錫多金屬硫化礦減少錫石過粉碎工藝技術(shù)實(shí)踐
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吳傳坤，黃閨芝
（廣西華錫集團(tuán)股份有限公司車河選礦廠，廣西南丹547204）
摘要：車河選礦廠針對所處理原礦石中錫石性脆易碎、生產(chǎn)過程中錫石過粉碎嚴(yán)重，實(shí)施了“階段磨礦，階段選別、粗收早收”、“分步分支磨礦、“優(yōu)化磨礦介質(zhì)”、“強(qiáng)化分級分選”等多項(xiàng)工藝技術(shù)措施，有效減輕了錫石過粉碎。項(xiàng)目實(shí)施后，在原礦錫品位降低0.15%的條件下，全廣錫回收率提高了4. 27%。
關(guān)鍵詞：錫石；過粉碎；磨礦；錫回收率
中圖分類號：TD952.4 文章編號：1004-4051(2016)06-0118-04
車河選礦廠所處理的原礦石為錫石多金屬硫化礦，錫礦石主要是氧化礦即錫石( SnO2)，錫石比重大，性脆易碎，在磨礦過程中難于排出、易泥化。針對錫石的回收，車河選礦廠主要是采用搖床重選，粒度過細(xì)，重力對礦粒的影響減小，錫石與脈石分離困難，搖床選別指標(biāo)不理想。生產(chǎn)流程中細(xì)粒級錫石回收率較低，以細(xì)泥浮錫重選高頻搖床的生產(chǎn)指標(biāo)（表1）為例：小于0.010mm的粒級回收率不到1%；0.010～0.019mm粒級回收率僅為15%左右；而0. 019～0.037mm粒級回收率也不高，僅為30%左右。因此，如何減少錫石過粉碎，減少
-0. 037mm以下粒級含量，成為選礦廠生產(chǎn)重點(diǎn)攻關(guān)的技術(shù)課題，對選礦廠提高指標(biāo)、增加效益意義重大。
1 礦石性質(zhì)特點(diǎn)
車河選礦廠所處理的礦石以大廠礦田92號礦體礦石為主，混合部分細(xì)脈帶礦體礦石，礦石屬錫石多金屬硫化礦類型。礦石中有用金屬礦物種類繁多，主要金屬礦物有錫石、鐵閃鋅礦、脆硫銻鉛礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂及少量的方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黝錫礦。脈石礦物主要為石英、方解石，其中石英含量較高。礦石中具有工業(yè)價(jià)值的元素有錫、鉛、銻、鋅、硫、砷及伴生的稀散元素銦、鎵、鎘、銀、金等。原礦多元素分析、礦物組成分析及物相分析結(jié)果詳見表2～4。
該礦石具有以下特點(diǎn)。①錫石結(jié)晶粒度以細(xì)粒為主，粗細(xì)不均勻嵌布。錫石最大粒度為4mm，90%的錫石集中在1～0.013mm粒級，其中-0.074mm粒級占總量的28. 7%。氧化錫占總量的95. 45%，硫化錫僅占4.55%。②錫石與硫化礦共生密切，少量與脈石共生。礦石中約有三分之二的錫石與硫化礦共生，與脈石共生的錫石結(jié)晶粒度較細(xì)。③礦石中各種硫化礦均以細(xì)粒為主，不均勻嵌布，且相互嵌結(jié)比較致密，除黃鐵礦、鐵閃鋅礦磨至0. 2mm以下基本解離外，其它硫化礦物則需磨至0. 1mm以下才能完全解離。④脈石含量高達(dá)75%～80%，其中大部分脈石均以石英為主，礦石難磨難碎。
2原生產(chǎn)中過粉碎現(xiàn)狀分析
車河選礦廠工藝以優(yōu)先回收錫石，綜合回收鉛、銻、鋅、硫。生產(chǎn)上采用的磨礦流程為兩段磨礦，一段為棒磨，二段為球磨，具體流程見圖1。由于原礦中難磨難碎脈石SiO2含量高，磨礦中易造成錫石過粉碎，為兼顧錫石的回收，減少錫石過粉碎，二段磨礦排礦粒度粗至0. 3～0. 5mm。
1)磨礦粒度過粗，硫化礦欠磨難浮，硫化礦混浮藥耗大，浮選分離效果差。為了兼顧錫石與硫化礦的綜合回收，生產(chǎn)上磨礦粒度較粗，硫化礦混浮給礦中+0. 3mm粒級產(chǎn)率占34. 73%，+1mm占3. 51%。為了給后重?fù)u床回收錫創(chuàng)造有利條件，往往加大量的藥劑浮硫，致使硫化礦含錫高達(dá)0.48%，同時(shí)給硫化礦后續(xù)分離作業(yè)帶來困難，影響了硫化礦物的綜合回收。
