凡口矿选矿技术创新发展四十年.pdf

第6 0 卷第2 期 2 0 08 年5 月 有色金属 N ∞f e f r o A sM e ￡b V 0 1 ．6 0 。N o ．2 M a y 2 00 8 凡口矿选矿技术创新发展四十年 刘侦德 深绑市中金蛉青有色金属股份有限公司，广东深圳5 18 0 4 0 摘要介绍凡口矿细粒、难选、复杂黄铁铅锌矿石选矿工艺技术4 0 年的发展历程。紧紧依靠科技进步，通过与院校长期坍 同攻关，使凡口矿的选矿工艺技术从制约矿山生产发展的低水平刨新发展到跻身于世界先进行列。 关键词选矿工程；铅锌矿；凡口矿；创新发展 中图分类号T D 9 2 3 ；T D 9 2 8 ；T D 9 5 2文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 8 0 2 0 0 8 5 一0 7 凡口铅锌矿是我国大型地下开采的重要的铅锌 生产基地，特别是已探明的8 0 0 多万t 铅锌金属储 量的富矿赋存于不到1 k m 2 狭小范围独特的地质现 象闻名中外。矿石中除富含铅、锌、硫外，还富含银、 汞、镉、镓、锗等综合回收价值高的稀散金属。镓、锗 富含分别排在我国金属、非金属矿山的第3 位。矿 山于1 9 6 8 年9 月投产，经过4 0 年的发展，矿山从投 产初期的1 0 0 0 t ／d 发展到今年形成5 5 0 0 t ／d 的采选 综合生产能力，年产铅锌金属1 8 万t 规模。昔日南 岭边陲的粤北山区，如今矗立着一座国内外闻名的 现代化矿山。4 0 年来 自1 9 6 8 年投产至2 0 0 7 年 ， 矿山为我国国民经济的发展共提供了铅金属总量 1 0 5 ．1 8 万t ，锌金属总量2 6 0 ．2 5 万t ，银金属总量 2 1 7 6 7 0 9 k g ，3 5 ％的标硫9 5 2 ．4 9 万t 。在2 0 世纪8 0 年代中期，凡口铅锌矿年产铅锌金属占全国铅锌矿 山产量的1 ／6 ，是有色金属工业采选业对外开放的 地下开采矿山。 今年是凡口矿投产4 0 年，而选矿工艺技术发展 也随之走过了艰苦探索、继承、创新发展的4 0 年历 程。凡日矿长期广泛地联合国内科研院校协同攻 关，解决了制约企业发展的选矿技术水平低、产品质 量和经济效益差等难题。投产后，无氰选矿工艺一 高碱选矿工艺一高碱快速选矿工艺一电位调控浮选 工艺，元一不是院校与凡口铅锌矿合作研究应用成 功并推广到国内同行业，对我国的铅锌选矿技术进 步产生了积极的影响，大大提高了我国铅锌选矿技 术水平在国际上的地位。选矿技术先后获得国家科 技进步奖一等奖1 项，国家科技进步二等奖3 项，省 收稿日期2 0 0 8 一0 1 2 6 作者简介刘贞德 1 9 5 3 一 ，男。湖南常宁市人，教授级高级工程 师，主要从事矿山工程与矿物工程等方面的工作。 部级科技进步一等奖4 项，二等奖5 项，四十年来企 业依靠科技进步振兴了矿山，为我国有色金属工业 发展做出了贡献。矿山的选矿技术和装备在二十世 纪末已跻身于世界先进行列。 1 凡1 2 矿原矿性质 1 ．1 矿石物质组成 凡口矿床主要集中于金星岭与狮岭两大矿块， 矿体集中，有用金属含量较高。原矿品位含铅 3 ．5 0 ％～5 ．0 0 ％，含锌7 ．5 0 ％～1 2 ．0 0 ％，含银9 0 ～ 1 0 0 9 ／t 。矿石分块状黄铁铅锌矿、粉状黄铁铅锌矿 和块状黄铁矿三种类型。块状黄铁矿及块状黄铁铅 锌矿属硫化矿，约占总储量的9 5 ．5 0 ％。块状黄铁 铅锌矿是目前矿山主要开采的矿石。矿石中铅的氧 化率约占5 ％，锌的氧化率低于1 ％。 矿石中主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿、方铅 矿、次要矿物是白铁矿、磁黄铁矿、铅矾、白铅矿、毒 砂、淡红银矿、辉银矿、车轮矿、黄铜矿和菱锌矿等。 方铅矿含铅8 6 ．5 7 ％，含硫1 3 ．0 2 ％。闪锌矿含锌 6 3 ．6 2 ％，含铁3 ．2 5 ％，含硫3 1 ．9 3 ％。黄铁矿含铁 4 5 ．9 8 ％．含硫5 3 ．7 7 ％。此外，还伴生有银、镉、锗、 镓、汞等稀贵金属。金属矿物约占矿石总量6 0 ％。 脉石矿物为石英、方解石、白云石、绢云母和绿泥石 等。 1 ．