柿竹園鎢多金屬礦零盤(pán)區(qū)礦物可選性的分帶與采、選對(duì)策

王翩，李凡超

（湖南柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司，湖南 郴州 423037）

柿竹園鎢多金屬礦床具有礦體超大、礦物組合成份復(fù)雜、賦存狀態(tài)多樣難選等特點(diǎn)，它是南嶺地區(qū)晚侏羅世鎢錫大規(guī)模成礦作用的典型代表，擁有鎢金屬儲(chǔ)量80多萬(wàn)噸，錫40多萬(wàn)噸，鉍20多萬(wàn)噸，鉬10多萬(wàn)噸，以及巨大的氟和鈹儲(chǔ)量。其中鉍儲(chǔ)量居世界首位；鎢居第二位，僅次于哈薩克斯坦的Veikhnee Qairaqty白鎢礦礦床(110萬(wàn)噸)；錫儲(chǔ)量居第三位，排在云南個(gè)舊和廣西大廠之后；鈹、鉬和氟在我國(guó)同類礦床中名列前茅。在地質(zhì)科研方面，它是研究晚侏羅世大規(guī)模鎢錫多金屬在短期內(nèi)高強(qiáng)度成礦的天然實(shí)驗(yàn)室；在采、選、冶礦業(yè)開(kāi)發(fā)方面，它也是集中研發(fā)各種高難度采礦、選礦和冶煉技術(shù)的優(yōu)良場(chǎng)所。

1 背景

隨著開(kāi)采規(guī)劃的調(diào)整，2017年開(kāi)始，柿竹園公司逐步開(kāi)始在鎢多金屬礦西部零盤(pán)區(qū)及其對(duì)應(yīng)的地表出礦，由于零盤(pán)區(qū)及其對(duì)應(yīng)的地表氧化礦越來(lái)越多，導(dǎo)致選礦廠的回收率指標(biāo)波動(dòng)較大，為解決該問(wèn)題，筆者開(kāi)展了對(duì)不同礦塊分別取樣進(jìn)行可選性工藝礦物學(xué)研究，以及不同礦物組合的可選性及對(duì)應(yīng)選礦流程相關(guān)關(guān)系的探討，保證選礦廠生產(chǎn)指標(biāo)的穩(wěn)定。

2 技術(shù)研究與采、選對(duì)策

2.1 按礦物可選性劃分礦帶礦塊

現(xiàn)場(chǎng)勘探從現(xiàn)有的地表工程、多金屬采礦場(chǎng)零盤(pán)區(qū)所有開(kāi)拓巷道并填圖與取樣，室內(nèi)巖礦鑒定分析，重新認(rèn)識(shí)不同礦段的礦物組成、礦物的顆粒大小、相嵌關(guān)系等礦物賦存狀態(tài)不同而劃分的礦物組合，將同類礦物組合的礦段劃為一個(gè)小礦塊。零盤(pán)區(qū)可分為：構(gòu)造破碎帶型、簡(jiǎn)單矽卡巖型、復(fù)雜矽卡型、大理巖型四大類礦物組合。按肉眼可分的礦物組合的差異性分小礦塊，再在每個(gè)礦塊中按不同礦石類型采取有代表性巖礦樣品。

圖1 錫石、褐鐵礦組合光片

圖2 白鎢礦樣品光片

圖3 黃鐵、黑鎢礦光片

圖4 碳酸鹽、螢石薄片

圖5 方解石、石榴石等薄片

圖6 黑云母薄片

對(duì)采取的樣品進(jìn)行全面初步鑒定。不同類型分別測(cè)試的基礎(chǔ)上分析并尋找各有用礦物與有害礦物的分布規(guī)律，有用礦物與有害礦物的賦存狀況變化趨勢(shì)。

2.2 選礦探索試驗(yàn)。

選礦試驗(yàn)，不僅僅是看各試樣主要元素化學(xué)分析結(jié)果，主要根據(jù)各有用礦物鎢、鉬、鉍、螢石元素形成的礦物組合不一樣，因各礦物賦存狀態(tài)的差異，在現(xiàn)有選礦工藝進(jìn)行選別時(shí)所得選礦指標(biāo)不一致。

