柿竹园钨多金属矿零盘区矿物可选性的分带与采、选对策.pdf

世界有色金属 2021年 1月下60 采矿工程 Mining engineering 柿竹园钨多金属矿床具有矿体超大、矿物组合成份复 杂、 赋存状态多样难选等特点， 它是南岭地区晚侏罗世钨锡 大规模成矿作用的典型代表，拥有钨金属储量80多万吨， 锡40多万吨， 铋20多万吨， 钼10多万吨， 以及巨大的氟和 铍储量。 其中铋储量居世界首位 ； 钨居第二位， 仅次于哈萨 克斯坦的Veikhnee Qairaqty白钨矿矿床110万吨 ；锡 储量居第三位， 排在云南个旧和广西大厂之后 ； 铍、 钼和氟 在我国同类矿床中名列前茅。 在地质科研方面， 它是研究晚 侏罗世大规模钨锡多金属在短期内高强度成矿的天然实验 室 ； 在采、 选、 冶矿业开发方面， 它也是集中研发各种高难 度采矿、 选矿和冶炼技术的优良场所。 1 背景 随着开采规划的调整， 2017年开始， 柿竹园公司逐步开 始在钨多金属矿西部零盘区及其对应的地表出矿， 由于零盘 区及其对应的地表氧化矿越来越多，导致选矿厂的回收率 指标波动较大，为解决该问题，笔者开展了对不同矿块分 别取样进行可选性工艺矿物学研究，以及不同矿物组合的 可选性及对应选矿流程相关关系的探讨，保证选矿厂生产 指标的稳定。 2 技术研究与采、选对策 2.1 按矿物可选性划分矿带矿块 现场勘探从现有的地表工程、 多金属采矿场零盘区所有 开拓巷道并填图与取样， 室内岩矿鉴定分析， 重新认识不同 矿段的矿物组成、 矿物的颗粒大小、 相嵌关系等矿物赋存状 柿竹园钨多金属矿零盘区矿物可选性的分带与采、 选对策 王翩，李凡超 （湖南柿竹园有色金属有限责任公司， 湖南 郴州 4 2 3 0 3 7 ） 摘 要 在矿山生产过程中， 采矿场与选矿厂之间因原矿性质是否变化颇有争议， 每当回收率波动时， 选厂第一时间是 认为原矿的品位已变化。 诚然， 原矿品位发生了变化， 的确会影响选矿回收率。 但更多的时候不仅是品位变化了， 原矿 的矿物组合有大变化， 主要有用矿物的颗粒大小与嵌布关系有变化， 而我们的选矿流程没有变， 各矿物的选矿回收率肯 定会波动。 采矿场为选厂供矿配矿仅靠化学分析， 提供矿石地质品位的变化情况， 无法全面了解原矿性质。 本文主要通 过从矿物工艺性研究矿物的可选性， 实验室验证原矿性质变化对选矿回收率的影响， 预测选矿回收率， 为选矿厂根据矿 物可选性调节选矿流程， 保证选矿厂生产指标的稳定。 关键词 矿物可选性 ； 矿物组合 ； 选矿回收率 ； 选矿流程 中图分类号 P 6 1 8 . 4 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 2 - 5 0 6 5（2 0 2 1 ） 0 2 - 0 0 6 0 - 4 Zoning of mineral separability in zero plate area of Shizhuyuan tungsten polymetallic deposit and countermeasures for mining and beneficiation Hu n a n S h i z h u y u a n No n f e r r o u s Me t a l s C o . ， L t d ， C h e n z h o u Hu n a n ， 4 2 3 0 3 7 C h i n a WANG Pian， LI Fan-Chao AbstractI n t h e p r o c e s s o f mi n e p r o d u c t i o n , t h e r e i s a c o n t r o v e r s y b e t w e e n t h e s t o p e a n d t h e c o n c e n t r a t o r d u e t o t h e c h a n g e o f r a w o r e p r o p e r t i e s . Wh e n e v e r t h e r e c o v e r y r a t e f l u c t u a t e s ， C o n c e n t r a t o r i s t h e f i r s t t i me t h a t t h e g r a d e o f r a w o r e h a s c h a n g e d 。 