2 金属矿物的嵌布特征 金属矿物嵌布特征复杂，因成矿期不同，矿物相 互包裹现象极为普遍。黄铁矿大部分呈自形、半自 形晶粒状集合体产出，粒度最粗，～般都在0 ．1 r a m 以上。约有1 5 ％细粒黄铁矿粒度在0 ．1 0 ．0 1 8 m r a ，这部分黄铁矿呈点状嵌布于方铅矿、闪 锌矿之中。由于黄铁矿成矿期较早，被闪锌矿、方铅 万方数据 有色金 属第6 0 卷 矿的热液溶蚀交代，而呈溶蚀结构和交代残余结构。 大部分黄铁矿颗粒间隙中有脉石矿物充填。闪锌矿 则呈粗粒状集合体产出。主要嵌布粒度在O ．1 二 l m m 。闪锌矿充填于黄铁矿的间隙或集合体的裂 隙中，而闪锌矿与黄铁矿的接触界面上又充填有方 铅矿。由于闪锌矿的生成比黄铁矿晚，但又比方铅 矿早，所以与黄铁矿、方铅矿的嵌布关系密切复杂。 方铅矿与黄铁矿相反，嵌布粒度最小，大部分为 0 ．0 1 8 ～0 ．5 r a m ，有2 0 ％左右的方铅矿嵌布粒度在 0 ．0 1 8 m m 以下。在方铅矿的边缘或裂隙中产生铅 矾或自铅矿。方铅矿主要呈他形晶粒状集合体产 出，少量呈细脉状或浸染状嵌布。方铅矿成矿期最 晚，溶蚀交代早期的黄铁矿、闪锌矿，使三者关系十 分密切。因此，方铅矿与黄铁矿、闪锌矿难以分离。 1 ．3 难选的原因 硫化矿物间与脉石矿物关系特别密切，嵌布关 系复杂，溶蚀交代现象比较严重，接触界线犬牙交 错、弯曲不平。在黄铁矿和闪锌矿的颗粒间隙或裂 隙中充填细粒方铅矿。在闪锌矿中黄铁矿和方铅矿 、常呈乳滴状分布。方铅矿和闪锌矿分别呈中细粒和 粗中粒不均匀嵌布，粒度小于2 0 ／- m 分别占1 7 ％和 3 ．5 ％。由于以上原矿特性，分选时必须细磨，但仍 然有1 5 ％左右的方铅矿连生体尚未单体解离，再加 上黄铁矿含量大，细粒黄铁矿易浮，与细粒方铅矿、 细粒铅锌铁矿物连生体的浮游性相近，从而导致铅 与铁矿物浮选分离困难，铅精矿选别指标很难提高。 因此，属于难选细粒铅锌黄铁矿类型矿石。 2选矿工艺艰难探索与发展的十二年 2 ．1 国家开发建设凡口矿的重大举措 2 0 世纪6 0 年代初，凡口铅锌矿矿石难选、细粒 复杂黄铁铅锌矿的分选被列入我国十二年科学发展 规划，由现在的北京矿冶研究总院承担选矿课题。 1 9 6 5 年长沙有色冶金设计院完成扩大初步设计，正 式进入施工建设。并被列入国家重点建设项目。北 京矿冶研究总院对凡口矿矿石的分选进行了5 年多 的研究，鉴于铅锌矿物分选十分困难，无法选出合格 的单一铅精矿，本着对国家铅锌资源得到迅速开发 利用，向冶金工业部呈报了引进当时国际上先进的 帝国熔炼公司的专利技术“帝国熔炼法”，即密闭鼓 风炉炼铅锌法。该工艺原料适应性强，可用铅锌混 合精矿作原料进行冶炼。 1 9 6 6 年5 月，冶金工业部向国家计委、建委报 送了韶关冶炼厂设计任务书，并于6 月批复在凡口 矿所在地区筹建冶炼厂，这也是职工常说的凡E l 韶 冶本来就是一家的由来。在刚渡过三年自然灾害困 难时期，经济刚开始好转，而凡口矿的选矿方法只能 选出混合精矿的情况下，国家计委、建委、冶金工业 部对凡1 3 矿铅锌资源有效开发和利用，作出了筹建 韶关冶炼厂和引进国外先进冶炼专利技术的重大举 措，造就了当今国内外闻名的一矿一厂。 凡口矿的初步扩大设计规模为日处理矿量 3 0 0 0 t ／d 规模，为尽快使矿山投产，实行的是“边勘 探、边设计、边施工”的建设方针。第一期规模为 1 0 0 0 t ／d ，当时这个决策是科学的，有前瞻性的。在 当时国外封锁，国内选矿基础理论研究和选矿技术 水平都不高的历史条件下，在凡口矿的铅锌选矿无 法选出单一精矿，只能生产出品位为4 0 ％左右的铅 锌混合精矿的情况下，先生产出国内急需的金属资 源，再随选矿技术的不断提高和不断地扩产直至达 到设计规模。为保障凡口铅锌矿这一国家重点项目 的开发利用，在上世纪7 0 年代初，冶金部就凡口矿 铅精矿质量低下的问题，在铅精矿的质量标准 Y B l l 3 7 0 中增加了铅精矿品位为4 0 ％的等级。 2 ．2 凡口矿选矿技术探索十二年 因韶冶的筹建处于文化大革命的十年期间，直 到1 9 7 6 年才建成投产，而凡口矿的产品设计为混合 精矿，第一期工程1 9 6 8 年9 月投产，又由于凡口铅 锌矿的建设投产与韶冶的建设投产的不同步，凡口 矿就必须采用生产单一精矿的选矿方法。