新田岭钨矿X射线预选抛废研究①

徐凤平，郭灵敏，王晴红，缪亚兵

（1．湖南新田岭钨业有限公司，湖南 郴州423022；2．长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南 长沙410012）

我国矿产资源具有“贫、细、杂、散”的特点，经济有效地预先抛除低品位废石或围岩、实现降本增效已越来越受到矿山企业的重视。X射线辐射分选技术作为一种高效低耗、环境友好的预选技术手段，主要用于分选粒状和块状矿石，其应用前景十分广阔［1－6］。

湖南新田岭钨业有限公司安和选厂设计规模1 000 t／d，采用浅孔爆破法采矿，矿石贫化率低，但采矿效率低、成本高、机械化程度低、安全风险大。中深孔爆破法在提高效率的同时会提高矿石贫化率，出矿品位大幅下降，增加选矿生产成本。为解决选矿厂入选原矿品位逐年降低的问题，并优化采矿布局，湖南新田岭钨业有限公司对破碎产品进行了X射线预选抛废技术研究，试验结果表明可实现作业抛废率30%以上、总抛废率25%左右的目标，这一试验成果为新田岭钨矿采矿技术革新创造了条件。

1 矿石性质

采用XRT智能选矿机对现场中碎产品－30＋10 mm粒级和－60＋30 mm粒级矿样进行预抛，抛废率均为30%。分别对－30＋10 mm粒级预抛获得的预抛精矿（以下简称预抛精1）和预抛尾矿（以下简称预抛尾1）、－60＋30 mm粒级预抛获得的预抛精矿（以下简称预抛精2）和预抛尾矿（以下简称预抛尾2）进行了矿石性质研究。预选抛废作业样品化学多元素分析及样品中钨物相分析结果分别见表1和表2。

表1 样品化学多元素分析结果（质量分数）／%

表2 样品钨物相分析结果

由表1～2可以看出：①样品中可供选矿富集回收的主要组分为WO3。Mo、Cu、Zn等其他有价金属元素均因含量太低综合利用价值不大。②预抛精1、预选精2和原矿中钨均主要以白钨矿形式存在。

经镜下鉴定、X射线衍射分析、扫描电镜分析和MLA测定综合研究查明，样品的组成矿物种类较为复杂：①预抛精1、预抛精2、预抛尾1和预抛尾2等样品中钨矿物主要是白钨矿，白钨矿物在预抛精矿中得到富集。②金属硫化物主要是黄铁矿，少量磁黄铁矿和闪锌矿。其中精矿中黄铁矿高于尾矿，预抛精1中磁黄铁矿含量相对较高。③其他金属矿物主要为磁铁矿和赤铁矿，在预抛精矿中未得到富集。④各样品中脉石矿物最主要的是石榴石（以钙铁榴石为主，少量铁铝榴石和钙铝榴石），次为石英、方解石和辉石（大部分为透辉石，少量钙铁辉石和锂辉石），少量绿泥石、阳起石、长石（包括斜长石和钾长石）、萤石和云母，其他微量矿物尚见蛇纹石、磷灰石和滑石等。

采用MLA对样品中主要矿物含量进行了统计，结果列于表3。

表3 样品主要矿物含量（质量分数）／%

2 预选抛废粗精矿浮钨验证试验

为验证X射线预选抛废精矿产品中钨的可浮性，在磨矿细度－0．074 mm粒级占55%、浮选浓度50%左右及现场药剂制度条件下进行了浮钨粗选验证试验，试验流程见图1，结果见表4。结果表明，预选有利于提高钨浮选指标。

图1 验证试验流程

表4 验证试验结果

3 现场条件下产业化可行性分析

3．1 工艺流程概况

安和选厂生产规模为1 000 t／d，破碎系统采用三段一闭路工艺流程。矿石通过轨道矿车运至原矿仓，经棒条给料机给入颚式破碎机进行粗碎，粗碎排矿产品由1＃皮带运输机送入转运矿仓，通过转运矿仓底部给矿皮带机将矿石给入中碎圆锥破碎机，中碎产品由3＃皮带运输机输送到振动筛进行筛分，筛上矿石由4＃皮带运输机运至圆锥破碎机进行细碎，细碎产品与中碎排矿一起经3＃皮带运输机运至振动筛进行筛分，形成三段一闭路流程。振动筛筛下产品粒度－12 mm，由5＃皮带运输机送入粉矿仓，进入磨浮系统。

3．2 考查结果

对破碎流程各作业设备实际运行情况进行了考查，考查结果分别如表5～7所示。中碎产品粒度特性曲线与粒度累积特性曲线分别如图2和图3所示。

表5 破碎设备考查结果

表6 预先检查筛分设备考查结果

表7 破碎设备作业率及处理量

由表5、图2和图3可知，中碎给矿最大粒度Dmax和中碎产品最大粒度dmax分别为160 mm和56 mm，因此中碎作业破碎比i2为：

图2 中碎产品粒度特性曲线

图3 中碎产品粒度累积特性曲线

由图2～3可知，该矿石属难碎性矿石，中碎产品中－60＋10 mm粒级占有率约为78%。

由表5～7可知，设备富余能力较大，存在提产空间。

3．3 产业化可行性分析

前期对中碎产品中－60＋10 mm粒级产品进行了X射线预选，作业抛废率达30%，中碎产品中10～60 mm粒级占有率为78%，因此中碎产品总抛废率约为23%。为满足抛尾后磨浮能力1 000 t／d的处理规模，须将破碎车间矿石处理量由原来的1 000 t／d提高至1 305 t／d。

考查结果显示，该矿石属难碎性矿石，因此不建议通过增加设备单位时间处理量的方式来提高破碎作业处理量。若在保障供矿能力、设备正常运转及不改变破碎作业单位时间处理量的前提下，提高破碎车间矿石处理量意味着增加破碎作业运转时间。根据破碎系统考查结果，目前粗中细破碎作业运转率分别为19．57%、29．36%和29．36%时，可满足选矿厂1 000 t／d的处理能力，破碎筛分最终控制产品粒度P80＝11 mm，碎矿能力有较大富余空间，因此，增加预选抛废作业后，通过将破碎车间矿石处理量由原来的1 000 t／d提高至1 305 t／d，中碎作业运转率由原来的29．36%提高至38．33%，满足选矿厂磨浮能力1 000 t／d是可行的。

4 结 语

湖南新田岭钨业所开采的矿石为矽卡岩型低品位白钨矿，采用X射线预选抛废后，粗精矿可选性与现场原矿样相当；如按X射线预选作业抛废率30%计，在保障供矿能力、设备正常运转及不改变中碎设备单位时间处理量的前提下，将破碎车间矿石处理量由原来的1 000 t／d提高至1 305 t／d，中碎作业运转率由原来的29．36%提高至38．33%，即可满足磨浮能力1 000 t／d的要求。