T o b e s u r e , T h e c h a n g e o f g r a d e o f r a w o r e w i l l i n d e e d a f f e c t t h e r e c o v e r y r a t e o f b e n e f i c i a t i o n . B u t mo r e t i me i s n o t o n l y t h e g r a d e c h a n g e , t h e mi n e r a l c o mp o s i t i o n o f t h e r a w o r e h a s a b i g c h a n g e , t h e ma i n u s e f u l mi n e r a l p a r t i c l e s i z e a n d t h e d i s t r i b u t i o n o f t h e r e l a t i o n s h i p h a s c h a n g e d , a n d o u r b e n e f i c i a t i o n p r o c e s s d o e s n o t c h a n g e , t h e mi n e r a l b e n e f i c i a t i o n r e c o v e r y r a t e w i l l c e r t a i n l y f l u c t u a t e . T h e o r e s u p p l y a n d o r e b l e n d i n g o f t h e s t o p e f o r t h e d r e s s i n g p l a n t o n l y d e p e n d s o n t h e c h e mi c a l a n a l y s i s t o p r o v i d e t h e c h a n g e o f o r e g e o l o g i c a l g r a d e , s o i t i s i mp o s s i b l e t o f u l l y u n d e r s t a n d t h e n a t u r e o f t h e r a w o r e . T h i s p a p e r ma i n l y t h r o u g h t h e mi n e r a l p r o c e s s f r o m t h e s t u d y o f mi n e r a l s e p a r a b i l i t y , l a b o r a t o r y v e r i f i c a t i o n o f t h e i mp a c t o f t h e n a t u r e o f r a w o r e c h a n g e s o n t h e b e n e f i c i a t i o n r e c o v e r y , p r e d i c t i o n o f b e n e f i c i a t i o n r e c o v e r y , f o r t h e b e n e f i c i a t i o n p l a n t a c c o r d i n g t o mi n e r a l s e p a r a b i l i t y t o a d j u s t t h e b e n e f i c i a t i o n p r o c e s s , t o e n s u r e t h e s t a b i l i t y o f t h e p r o d u c t i o n i n d e x o f t h e c o n c e n t r a t o r . Key words Mi n e r a l s e p a r a b i l i t y ; mi n e r a l c o mb i n a t i o n ; , mi n e r a l r e c o v e r y r a t e ; mi n e r a l p r o c e s s i n g p r o c e s s 收稿时间 2 0 2 1 - 0 1 作者简介 王翩 （1 9 9 0 ～） ， 男， 助理工程师， 湖南郴州人， 研究方向 从 事地质技术工作。 图1 锡石、 褐铁矿组合光片 图2 白钨矿样品光片 万方数据 2021年 1月下 世界有色金属61 采矿工程 Mining engineering 态不同而划分的矿物组合， 将同类矿物组合的矿段划为一个 小矿块。 零盘区可分为 构造破碎带型、 简单矽卡岩型、 复 杂矽卡型、 大理岩型四大类矿物组合。 按肉眼可分的矿物组 合的差异性分小矿块， 再在每个矿块中按不同矿石类型采取 有代表性岩矿样品。 对采取的样品进行全面初步鉴定。 不同类型分别测试的 基础上分析并寻找各有用矿物与有害矿物的分布规律， 有用 矿物与有害矿物的赋存状况变化趋势。 2.2 选矿探索试验。 选矿试验，不仅仅是看各试样主要元素化学分析结果， 主要根据各有用矿物钨、 钼、 铋、 萤石元素形成的矿物组合 不一样， 因各矿物赋存状态的差异， 在现有选矿工艺进行选 别时所得选矿指标不一致。 在各试样分别进行选矿探索试验中， 采用现场选矿工艺 流程， 即硫化矿全浮黑白钨混浮 （无水玻璃法） 萤石浮 选。保证磨矿细度-200目占80，在试验流程相同，药剂 制度相同的情况下进行 （黑白钨混浮采用纯碱将pH值都调 至9.85、 萤石浮选采用混合碱将pH值调至10.0） 。 各试样选 矿探索试验结果见下表。 