这就是凡 口矿从1 9 6 8 年投产到1 9 8 0 年选矿工艺艰难的创业 和探索，凡口矿选矿分离技术探索一实践一再研究一再 实践的十分重要的阶段。在这十二年里，大小共进 行了二十几次的磨矿、浮选工艺流程改造。 科研人员十几年不问断地对磨矿、浮选工艺全 流程和局部进行查定，进行了系统的工艺矿物学研 究，对浮选各作业产品进行化学、物相、矿物组成及 主元素粒级分布分析，从大量数据的归纳、分析研究 中，在反复的试验和工业生产的实践中找到了合理 的磨矿工艺。 2 ．2 ．1 十二年生产中有代表性的磨矿工艺。 1 设 计磨矿流程一段粗磨，一7 4 p ．m7 0 ％；中矿再磨， 一4 3 ／a n8 5 ％；铅粗精矿再磨，。4 3 p m8 8 ％。 2 “8 ．1 3 ”磨矿流程一段粗磨，一7 4 ／a n7 0 ％；中矿再磨， 一4 3 v ．m8 8 ％；铅粗精矿再磨，一4 3 ／_ ￡m8 2 ％。 3 无氰 工艺两段磨矿流程一段粗磨，一7 4 ／一t m7 2 ％；铅粗精 矿再磨，一3 6 I a n8 5 ％。 4 四产品工艺磨矿流程与简 化四产品流程一段粗磨，一7 4 ／- m7 2 ％；二段细磨， 万方数据 第2 期 刘侦德凡口矿选矿技术创新发展四十年8 7 3 6 t l m8 4 ％；三段再磨，一3 6 t a n8 4 ％。 2 ．2 ．2 十二年生产中有代表性的五个浮选流程。 表1 给出了凡口矿选矿主要工艺流程生产指 标。由表l 可见，十二年的铅精矿累计的品位为 4 0 ．5 0 ％，这样的品位是无法保证出厂的产品品位达 的产品生产基本稳定，出厂铅精矿的品位勉强达到 4 0 ．0 0 ％的要求。铅锌精矿产品中富含有所降低，铅 金属回收率由7 0 ．0 6 ％提高到7 5 ．6 0 ％，锌品位提高 了4 ．8 0 ％，锌金属回收率由8 7 ．8 0 ％提高到 9 0 ．0 0 ％。 到4 0 ．0 0 ％。 十二年的磨矿与浮选工艺持续研究与工业实 无氰工艺的铅品位达到4 1 ．8 0 ％，该流程生产践，对1 9 8 0 年以后的创新发展有着重要积极作用。 表1凡口矿选矿主要工艺流程生产指标／％ T a b l e1P r o d u c ti n d e xo fm a i nt e c h n o l o g i c a lf l o ws h e e ti nF a n k o uM i n eM i n e r a l sP r o c e s s i n gP l a n t 注设计流程为阶段磨矿、阶段选别，中矿单独再磨再选的铅锌混合浮选流程，此流程取消铅粗精矿再磨和最终中矿后称为8 ．1 3 流程。 2 ．3 当时尚未解决的技术难题和取得的技术成果 当时尚未解决的为题有7 个方面。 1 可以低 水平的生产单一精矿，铅精矿仅能保住出厂产品品 位4 0 ％左右，但产品质量与回收率低下的技术难题 依1 日没有解决，企业经济效益低下。 2 依然没有找 到铅、铁分离的有效方法。但确定了主攻方向是寻 找合理的磨矿细度和寻找特效抑制剂或组合药方来 抑制黄铁矿。 3 黄铁矿的活化剂一直用碱法，主要 问题还是用硫酸作活化剂，没有解决添加过程的计 量装置和硫酸与矿浆接触后产生大量二氧化硫和硫 化氰等有害气体在浮选厂房内的弥漫。硫精矿十二 年的累计品位3 4 ．7 9 ％。回收率2 9 ．0 5 ％。 4 磨矿 的生产能力从投产至1 9 8 0 年从未达到设计的 1 0 0 0 t ／d ，一直在8 5 0 ～9 3 0 t ／d 波动，主要是原矿含 泥量高，筛分效率低，最终破碎粒度达不到设计的一 1 5 m m 。 5 药剂制度极其不合理，金属流失大。要 抑制部分浮游性好的黄铁矿，必须加入大量的石灰， 重拉重压导致浮选过程严重恶化，金属流失在 3 ，0 0 ％左右。 6 因为目的矿物的分离需要细磨，最 终精矿产出水分高，铅、锌、硫出厂水分均在 1 3 ．o o ％～1 6 ．o o ％之间，精矿运输过程的途耗大，长 年在2 ．5 0 ％～4 ．0 0 ％之间，造成铁路沿线铁轨腐 蚀、道渣板结和环境污染，企业产品损失增加。 7 选矿污水没得到回用，1 9 7 3 年和1 9 7 8 年曾经对选 矿污水回用作了半工业试验和工业试用。因选矿工 业生产中，药剂用量大，污水中残余药剂离子浓度 高，若回用将严重恶化浮选过程。 