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管理及其他
M anagement and other
戴昌璐
压力检测装置（江西下垄钨业有限公司，江西 赣州 341500）
摘 要：
针对赣州某黑钨矿手选操作工劳动强度大、用工成本高、选矿作业单耗高以及资源未充分利用的问题，通过实验室模拟XRT 射线及图像智能选矿机选别效果，确定了原矿先进入XRT 射线选矿机进行预先富集钨精矿，尾矿进入图像智能选矿机选别石英的工艺流程。经工艺流程改造，工艺参数、设备参数调优后，提高了废石选出率，保证钨精矿产品质量和产量的同时大大降低重力选矿处理量，增加了石英石副产品，提高了资源附加值。 关键词：
减员增效；XRT 射线选矿机；资源综合利用；劳动强度；石英中图分类号：TD985 文献标识码：A 文章编号：
11-5004（2020）21-0187-2收稿日期：
2020-11作者简介：
戴昌璐，男，生于1993年，汉族，本科，选矿助理工程师，选矿技术组组长、团支部副书记，研究方向：矿物洗选加工及资源综合利用。
赣州地处重要的金属成矿带——南岭成矿带，黑钨资源丰
富，是中国钨业的发祥地，有着“世界钨都”之称。如今，赣州可开采的钨逐年减少，原矿品位下降，生产成本不断增高，，如何降低生产成本尤其是人工成本和提高副产品收入成为日益突出的现实问题[1]。石英砂是重要的工业矿物原料，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶，磨料等工业消费需求不断增加。
赣州某黑钨矿选矿厂日处理量井下出隆原矿1360t 左右，原矿品位平均在0.35%，预选工段分两个系列，单系列小时处理量50t 左右。该黑钨矿利用XRT 射线智能选矿机回收有价金属后，再利用智能图像选矿机从尾矿中分离出石英石，剩余尾矿用于制作建材，增加了副产品收入，实现了黑钨矿山资源
的综合利用。XRT 射线智能选矿机的应用实现了机器完全替代人工手选。
1 原矿性质
矿石为高温热液填充石英脉型黑钨矿床，主要金属矿物为钨锰铁矿，共生金属矿物有辉铋矿、辉钼矿、锡石、绿柱石、白钨矿、自然铋、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、磷钇矿等。围岩为变质岩、千枚岩等，颜呈黑、灰黑。黑钨矿赋存于石英脉中，其它硫化矿物呈单体或集合体与黑钨矿一样嵌布在石英脉中或石英与围岩的交界接触带中。黑钨矿颜为褐、黑褐，金刚和半金刚光泽，围岩与脉石黑白分明，
容易辨别[2]
。
2 原预先抛废工艺流程及存在的问题2.1 原预先抛废工艺流程
出窿原矿进厂后，经斜格筛、弹片筛等分成+150mm、-150mm+55mm、-55mm+25mm、-25mm+15mm、-15mm 五个粒级，+150mm 冲洗后手拣丢废；-150mm+55mm 通过手选皮带手选丢废，-55mm+25mm、-25mm+15mm 由图像智能选矿进行分选。其中-55mm+25mm 粒级经图像智能选矿机选别的废石再经过人工复选其余抛废，-25mm+15
mm 粒级经图像智能选矿机选别的废石再依次经过动筛跳汰回收块钨、人工复选回收有价金属，两个粒级图像智能选矿机选出的精矿和人工手选回收的有价金属矿物作为合格矿进入下一流程[3]。
2.2 存在的主要问题
经图像智能选矿机选别后的废石还需要人工手选把关，工艺流程复杂，手选工劳动强度大。用工成本高导致生产成本居高不下，合格矿量偏大，后续选矿成本较高。非金属石英资源没有得到充分利用。
3 XRT射线和图像智能选矿机设备原理及实验3.1 XRT 射线智能选矿机分选原理
XRT 射线选矿机主要运用X 射线穿透，以闪烁计数器检测吸收目标金属矿石的X 射线。矿石经过给料装置，以一定速度经过X 射线透射系统中X 射线源的照射，利用X 射线探测器获取矿石的密度特征值，通过特殊算法得到有效数据信息值，将数据传输至电磁阀，通过高压喷气将所需要的矿石选出。3.2 图像智能选矿机分选原理
智能图像选矿机是一台采用图像识别原理对原矿石区分后再进行分选的设备。首先，矿石通过振动给料的方式均匀且快速的从相机拍摄区域的上方自由落下，高速相机对矿石进行拍照；然后通过图像处理软件区分出脉石与废石；当矿石下落经过喷射区域时，图像处理软件区分出的脉石被高速气流击中，进入脉石分料仓，从而实现矿石快速的分选。3.3 XRT 射线智能选矿机分选实验
2018年10月对+15mm~60mm 粒级的矿样进行了多次抛废实验。使用堆锥法混匀破碎后的矿样，对给矿、精矿和尾矿进行定时取样，称重登记。登记好的给矿、精矿和尾矿进入制样室进行制样、化验，试验结果表1。
表1 XRT 射线智能选矿机实验室预选抛废试验结果
第一次试验
产物名称
产率/%WO3品位/%WO3回收率/%
精矿12.08 1.37088.694尾矿87.920.02411.306给矿100.000.187
100.000第二次试验
产物名称产率/%WO3品位/%WO3回收率/%
精矿11.62 1.17089.010尾矿88.380.01910.990给矿100.000.153
100.000第三次试验
产物名称产率/%WO3品位/%WO3回收率/%
精矿10.780.82088.150尾矿89.220.01411.850给矿
100.000.143
100.000
从多次的抛废实验记录情况可知，试验总体理想且基本稳
定。原矿品位在0.14%~0.21%，进入XRT 射线智能选矿机分选后尾矿品位0.03%以下。本次使用XRT 射线选矿机对下矿样进行的抛废实验中，在控制好尾矿品位的前提下达到了预先抛废，