在各試樣分別進(jìn)行選礦探索試驗(yàn)中，采用現(xiàn)場(chǎng)選礦工藝流程，即硫化礦全浮—黑白鎢混浮（無(wú)水玻璃法）—螢石浮選。保證磨礦細(xì)度-200目占80%，在試驗(yàn)流程相同，藥劑制度相同的情況下進(jìn)行（黑白鎢混浮采用純堿將pH值都調(diào)至9.85、螢石浮選采用混合堿將pH值調(diào)至10.0）。各試樣選礦探索試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表。

選礦探索試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）1#～6#試樣鎢、鉬、鉍、螢石品位都有較大差異，2#、3#和5#試樣鎢品位較高。

（2）1#、2#和6#試樣跟當(dāng)前生產(chǎn)樣外觀顏色基本相似，3#、4#和5#試驗(yàn)外觀顏色呈黃色。

表1 試樣主要元素化學(xué)分析結(jié)果

表2 1#試樣選礦探索試驗(yàn)結(jié)果

表3 2#試樣選礦探索試驗(yàn)結(jié)果

表4 3#試樣選礦探索試驗(yàn)結(jié)果

表5 4#試樣選礦探索試驗(yàn)結(jié)果

表6 5#試樣選礦探索試驗(yàn)結(jié)果

表7 6#試樣選礦探索試驗(yàn)結(jié)果

（3）由于各試樣礦物組成差異較大，使其浮選指標(biāo)差別較大。

（4）針對(duì)礦區(qū)內(nèi)氧化礦，還須組織技術(shù)力量開(kāi)展更深入的選礦試驗(yàn)研究，探索出針對(duì)性更強(qiáng)的選礦工藝技術(shù)參數(shù)。

通過(guò)試驗(yàn)研究得出：氧化礦物含量高，對(duì)選礦指標(biāo)影響很大，礦區(qū)內(nèi)破碎斷裂帶礦物氧化礦物多，尤其是赤鐵礦、褐鐵礦含量高時(shí)，嚴(yán)重影響鎢的選礦指標(biāo)。赤鐵礦、褐鐵礦是影響柿竹園鎢多金屬選礦回收率的標(biāo)型礦物。智能礦山，精細(xì)化管理的前提。預(yù)先了解各規(guī)劃開(kāi)采礦段的地質(zhì)品位及礦物組合的可選性，從而正確地指導(dǎo)采礦與出礦。

2.3 實(shí)現(xiàn)給礦精細(xì)化管理。

根據(jù)礦塊礦段可選性，來(lái)安排配礦、出礦，按構(gòu)造破碎帶型、簡(jiǎn)單矽卡巖型、復(fù)雜矽卡型、大理巖型四大類礦物組合劃分的礦塊。采礦盡可能地按這四類礦物組合帶規(guī)劃開(kāi)采，出礦按不同礦石礦物組合類型出礦，供礦給選廠。

2.3 降低選礦藥劑消耗，節(jié)約選礦成本。

反復(fù)實(shí)驗(yàn)四種不同礦物組合可選性，根據(jù)礦物的可選性調(diào)整選礦藥劑用量，項(xiàng)目組成員選礦專業(yè)人員，在地質(zhì)專業(yè)人員指導(dǎo)與配合下，分礦石類型反復(fù)實(shí)驗(yàn)四種不同礦物組合的礦石類型的可選性，選礦流程的選礦藥劑用量，選礦回收的各項(xiàng)指標(biāo)。選礦實(shí)驗(yàn)，是根據(jù)不同礦石樣品礦物工藝學(xué)特征，分別進(jìn)行的選礦試驗(yàn)查看指標(biāo)情況,來(lái)反映考察分析礦物組合特征的變化對(duì)各選礦回收率指標(biāo)的影響。研究出礦物工藝性質(zhì)與選礦指標(biāo)的相互關(guān)系，并且查找出影響選礦效果的礦物因素。在以上各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上，對(duì)比其可選性工業(yè)指標(biāo)，查找出影響地表礦石選礦效果的根本原因。