在这十二年里，采矿和选矿主要技术问题没有 得到有效解决，乃至1 9 7 3 和1 9 7 8 年选矿基建施工 分别完成Ⅱ系统和Ⅲ系统建设，形成了3 0 0 0 t ／d 规 模，但1 9 7 8 年完成的Ⅲ系统收尾配套工作至1 9 8 2 年才完成，故采选综合生产能力一直维持在1 8 0 0 t ／d 生产。、 此期间，取得了3 个重要的成果。 1 取消剧毒 的选矿药剂氰化物。凡口当年每处理1 t 原矿时就 要消耗6 2 1 9 氰化钠。1 9 7 2 ～1 9 7 3 年，凡口与广州 有色金属研究院协作，在8 ．1 3 流程基础上，在小型 试验的基础上，反复进行了8 次无氰工艺流程的半 工业实验，于1 9 7 4 年8 月率先在全国的铅锌选矿工 艺中取消了氰化物，锌精矿品位由投产初期的 4 3 ．6 0 ％提高到4 8 ．4 0 ％，回收率由8 7 ．8 0 ％提高到 9 0 ．o o ％，获得了全国科技大会和广东科学大会的表 彰，获得国家专利局专利，并在全国同行业进行推 广。这是对中国选矿技术的一大贡献，也是为中国 的环境生态保护做出的一大贡献。 2 凡口矿和北 京矿冶研究总院，广州有色金属研究院长期合作，从 工艺矿物学研究对磨矿、浮选各产品化学、物相、矿 物组成及主元素粒度分布分析，找出了适于分选工 艺要求的磨矿细度和铅粗精矿再磨的磨矿工艺。原 矿两段磨矿，细度一7 4 v ．m 达8 5 ％入选，铅粗精矿再 万方数据 8 8有色金属 第6 0 卷 磨，一3 6 ／- m9 2 ％，这个磨矿流程沿用至今。 3 无 氰工艺为凡口矿的经济效益提高做出了较大贡献。 到1 9 8 0 年为止，矿山共实现上缴利税2 5 2 4 7 ．8 7 万 元，是国家投资的7 ．5 5 倍。 ． 十二年选矿技术与院校合作攻关的单位主要是 北京矿冶研究总院、长沙冶金设计研究院、广州有色 金属研究院、广东工业大学。 3 依靠科技进步快速发展的三个“五 年计划” 3 ．1 对外技术交流实现历史性的突破 1 9 7 9 年，党的十一届三中全会确立国家改革开 放的对外政策，给凡口带来了科学的春天。就凡口 矿细粒、难选、硫化矿的分选工艺，凡口矿与北京矿 冶研究总院合作，与日本三井金属矿业株式会社、西 德鲁奇公司三方在凡口矿半工业试验厂 1 5 t ／d 广 东有色局于1 9 7 2 年批准建成 ，分别进行了半工业 试验的国际选矿技术交流，完成了多项半工业试验。 中方科技人员在合作过程中，有选择性的借鉴了在 高碱条件下选出铅锌单一精矿产品的技术，结合凡 口矿十二年探索积累的磨矿、浮选工艺技术与实践， 创造性研究开发了高碱度、丁黄药浮选工艺，取消了 捕收剂甲酚黑药，并于1 9 8 0 年1 0 月应用于工业生 产，使长期困扰凡口铅锌矿选矿生产的高硫铅锌矿 石分离的技术难题得以有效的破解，突破了选铅的 理论限值 p H ≤1 0 ．0 3 ，被公认为国际先进水平。 该工艺在凡口矿连续使用十二年，为凡口矿的生产 发展和经济发展做出了巨大的贡献。生产指标如表 2 所示。 表2 凡口矿选矿主要工艺流程生产指标／％ T a b l e2P r o d u c ti n d e xo fm a i nt e c h n o l o g i c a lf l o ws h e e ti nF a n k o uM i n eM i n e r a l sP r o c e s s i n gP l a n t 3 ．2 用技术进步推动规模发展 1 9 8 3 年，“凡口矿大直径深孔采矿法”研究成 功，采场生产能力达到3 0 0 t ／d 。1 9 8 4 年，采选生产 能力3 0 0 0 t ／d 试产成功，标志着采矿、选矿工艺经过 “六五”期间科技攻关，长期制约矿山发展的采矿、选 矿两大技术难题得到破解。矿山历经1 8 年的艰辛， 终于实现了处理量3 0 0 0 t ／d 矿石综合生产能力，企 业的经济效益得到大幅增长，1 9 8 5 年实现净利润 5 7 3 9 ．1 万元。矿山的决策者们把目光盯在了长远 的发展上，指出了在3 0 0 0 t ／d 综合能力实现后，仍然 存在两个突出的矛盾一是矿山的采矿生产能力与 丰富的矿产资源的不相适应的矛盾；二是先进的工 艺技术与落后的装备不相匹配的矛盾。