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精矿富集的目的，大大的节约了后续选矿成本。
3.4 图像智能选矿机分选实验
在实验室使用图像智能选矿机对于-55mm+25mm、-25mm+15mm和-25mm+15mm三个粒级分别进行试验，对给矿原矿、精矿和尾矿进行称量统计。试验效果表明：人工模拟生产给矿条件下，智能图像选矿机分选-55mm+25mm、-25mm+15mm和-25mm+15mm三个粒级的脉石合格率在90%以上，废石合格率在95%以上，分选效果很好。图像智能选矿机选别试验结果见下表2：
飓风数据
表2 图像智能选矿机选别试验结果
粒级/mm 脉石重
量/kg
脉石中黑
石重量/kg
废石重
量/kg
废石中白
石重量/kg
脉石合
格率/%
废石合
格率/%
-55+2512.350.9586.36 3.2692.3196.23 -55+15 2.900.1645.39 2.1594.4895.26 -25+15 4.600.2129.39 1.2995.4395.61试验效果表明：正常连续的实验室试验条件下，智能图像选矿机分选-55mm+25mm、-55mm+15mm、-25mm+15mm粒级的脉石合格率在90%以上，废石合格率在97%以上，分选效果较好。
4 XRT射线及图像智能选矿机综合应用后工艺流程在粗选老厂安装XRT-1400射线智能选矿机取代图像选矿机和2#、4#皮带人工手选。安装一台颚式破碎机用于破碎手选工手选的脉石，破碎后返回合格矿仓，更换振动筛，与新老厂2#、4#矿一并进入XRT-1400射线智能选矿机。新建XRT-1400射线智能选矿机精矿仓，移装两台图像选矿机至现有废石运输皮带末端，新装振动筛得到石英精矿和废石，改造后工艺流程图如图
1。
图1 改造后工艺流程图
5 XRT射线和图像智能选矿机应用效果
5.1 XRT射线智能选矿机应用效果
XRT-1400型X射线智能选矿机于2019年9月安装完毕，2019年10月主要进行设备调试及以工艺技术参数确定为目标的工业试验，2019年11月设备进入平稳运行状态。选矿技术人员对XRT-1400型X射线智能选矿机原矿、精矿、尾矿进行取样，对样品进行称量计算，结果见表3：
表3 XRT-1400型X射线智能选矿机的生产取样数据
日期给矿量/
电梯监控方案
（t/h）原矿中废
石占比/%尾矿量t/h
废石选出
率/%
尾矿品位
/%
2019年12
韩先良月26日30.1498.4226.8090.200.011 2019年12
月27日29.1398.8026.2091.000.010 2019年12
月28日29.5599.1026.2089.500.012 2020年1
月8日35.5998.2832.3092.300.022
2020年1
月9日32.1398.0825.7092.100.010 2020年1
防身报警器
月10日32.8998.2929.8092.300.018
平均31.5798.5027.8391.230.014
由表3可知，在给矿量为30t/h~35 t/h的情况下，双层筛中间产品经XRT-1400型X射线智能选矿机预选，废石选出率达到90%以上，该废石钨品位较选矿厂手选运输皮带计划钨尾矿品位（0.022%）还低0.008个百分点，抛废效果理想。
5.2 图像智能选矿机应用效果
2019年10月完成移装图像智能选矿机，XRT射线智能选矿机尾矿给入图像智能选矿机选别，精矿为石英产品，尾矿作为废石，石英和废石均用于建材行业。2019年11~12月对设备进行调试调优，12月对生产流程进行抽样取样，抽样取样结果见下表4。
表4 图像智能选矿机工业应用抽样取样结果
日期小时处理量
t/h
石英小时
处理量t/h
石英中黑
石量t/h
石英产品中
石英占比/% 2020年1月8日 2.07 1.840.2389.10
2020年1月9日 1.31 1.180.1390.24 2020年1月10日 1.59 1.450.1491.01
由表2可知，工业应用中石英产品中石英占比平均大于90%，符合石英产品要求。
6 工程概算
项目总投资为490万元，初步预算表5。
表5 选矿厂石英回收项目初步预算
项目类型单位数量单价（万元）金额（万元）备注
图像智能选矿机台200现有
皮带运输机台6212
XRT射线智能选
矿机台1400400
辅扇及除尘设施台155
PE250*400破碎机台166
给料机台122
设备安装项5420
基建项目项14040含矿仓、厂房人工费用项155
合计490
7 项目总体经济社会效益
XRT射线选矿机应用后废石品位稳定在0.014%～0.018%，废石选出率进一步提高到，手选女工减员27人。预期年产石英1.5万吨左右，减少重力选矿成本206万元。该项目极大地提升了选矿工艺技术装备水平，颠覆了钨矿山粗选中细粒级矿石手选工艺，极大地减轻职工劳动强度，降低选矿作业单耗，同时回收石英增加副产品，提高了资源附加值。自复位保险丝
参考文献
[1] 戴昌璐.赣州某黑钨矿山原矿运输及预选工艺改造[J].世界有金
属,2020,No.544(04):215+217.
[2] 刘高强，刘建南.江西某黑钨矿山预选工艺改造[J].中国金属通
报,2018,000(008):15-17.
[3] 戴昌璐.选矿厂石英回收项目初步设计说明书[R].选矿厂2019年选字第01号.
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