2.4 按不同的礦物組合可選性調(diào)整，微調(diào)選礦流程，提高選礦回收率。

對(duì)各開(kāi)采礦塊，出礦礦段礦物工藝性性質(zhì)有了清楚的認(rèn)識(shí)，預(yù)先了解原礦礦物學(xué)工藝性質(zhì)，及時(shí)調(diào)整選礦工藝流程，如：根據(jù)主要礦物粒度變化調(diào)整磨礦細(xì)度，根據(jù)礦物組合變化，調(diào)整選礦藥劑等。本項(xiàng)目的開(kāi)展對(duì)分析選礦流程結(jié)構(gòu)及工藝條件的合理性、對(duì)選礦指標(biāo)的變動(dòng)具有可預(yù)測(cè)性并且能及時(shí)作出有效的調(diào)整、穩(wěn)定生產(chǎn)指標(biāo)具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

3 客觀評(píng)價(jià)

利用礦物可選性來(lái)優(yōu)化采選流程關(guān)鍵點(diǎn)是創(chuàng)新了礦段礦塊劃分依據(jù)，以“礦段礦物組合的可選性”分礦塊，不僅以礦物元素品位劃礦帶。目前，國(guó)內(nèi)、外少見(jiàn)，有色金屬行業(yè)從未有過(guò)。是對(duì)傳統(tǒng)礦山地質(zhì)的重大突破。技術(shù)較為復(fù)雜，必須有多專業(yè)配合才能完成，其中起主導(dǎo)作用有地質(zhì)專業(yè)與選礦專業(yè)。地質(zhì)專業(yè)能參與項(xiàng)目的技術(shù)人員，不僅要求有豐富的野外地質(zhì)調(diào)查經(jīng)驗(yàn)，更需要巖礦鑒定，礦物工藝分析專業(yè)知識(shí)的綜合地質(zhì)專業(yè)人員，才能完成項(xiàng)目工作，選礦專業(yè)則要求對(duì)選礦藥劑配比較為嚴(yán)謹(jǐn)。通過(guò)該項(xiàng)目取得成果，對(duì)各礦塊不同礦物工藝特征與選礦指標(biāo)的關(guān)系的研究，來(lái)指導(dǎo)各礦塊配比出礦，精細(xì)化管理采礦場(chǎng)配礦、出礦、供礦，精細(xì)化管理選礦工藝流程，指導(dǎo)微調(diào)選礦流程有重大意義。

4 社會(huì)效益

針對(duì)入選選廠不同礦石類型及時(shí)地調(diào)整水玻璃、硝酸鉛、硫化納大宗的藥劑的用量，由于選廠技術(shù)管理的到位，選廠藥劑成本大幅度降低，已從2019年的每噸37.19元，降至2020年1-10月的每噸耗藥30.7元，藥劑消耗下降17.5%，鋼球消耗下降12.3%。初步估算每年能降低生產(chǎn)的成本約320萬(wàn)元。提高選礦回收率1-2%。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著礦山企業(yè)往精細(xì)化管理的方向發(fā)展，要求我們技術(shù)工作者對(duì)礦山的資源的了解不能停留在礦物的元素化驗(yàn)品位，礦物的儲(chǔ)量傳統(tǒng)分類的認(rèn)識(shí)上。全面了解礦山資源的現(xiàn)階段可利用、可開(kāi)發(fā)的品種、數(shù)量，在每次編生產(chǎn)計(jì)劃之前，有礦段、礦塊的礦物組合分布規(guī)律，各礦段礦塊礦物可選性評(píng)價(jià)。從而正確地指導(dǎo)采礦、出礦、供礦，是穩(wěn)定選礦各項(xiàng)指標(biāo)的前提，對(duì)不同礦塊分別取樣進(jìn)行可選性工藝礦物學(xué)研究，以及不同礦物組合的可選性及對(duì)應(yīng)選礦流程相關(guān)關(guān)系的探討，使地質(zhì)專業(yè)技術(shù)在礦山生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)有重大的新突破，并能在今后的生產(chǎn)管理中可重復(fù)使用。為采、選技術(shù)管理，提供了精細(xì)化的指導(dǎo)數(shù)據(jù)。