确立了扩大 矿山产能规模和提升矿山装备技术改造，积极采用 新工艺、新技术、新装备推动矿山生产发展的技术路 线，把改造的重点放在增强矿山的开发能力上。到 “七五”期末，达到采选综合生产能力4 5 0 0 t ／d ，形成 年产铅锌金属1 5 万t 的规模。 “七五”、“八五”期间，选矿厂进行了两期大规模 的以提高选矿装备水平、新技术、新工艺、完善配套 的技术改造。依据改造进度，投入大量的研发资金， 先后进行了筛分、浮选机、精矿脱水设备等大型先进 设备的工业生产试验。有圆振动筛、B S - K 8 和 J J F 8 、J J F 4 浮选机、闪速浮选机、立式全自动折带式 压滤机和卧式自动压滤机，还进行了锌的加温浮选、 洗矿矿泥与流失矿的浮选、选矿污水与井下 采矿 水混合用于浮选的半工业和工业试验。以保证先进 的选矿工艺与大型先进的选矿设备相匹配，实现选 矿工艺生产产品质量稳定，能耗和成本降低，提高劳 动生产率和设备运转率，籍此大幅提高企业的经济 效益。从索道运矿、洗矿工艺完善、破碎筛分的更新 换代、磨矿分级工艺完善、浮选设备大型化、给药自 动化、高低压配电设备等几十项改造。先后引进浮 选产品在线检测设备库里厄3 0 一X 荧光分析仪、粒 度仪和陶瓷过滤机等国外先进设备，投资上亿元使 凡口矿的选矿工艺技术和装备水平达到上世纪9 0 年代国内外先进水平。将三个1 0 0 0 t ／d 系统改造成 了两个2 0 5 0 t ／d 系统和一个4 0 0 t ／d 泥矿系统的生 产能力，实现了日采选4 5 0 0 t 综合生产能力和年产 1 5 万t 铅锌金属的规模。 万方数据 第2 期 刘侦德凡口矿选矿技术创新发展四十年8 9 3 ．3 高碱流程持续研究与创新 1 9 8 7 年，凡1 2 1 矿与北京矿冶研究总院合作。开 发成功应用于生产的高品位铅锌混合精矿异步混选 新工艺，该工艺生产出了合格的满足韶冶密闭鼓风 炉工艺需求的混合精矿且回收率高，指标见表2 。 该项目1 9 8 8 年获得国家科技进步二等奖。但国内 只有韶关冶炼厂能处理混合精矿，在当时国内冶炼 产能小于矿山产能的情况下，混合精矿价格低，市场 价格取向使该流程使用至1 9 9 1 年1 0 月。 1 9 9 1 年底，凡口矿与北京矿冶研究总院合作， 在高碱工艺基础上。又创新发展了混合用药快速浮 选新工艺。首创使用组合用药有效地抑制黄铁矿， 解决了铅、铁分离困难的技术难题，结束了铅精矿品 位长期在5 0 ．0 0 ％- - 5 2 ．0 0 ％之间的徘徊状态，首次 突破5 5 ．0 0 ％大关。 首创快速浮选新工艺，磨矿工艺仍采用原矿两 段磨矿，一7 4 ／- m8 5 ％人选，铅粗精矿再磨一3 6 t - m 9 2 ％入选，为减少方铅矿的过磨，在一次磨矿 一7 4 t 比m7 0 ％的细度下，将部份单体解离的粗颗粒 方铅矿优先选出进入铅精四，选铅作业用5 次精选 强化精选，发挥粗粒矿物的载体效应。铅品位比高 碱工艺提高5 ．2 0 ％，指标见表2 。该项目1 9 9 3 获得 国家科技进步二等奖。1 9 8 0 年至1 9 9 5 年三个主要 生产流程指标如表2 所示。 3 ．4 三个五年计划取得的成果 1 在高碱流程基础上，应用先进的选矿理论创 新发展了高碱条件下异步混选流程和高碱快速优先 浮选流程。这两个流程均获得国家科技进步二等奖。 2 取消了对环境污染大和具有恶臭味的2 5 号 甲酚黑药，只增加了无味无毒对环境无害的有机物 腐植酸钠，且用量少，松醇油、硫酸锌用量大幅度下 降，不但解决了细粒方铅矿与黄铁矿的分选问题，而 且使选矿污水的回用率达到2 0 ％以上。 3 大规模的技术改造解决了先进的选矿工艺技 术与落后的装备配置的矛盾，使选矿厂生产过程各工 序的工艺与装备实现了合理的匹配。推动了企业的 资源优势向经济优势转化。“六五”、“七五”、“八五” 企业经济效益大幅增长，共上缴利税7 3 3 9 8 ．4 6 万元 1 9 8 1 ～1 9 9 5 年 ，是国家投资的2 ．5 倍。 4 创新发展的十年 1 9 9 6 年7 月，凡口铅锌矿与韶关冶炼厂合并， 成立广东韶关岭南铅锌集团有限公司。1 9 9 9 年1 月，岭南集团又与上市公司深圳市中国有色金属联 合实业有限公司资产重组，成立了中金岭南有色金 属股份有限公司。