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 423037）

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。

图1 锡石、褐铁矿组合光片

图2 白钨矿样品光片

图3 黄铁、黑钨矿光片

图4 碳酸盐、萤石薄片

图5 方解石、石榴石等薄片

图6 黑云母薄片

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。

表1 试样主要元素化学分析结果

表2 1#试样选矿探索试验结果

表3 2#试样选矿探索试验结果

表4 3#试样选矿探索试验结果

表5 4#试样选矿探索试验结果

表6 5#试样选矿探索试验结果

表7 6#试样选矿探索试验结果

（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。