选矿探索试验结果表明 （1） 1 ～ 6试样钨、钼、铋、萤石品位都有较大差异， 2、 3和5试样钨品位较高。 （2） 1、 2和6试样跟当前生产样外观颜色基本相似， 3、 4和5试验外观颜色呈黄色。 图5 方解石、 石榴石等薄片 图6 黑云母薄片 图3 黄铁、 黑钨矿光片 图4 碳酸盐、 萤石薄片 表1 试样主要元素化学分析结果 样品编号 元素品位 （％） WO3MoBiCaF2STFeCaCo3 10.260.0770.0622.682.4010.670.66 20.360.0790.0924.761.809.730.83 30.400.200.0715.761.7010.670.54 40.140.010.0722.201.509.470.87 50.500.170.0715.411.105.730.78 60.190.040.0821.347.1511.200.80 表2 1试样选矿探索试验结果 产品名称产率 （100） 品位 （100）回收率 （100） WO3MoBiCaF2WO3MoBiCaF2 铁粗精1.850.050.0010.0509.380.360.021.540.77 全浮粗精9.900.150.6910.45013.095.7188.8474.255.71 钨粗精9.891.410.0300.06023.4553.763.859.8910.23 萤石粗精30.420.170.0060.01058.0019.892.375.0777.80 尾矿47.940.110.0080.0122.6020.284.919.255.50 给矿100.000.260.0770.06022.68100100100100 万方数据 世界有色金属 2021年 1月下62 采矿工程 Mining engineering 表3 2试样选矿探索试验结果 产品名称产率 （100） 品位 （100）回收率 （100） WO3MoBiCaF2WO3MoBiCaF2 铁粗精1.380.070.0010.05013.330.270.020.770.74 全浮粗精10.220.260.6600.70018.277.3885.3879.497.54 钨粗精8.192.210.0350.05521.6150.243.635.017.15 萤石粗精38.770.220.0090.02451.2323.694.4210.3480.22 尾矿41.440.160.0120.0102.6018.426.554.404.35 给矿1000.360.0790.09024.76100100100100 表4 3试样选矿探索试验结果 产品名称产率 （100） 品位 （100）回收率 （100） WO3MoBiCaF2WO3MoBiCaF2 铁粗精1.560.180.030.0510.920.700.241.071.08 全浮粗精10.860.261.070.4012.487.0459.0459.388.60 钨粗精14.381.680.090.0713.9360.206.5813.7612.71 萤石粗精21.160.190.170.0450.1410.0218.2811.5467.31 尾矿52.040.170.060.023.1222.0415.8614.2310.30 给矿1000.400.200.0715.76100100100100 表5 4试样选矿探索试验结果 产品名称产率 （100） 品位 （100）回收率 （100） WO3MoBiCaF2WO3MoBiCaF2 铁粗精5.340.040.0010.036.241.570.382.271.50 全浮粗精12.350.120.0770.3618.0510.8885.1062.9310.04 钨粗精19.730.360.0010.0518.6152.161.4013.9716.54 萤石粗精21.920.090.0010.0363.7314.481.569.3162.92 尾矿40.670.070.0040.024.9120.9111.5611.529.00 给矿1000.140.010.0722.20100100100100 表6 5试样选矿探索试验结果 产品名称产率 （100） 品位 （100）回收率 （100） WO3MoBiCaF2WO3MoBiCaF2 铁粗精0.270.050.030.059.960.030.050.190.17 全浮粗精9.170.420.8240.4015.167.635.4052.049.02 钨粗精14.391.530.100.1016.9473.6469.7620.4115.82 萤石粗精20.300.330.0150.0450.8113.271.7911.5166.91 尾矿55.870.320.070.022.2335.4323.0115.858.08 给矿1000.500.170.0715.41100100100100 表7 6试样选矿探索试验结果 产品名称产率 （100） 品位 （100）回收率 （100） WO3MoBiCaF2WO3MoBiCaF2 铁粗精1.170.030.0080.085.020.180.231.170.28 全浮粗精19.350.040.160.289.924.0777.4067.738.99 钨粗精30.370.500.0150.0511.0380.7211.3918.9815.70 萤石粗精19.450.040.010.0370.084.094.867.2963.87 尾矿29.660.070.0080.0138.0310.936.114.8311.16 给矿1000.190.040.0821.34100100100100 万方数据 2021年 1月下 世界有色金属63 采矿工程 Mining engineering （3） 由于各试样矿物组成差异较大， 使其浮选指标差别 较大。 （4） 针对矿区内氧化矿，还须组织技术力量开展更深 入的选矿试验研究，探索出针对性更强的选矿工艺技术 参数。 通过试验研究得出 氧化矿物含量高， 对选矿指标影响 很大，矿区内破碎断裂带矿物氧化矿物多，尤其是赤铁矿、 褐铁矿含量高时， 严重影响钨的选矿指标。 赤铁矿、 褐铁矿 是影响柿竹园钨多金属选矿回收率的标型矿物。 智能矿山， 精细化管理的前提。 预先了解各规划开采矿段的地质品位及 矿物组合的可选性， 从而正确地指导采矿与出矿。 2.3 实现给矿精细化管理。 根据矿块矿段可选性，来安排配矿、出矿，按构造破碎 带型、 简单矽卡岩型、 复杂矽卡型、 大理岩型四大类矿物组 合划分的矿块。采矿尽可能地按这四类矿物组合带规划开 采， 出矿按不同矿石矿物组合类型出矿， 供矿给选厂。 2.3 降低选矿药剂消耗， 节约选矿成本。 反复实验四种不同矿物组合可选性， 根据矿物的可选性 调整选矿药剂用量， 项目组成员选矿专业人员， 在地质专业 人员指导与配合下，分矿石类型反复实验四种不同矿物组 合的矿石类型的可选性，选矿流程的选矿药剂用量，选矿 回收的各项指标。选矿实验，是根据不同矿石样品矿物工 艺学特征，分别进行的选矿试验查看指标情况,来反映考 察分析矿物组合特征的变化对各选矿回收率指标的影响。 研究出矿物工艺性质与选矿指标的相互关系，并且查找出 影响选矿效果的矿物因素。在以上各项工作的基础上，对 比其可选性工业指标，查找出影响地表矿石选矿效果的根 本原因。 2.4 按不同的矿物组合可选性调整， 微调选矿流程， 提高选 矿回收率。 对各开采矿块，出矿矿段矿物工艺性性质有了清楚的 认识，预先了解原矿矿物学工艺性质，及时调整选矿工艺 流程，如 根据主要矿物粒度变化调整磨矿细度，根据矿 物组合变化，调整选矿药剂等。本项目的开展对分析选矿 流程结构及工艺条件的合理性、对选矿指标的变动具有可 预测性并且能及时作出有效的调整、稳定生产指标具有较 大的现实意义。 3 客观评价 利用矿物可选性来优化采选流程关键点是创新了矿段 矿块划分依据，以 “矿段矿物组合的可选性” 分矿块，不仅 以矿物元素品位划矿带。目前，国内、外少见，有色金属行 业从未有过。是对传统矿山地质的重大突破。技术较为复 杂， 必须有多专业配合才能完成， 其中起主导作用有地质专 业与选矿专业。地质专业能参与项目的技术人员，不仅要 求有丰富的野外地质调查经验，更需要岩矿鉴定，矿物工 艺分析专业知识的综合地质专业人员， 才能完成项目工作， 选矿专业则要求对选矿药剂配比较为严谨。通过该项目取 得成果，对各矿块不同矿物工艺特征与选矿指标的关系的 研究， 来指导各矿块配比出矿， 精细化管理采矿场配矿、 出 矿、 供矿， 精细化管理选矿工艺流程， 指导微调选矿流程有 重大意义。 4 社会效益 针对入选选厂不同矿石类型及时地调整水玻璃、硝酸 铅、硫化纳大宗的药剂的用量，由于选厂技术管理的到位， 选厂药剂成本大幅度降低，已从2019年的每吨37.19元， 降至2020年1-10月的每吨耗药30.7元，药剂消耗下降 17.5，钢球消耗下降12.3。初步估算每年能降低生产的 成本约320万元。 提高选矿回收率1-2。 5 结语 随着矿山企业往精细化管理的方向发展， 要求我们技术 工作者对矿山的资源的了解不能停留在矿物的元素化验品 位， 矿物的储量传统分类的认识上。 全面了解矿山资源的现 阶段可利用、 可开发的品种、 数量， 在每次编生产计划之前， 有矿段、 矿块的矿物组合分布规律， 各矿段矿块矿物可选性 评价。从而正确地指导采矿、出矿、供矿，是稳定选矿各项 指标的前提， 对不同矿块分别取样进行可选性工艺矿物学研 究， 以及不同矿物组合的可选性及对应选矿流程相关关系的 探讨，使地质专业技术在矿山生产应用技术有重大的新突 破， 并能在今后的生产管理中可重复使用。 为采、 选技术管 理， 提供了精细化的指导数据。 [1] 李美荣,李波,梁冬云,孟庆波,洪秋阳.非洲某风化伟晶岩型钽铌矿 石工艺矿物学及可选性研究[J].矿产综合利用.202006. [2] 王伊杰,张谦,聂文林.西藏铜铅锌矿矿石工艺矿物学研究[J].矿 冶.201906 [3] 洪秋阳,汤玉和,徐晓萍,梁冬云,张军,王国生.湖南某钨锡多金属矿 工艺矿物学研究[J].中国钨业.201605 [4] 韩斯琴图.青海哈西亚图铁矿和金矿可选性试验及工程实践研究[D]. 中国地质大学北京2018 [5] 李兵,王全亮.选矿尾矿中的长石可选性试验研究[J].湖南有色金 属.201503 万方数据