凡口矿、韶关冶炼厂分别成为中 金岭南的全资子公司。 在接连的合并重组过程中，凡口矿的生产发展 依靠三十年艰苦创业精神的传承和技术资源的积 累，加速了科技创新的步伐。 4 ．1 高碱流程再优化，推进选矿技术再上新台阶 凡口矿选矿用了长达2 5 年的时间，使铅的分离 技术和选矿指标有了质的飞跃，而锌的选别在无氰 工艺后的二十几年做的研究几乎都是随铅的研究而 进行。 1 9 9 6 年，北京矿冶研究总院与凡口矿对选锌的 循环作业进行了优化，采用快速浮选、强化精选和扫 选作业的措施，取得了成功，进一步提高了企业的经 济效益。可以说，高碱流程从诞生到1 9 9 6 年为止， 为凡口矿的规模发展和后来的创新发展作出了巨大 的贡献。 4 ．2 把先进的选矿理论和试验成果转化为生产力 1 9 9 8 年，凡口矿与中南大学、广东工业大学合 作，应用硫化矿电位调控浮选工艺获得成功。该工 艺在工业生产上的应用是国内外选矿技术的一个创 新。该工艺的创新点是通过研究选矿过程中影响 矿浆电位的主要因素及矿浆电位对矿物浮选行为的 影响，优化设计流程，在磨机中加入足够量的石灰和 适当的乙硫氮，充分利用石灰对矿浆电位的调控与 稳定作用以及低氧化电位下乙硫氮对矿物作用的选 择性，不用锌矿物的抑制剂硫酸锌，实现铅、锌、硫矿 物的有效分离。该工艺与原工艺相比，提高了分选 指标，降低了药剂成本，缩短了工艺流程2 5 ．7 0 ％， 减少装机容量达7 7 0 k W ，实现了无锌抑制剂浮选分 离铅锌，有效地减少了金属流失，其中铅流失减少 2 ．5 6 ％，锌0 ．6 6 ％。试验发现，由于选矿流程不使 用抑制剂硫酸锌，锌精矿中伴生的稀散金属锗回收 率由7 0 ．0 9 ％提高到9 2 ．5 8 ％，镓的回收率提高了 1 0 ．0 0 ％，大大提高了资源综合回收率，技术指标见 表3 ，每年新增效益3 5 0 0 万元以上。该项目获得了 2 0 0 0 年度国家科技进步一等奖。 4 ．3 集成选矿技术。积累创新选矿新工艺新四 产品流程 F K N S P 进入2 1 世纪，凡口矿的选矿技术团队，在北京 矿冶研究总院和中南大学的专家、学者指导下，综合 总结凡口矿前3 0 年选矿技术成果和实践经验，研发 了新四产品工艺并在工业生产上应用。该工艺继 承、集成了凡口选矿工艺细磨、高碱、快速、异 万方数据 有色金属第6 0 卷 步、组合用药、电位调控等技术要点。将好选的粗粒 矿物优先浮选，生产高品位的单一铅锌精矿，细粒单 体解离度差难分离部分的中矿集中再磨进人混合浮 选，生产混合精矿，指标见表3 。在市场激烈竞争条 件下，产品的销售更具灵活性和竞争力。 表3电位调控和新四产品流程选矿指标／％ T a b l e3P r o d u c t i o ni n d e xo fe l e c t r i c i t yp o t e n t i a lc o n t r o l p r o c e s sa n dF K N S Pp r o c e s s 优化流程4 ．4 69 ．8 95 8 ．2 94 ．0 8 1 ．3 15 3 ．4 1 8 2 ．9 3 9 3 ．7 2 电位调控4 ．7 09 ．5 25 8 ．“3 ．3 91 ．3 65 3 ．0 2 8 4 ．0 1 9 3 ．9 0 新四产 ⋯4 ．0 58 ．5 16 0 ．1 32 ．3 4 0 ．6 85 5 ．3 3 8 3 ．5 9 9 5 ．3 6 面矾翟 注新四产品流程生产部分混精。品位为4 8 ．2 3 ％。 该流程在电位调控工艺基础上，流程进一步缩 短，系统处理能力提高，主系统处理能力由4 1 0 0 t ／d 提高到4 7 0 0 t ／d ，由此停开了矿泥系统 4 0 0 t ／d 和矿 产品加工厂 5 0 t ／d 处理部分矿泥 ，装机容量减少 8 0 0 k w ，铅锌分别提高了回收率和实收率，可取得经 济效益3 5 0 0 万元／年。 电位调控浮选工艺和新四产品工艺流程的成功 应用，还带来了选矿污水循环利用的大幅度提高。 由1 9 7 8 年对指标影响的不能回用，到1 9 9 1 年的 2 0 ％可用，提高到目前的5 0 ％可用。这两个流程均 大幅度实现了节能减排的目标，与高碱工艺相比节 能减排对比指标如表4 所示。 