2)磨礦粒度過粗，錫石單體解離度低，臺浮搖床錫回收效果差。由于磨礦粒度過粗，錫石單體解離不充分，3#磨錫石單體解離度分別為57. 8%，磨礦排礦螺旋分級機(jī)返砂返回臺浮搖床，導(dǎo)致臺浮搖床回收率低，臺浮作業(yè)回收率僅為45%～50%，對原礦錫回收率30%～35%，未能回收的錫石又返回磨機(jī)再磨，造成錫石過粉及惡性循環(huán)。
3)磨礦過程中錫石過粉現(xiàn)象嚴(yán)重。經(jīng)查定分析，3#磨雖然排礦粒度粗，但其中-0. 037mm粒級錫金屬分布率占12. 95%，該部分錫細(xì)泥重選搖床回收效果差，影響錫指標(biāo)的提高。
因此，錫石過粉碎與硫化礦欠磨構(gòu)成的這一矛盾是影響車河選礦廠指標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)難題，研究出減少錫石過粉碎的技術(shù)成為提高車河選礦廠指標(biāo)的關(guān)鍵所在。
3 降低錫石過粉碎的技術(shù)措施
3.1 階段磨礦與分段選別
現(xiàn)場生產(chǎn)中前重臺浮系統(tǒng)錫石作業(yè)回收率為60%～70%，后重+74搖床系統(tǒng)錫石作業(yè)回收率為50%～60%，中礦+37搖床系統(tǒng)錫石作業(yè)回收率為40%～50%，粗粒級錫石作業(yè)回收率較高，因此，采取階段磨礦，分段選別，實(shí)施“粗收早收”有利于降低錫石過粉碎，提高錫回收率。
粒度為- 20mm的原礦分三步磨礦：第一段采用棒磨，粗磨至- 4mm，在此粒度下，部分已單體解離的脈石采用跳汰預(yù)先丟廢；第二段采用棒、球磨相結(jié)合，易磨高品位礦石采用棒磨，磨礦粒度為-1. 5mm，在此粒度下已有相當(dāng)一部分錫石解離，利用前重臺浮搖床盡早回收已解離的粗粒錫石，相對難磨低品位礦石采用鍛球磨礦；第三段采用球磨，磨礦粒度-0. 35mm，磨礦排礦給人硫化礦混合浮選，混合浮選尾礦采用搖床重選回收錫石。磨礦流程詳見圖2。
原流程二段磨礦4#磨與螺旋分級機(jī)形成閉路，磨礦至0. 35mm，分級機(jī)返砂的錫石單體解離度高達(dá)88%。由于螺旋分級機(jī)很大程度上是按礦物比重進(jìn)行分級的設(shè)備，比重大的錫石隨返砂返回再磨，已經(jīng)單體解離的錫石再磨造成錫石過粉碎嚴(yán)重。改造后將該螺旋分級機(jī)返砂返回臺浮搖床，臺浮搖床尾礦再進(jìn)入二段磨礦，形成“二段磨一螺旋分級機(jī)一臺浮”大閉路磨選流程，將螺旋分級機(jī)返砂中已經(jīng)單體解離的錫石盡早從臺浮搖床回收，有效減少錫石過粉碎，提高錫石回收率。
3.2分步分支磨礦
采用分步分支磨礦，合理選擇磨礦介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)選擇性磨礦，降低錫石過粉碎。經(jīng)查定分析：跳汰一室精礦錫品位1%～2.5%，多為粗粒錫石與硫化礦連生體，脈石含量相對較少，屬易磨類礦石；跳汰二、三室精礦錫品位0.2%～0.6%，主要是細(xì)粒錫石與硫化礦、脈石連生體，且脈石含量高，屬難磨類礦石。因此，生產(chǎn)上將二段磨礦分三支，第一支磨礦（8#磨）處理跳汰一室精礦和臺浮搖床中礦，這部分礦品位相對較高，采用棒磨，并用小直徑鋼棒實(shí)行粗磨；第二支磨礦(3#磨）處理跳汰二、三室精礦，采用鍛球介質(zhì)偏粗磨；第三支磨礦（4 #磨）處理臺浮搖床尾礦及螺溜尾礦，這部分礦錫品位相對較低，采用鍛球介質(zhì)偏細(xì)磨。各類性質(zhì)相近的礦石分別單獨(dú)采用不同的磨礦機(jī)磨細(xì)至不同的粒度，既解決了硫化礦磨礦粒度過粗的問題，又減少錫石的過粉碎現(xiàn)象。
3.3強(qiáng)化分級分選