选矿污水回用率的提高，主要是药剂种类减少， 特别是起泡剂和捕收剂用量大幅下降，由于取消了 抑制剂硫酸锌，污水中残余药剂离子影响和恶化浮 选过程明显减小。近4 0 年主要工艺流程药剂消耗如 表5 所示。 表4 节能减排对比指标 T a b l e4I n d e xo fs a v i n ge n e r g ya n dr e d u c i n gw a s t e 表5 主要工艺流程药剂消耗／ g t - 1 T a b l e5R e a g e n tc o n s u m p t i o no fm a i nt e c h n o l o g y 4 ．4 ’创新发展的成就 1 通过对高碱流程机理的研究，研究矿浆的原 生电位对浮选过程的影响并从中找到各因素之间的 最佳匹配，从而确立了最佳浮选条件，首创了电位调 控浮选工艺，在凡口应用成功后，推广到国内其他矿 山，并获得了2 0 0 0 年度国家科技进步一等奖。 ‘ 2 集成了多年选矿技术要点，创新了四产品工 艺流程，应用于选矿生产的新四产品流程。使选矿 过程基本上杜绝了金属流失，资源得到充分的回收， 选矿废水资源化技术获省部级科技进步二等奖，回 用率大幅增加，进一步提高了企业的经济效益，为打 造绿色矿山之路创造了条件。 万方数据 第2 期 刘侦德凡口矿选矿技术创新发展四十年 9 1 3 2 0 0 4 年起，矿山完成深部开拓工作后，在 新增资源和原有资源的充分保证下，进行了新的一 轮扩大生产规模，采选综合生产能力由4 5 0 0 t ／d 扩 大到5 5 0 0 t ／d ，年产铅锌金属生产达到1 8 万t 规模。 2 0 0 7 年1 0 月选矿厂技改完成并试产成功，标志着 通过十年创新和发展，选矿技术踏上一个新台阶。 5 几点建议 1 凡口矿选矿技术4 0 年的发展，始终贯穿一 条科技进步求发展的主线，是源于矿山和院校坚持 不懈的合作攻关，艰难起步的1 2 年攻克了一道道选 矿技术难关，才有今日选矿技术的辉煌。企业必须 坚持走产、学、研紧密结合的道路，才能使矿山的选 矿技术水平总站在新的起跑线上。 2 先进发达国家的选矿过程控制已经成为选 矿生产中的重要手段之一。凡口矿选矿方面的先进 工艺、装备水平与其相比差距不大，凡口矿选矿有浮 选产品的在线自动检测系统，有P C L 操作控制的碎 矿系统、自动给药系统及陶瓷过滤机系统和A ／1 人 工智能系统，但没有密切配合工艺技术进行集成。 参考文献 如果将现有的局部过程控制、再引进或自主开发浮 选过程的专家系统，通过集成构成控制系统，可大大 降低选矿成本和提高劳动生产率，这是一种低风险、 低成本的增值技术。 3 尾矿库现存有数百万吨的尾矿，目前世界上 有2 0 多个国家采用微生物技术从尾矿中回收目的 矿物。目前该技术对金属回收有较大的局限性，但 随着科学技术的进步，会有较大的应用前景，应加强 这方面的学习、调研、掌控，应对企业矿山资源日益 减少的将来作好技术上的储备。 4 企业面临着日益严峻的环境约束，节能减排 势在必行。按照国家正在制定中的关于铅锌工业 污染物排放标准要求，要尽快地提高选矿污水治理 和再生利用水平。因为选矿厂的工艺路线长，用水 作业多，从原矿进选厂就要洗矿。多段磨矿、多段选 别，耗水量大。尾矿库汇水面积达到1 0 k r a 2 ，矿山处 于丰水地区，降雨量在2 0 0 0 m m 左右，而蒸发量只有 8 0 0 ～9 0 0 m m ，更要积极地研究应对的技术方案，要 积极地打造绿色矿山，促进经济环境和社会和谐。 [ 1 ] 宣道中，刘侦德，戴晶平．凡口铅锌矿分选工艺发展三十年[ J ] ．有色金属，1 9 9 8 ， s 1 1 3 ～2 3 ． [ 2 ] 戴晶平，杨钊雄，张放军，等．凡口铅锌矿选矿工艺流程沿革及技术特点[ J ] ．有色金属，1 9 9 8 ， s 1 2 4 3 4 ． [ 3 ] 邬顺科，戴晶平，罗开贤．快速分支浮选工艺研究与应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 6 ， 6 l 一5 ． [ 4 ] 刘侦德，谢雪飞，伍敬峰，等．凡口铅锌矿稀散金属选矿回收实践[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 2 ， 2 9 1 2 ，2 7 ． 【5 ] 顾疆华，王淀佐，刘如意，等．硫化矿电位调拉浮选及原生电位浮选技术[ J ] ．有色金属，2 0 0 0 ，5 2 2 1 8 2 1 ． [ 6 ] 顾媚华．硫化矿磨矿一浮选体系中氧化一还原反应与原生电位浮选[ D ] ．长沙中南大学，1 9 9 8 ． [ 7 ] 选矿设计缩写组．选矿设计参考资料[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 7 2 ． ’ [ 8 】凡口铅锌矿科研所．凡口矿。六五”科研总结[ K ] ．广东韶关凡口铅锌矿，1 9 8 6 ． [ 9 ] 凡口铅锌矿科研所．凡口矿“七五”科研总结[ K ] ．广东韶关凡口铅锌矿，1 9 9 1 ． [ 1 0 ] 凡口铅锌矿科研所．凡口矿“八五”科研总结[ K ] ．广东韶关凡口铅锌矿，1 9 9 5 ． [ 1 1 ] 凡口矿矿志编写小组．凡口铅锌矿志[ K ] ．广东韶关凡口铅锌矿，1 9 9 7 ． F o r t yY e a r sI n n o v a t i o na n dD e v e l o p m e n to fM i n e r a lP r o c e s s i n gT e c h n o l o g yi nF a n k o uM i n e L I UZ 矗e 扎．d e ‘ S h 鲫z h e nZ h o n g i i nL i n g n a nN o n f e m e tC o m p a n yL t d ．，S h e n z h e n5 1 8 0 4 0 ，G u a n g d o n g ，C h i n a A b s t r a c t T h ei n n o v a t i o na n dd e v e l o p m e n to nm i n e r a lp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yi nF a n k o uM i n ef o rt h ep a s tf o r t yy e a r s a r ed e s c r i b e d ．T h et y p i c a ls u l p h i d eo fF a n k o u ，c o e x i s t e n tw i t hs p h a l e r i t e ，g a l e n aa n dp y r i t e ，i sc o m p l e xa n d f i n e l yd i s s e m i n a t e d ，a n dt h ev a l u e dm e t a l sa r ed i f f i c u l tt os e p a r a t ef r o me a c ho t h e rt h r o u g hf l o t a t i o n ．B yt h ei n s i s t e n te n d e a v o r si np r o m o t i n go u rt e c h n o l o g yp r o g r e s sa n dc l o s e l yc o o p e r a t i n gw i t ht h eu n i v e r s i t i e sa n di n s t i t u t e s ，t h em i n e r a lp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo ft h eF a n k o uM i n eh a sc o m et or a n ka m o n gt h ew o r l d ’Sm o s ta d v a n c e d f r o mt h er e s t r a i n to fd e v e l o p m e n t ． K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n g ；c o m p l e xl e a d z i n co r e ；F a n k o uM i n e ；i n n o v a t i o na n dd e v e l o p m e n t 万方数据