強(qiáng)化分級分選，減少合格粒級循環(huán)再磨，減輕錫石過粉碎。生產(chǎn)中采用多種分級設(shè)備進(jìn)行分級，將達(dá)到選別要求的合格粒級及時(shí)分離出來進(jìn)行選別，避免其再次進(jìn)入磨礦造成過粉碎。
1) -段磨礦對原礦進(jìn)行粗磨，排礦中- 2mm粒級錫石單體解離度達(dá)70%，已達(dá)到搖床選別要求，生產(chǎn)中采用振動(dòng)篩將一段磨礦排礦中- 2mm粒級及時(shí)分離出來，避免該部分礦石中已解離的錫石再進(jìn)入二段磨，減輕錫石過粉碎。
2)各段磨礦給礦前均配置螺旋分級機(jī)或脫水斗，將磨礦給礦中合格細(xì)粒級分出，避免該部分細(xì)粒級礦石進(jìn)入磨礦造成過粉碎嚴(yán)重。
3)完善主流程臺浮系統(tǒng)工藝流程，盡量使已經(jīng)單解的錫石及時(shí)進(jìn)入臺浮搖床，減少已單解的錫石再次進(jìn)入二段磨礦再磨，降低二次磨礦過粉率。
4實(shí)施效果
1)二段磨礦介質(zhì)由鋼球改為鍛球后，二段磨礦排礦中+ 0.3mm粒級錫金屬分布率減少了
14. 14%，-0. 010mm粒級錫金屬分布率減少了0. 94%，0.3～0.037mm粒級錫金屬分布率提高了22. 53%，難選粒級及過粉碎粒級錫金屬含量減少，易選粒級錫金屬含量增加，優(yōu)化了浮選給礦粒度組成，有利于浮選分離效率的提高。磨礦排礦粒度組成數(shù)據(jù)分析結(jié)果見表5。
2)二段磨4#磨螺旋返砂由返回磨礦機(jī)再磨改為采用進(jìn)入臺浮搖床，已解離錫石經(jīng)臺浮回收后，臺浮尾砂進(jìn)入二段磨礦，可以適當(dāng)細(xì)磨。二段磨螺旋返砂流程改造后，螺旋分級機(jī)溢流粒級含量對比見表6。表6中數(shù)據(jù)顯示，二段磨螺旋分級機(jī)溢流+0. 3mm粒級含量由32. 61%降至23. 80%，說明磨礦粒度變細(xì)了，為后續(xù)硫化礦浮選作業(yè)創(chuàng)造了良好條件，有效緩解了錫石過粉碎與硫化礦欠磨這一矛盾。改造后，主流程錫回收率指標(biāo)提高了1. 97%。
3)二段磨礦分步分支磨礦技術(shù)的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了礦石按不同粒度、不同品位、不同可磨性進(jìn)行磨礦，改善優(yōu)化了磨礦流程。改造后，3#磨、4#磨排礦-0.037mm粒級含量分別減少了4.23%、2.63%，硫化礦全浮給礦-9. 037mm粒級錫金屬分布減少了2. 7%，臺浮搖床錫回收率提高了4.08%，全廠錫回收率提高了1. 16%，有效減少了錫石過粉碎。項(xiàng)目實(shí)施前后具體數(shù)據(jù)對比見表7、表8。
4)錫回收率指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，通過實(shí)施“階段磨礦，階段選別”、“分步分支磨礦”、“優(yōu)化磨礦介質(zhì)”、“強(qiáng)化分級分選”等多項(xiàng)減輕錫石過粉碎措施，實(shí)現(xiàn)了錫石粗收早收，前重臺浮搖床錫回收率占全廠錫回收率比重大幅提高，后重74搖床、中礦37搖床錫金屬回收率占全廠錫回收率比重下降，在原礦錫品位降低0.15%的條件下，全廠錫回收率提高了4.27%。具體錫回收率指標(biāo)對比情況見表9。
5 結(jié) 論
1)車河選礦廠所處理的原礦石為錫石多金屬硫化礦，錫礦石主要以氧化礦形式存在( Sr1O2)，錫石比重大，性脆易碎，在磨礦過程中難于排出、易泥化。
2)生產(chǎn)中通過采用“階段磨礦，階段選別”、“分步分支磨礦”、“優(yōu)化磨礦介質(zhì)”、“強(qiáng)化分級分選”等工藝措施，有效減了輕錫石過粉碎，提高了錫金屬回收率。
3)目前生產(chǎn)工藝流程也還存在造成錫石過粉碎偏重的問題，如磨礦比過大，一定程度上加重了錫石的過粉碎，且選礦能耗偏高，建議采用“以碎代磨”工藝，降低一段磨礦給礦粒度，進(jìn)一步減輕錫石過粉碎，優(yōu)化選礦技術(shù)指標(biāo)。
