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cience and technology
曾祥龙
（大冶有金属集团控股有限公司，湖北 黄石 435000）
摘 要：
我国矿产资源区域分布相对不均。具有贫矿较多、富矿少，开发利用难度大；中小矿多、大型超大型矿床少，矿山规模偏小；共、伴生矿多，单矿种矿少，利用难度大，成本高的特点。我国贫、细、杂、难处理资源特点，随着低品位、难选共生矿石量的增加和对选矿产品质量的高要求，对矿物加工工艺技术和装备水平的要求也越来越高。迫切需要研究开发高效的矿产资源加工技术，来支撑国家可持续性发展 目标。预选的目的是尽早除去废石，免去后续选别作业加工费用，日益受到选矿工作者重视，贫矿石的选矿预选抛尾技术势在必行。因此，预选抛尾技术的合理利用，可以减轻破碎磨矿等后续作业的负担。
关键词：
预选抛尾技术；有资源开发；磁选设备中图分类号：F426.1 文献标识码：A 文章编号：
11-5004（2020）19-0083-2收稿日期：
2020-10作者简介：曾祥龙，男，生于1965年，汉族，湖北洪湖人，工程硕士，教授级高工，研究方向：选矿试验、工程设计与咨询及技术管理方面。1 国内（外）预选抛尾技术研究现状 1.1 磁选预选抛尾
国内对磁性矿物进行磁滑轮抛尾技术在工艺和设备上已经比较成熟，对于地下开采的矿山，其废石混入率高，预选抛尾的效果更为明显。磁滑轮抛尾的产率都在8%以上，最高达18.2%。入磨矿石铁品位有不同程度的提高，取得了非常显著的经济效益。
选厂应用Koppern RP630/1700-1400型高压辊磨机与振动筛相配合（筛上磁滑轮干抛其粗精矿返回高
压辊磨，筛下-3mm 湿式磁选预先抛尾），成功解决了高村极贫磁铁矿石难以分选的问题。该工艺扩大了选厂的处理能力，年处理量从530万t 提升至800万t。同时，由于原矿入磨粒度降低、磨矿工艺简化，使得单位矿石处理成本大幅降低，每吨原矿所耗电量和钢耗同比降低大约30%。高压辊磨超细碎技术在与湿式磁选预选抛尾工艺和干式磁选预选抛尾工艺配合后，具有良好的预选效果。1.2 强磁
海南矿业深部矿石采用地下采矿方法，采出矿石不可避免地混入低品位围岩和夹石。采用原矿—分级—40mm ～10mm 粒级样品干式强磁选预选抛尾—干磁粗精矿跳汰拿精流程，重选预选工艺流程试验可以获得产率35.26%、铁品位55.35%、铁回收率49.85%的高炉块矿，并提前抛出产率21.61%、铁品位10.83%的块状尾矿。产率为49.87%、铁品位为41.09%的中矿进入磨选系统处理。该工艺既可以提前获得合格高炉块矿(铁品位大于54%)，又可以抛出块状尾矿(铁品位小于12%)。入球磨矿量可大幅减少，从而降低磨选能耗，节能减排效果明显。干式抛尾对选铁有利，但无法兼顾钛资源的有效回收，实际生产时尾矿中的磁性铁损失也会增大；湿式弱磁选对选铁有利，却无法同时回收钛金属；生产现场采用ZCLA 磁选机进行－3mm 粗粒湿式预选工艺，经1次选别，全铁回收率达到84.96%、TiO 2回收率达到87.09%，抛尾产率可以达到36.18%。尾矿平均全铁品位为8.58%、TiO 2品位为1.53%，所抛尾矿中的铁、钛均属合格尾矿，这将有利于降低综合投资和简化流程。为提高白钨矿的入选品位，减少含钙脉石对浮选的影响，在工艺矿物学研究的基础上提出了“强磁抛尾”的技术思路，采用强磁选可在浮选前抛除54%左右的磁性脉石矿物，白钨矿的入选品位可从0.2%提高至0.45%;“强磁抛尾
－常温粗选－加温精选”的磁浮联合闭路流程，可获得品位69.35%，回收率79.29%的高品质白钨精矿。效果显著。1.3 重介质分选（1）重介质选矿技术的发展。早在20世纪60年代至90年代，美国、苏联、澳大利亚、巴西、德国和日本等国都非常重视这项技术的发展，曾经进行了大量的研究，研究出了形式多样的分选设备，不断改进过程稳定性的控制方法和介质的回收系统等，使该项技术越来越广泛地得到应用。实践证明，重介质选矿技术具有一系列优点，主要是：①分选精度高；②选别粒度范围较大；③在预选中丢弃废石的效率高；④分选过程无污水排出，可减小环境污染。（2）有金属矿物抛尾。对有金属矿石，最适合于处理有用矿物为集合体嵌布或粗粒嵌布的矿石。这类矿石经中碎后，即有大量单体脉石（即废石或尾矿）产出，用重介质选矿法将其除去，抛弃部分尾矿，使之不再进入磨矿和分选作业。从而可大大降低生产成本并提高选矿厂的处理能力。如美国田纳西州铅锌公司马科斯选矿厂最初采用圆柱形重介质漩涡旋流器成功进行预富集，后来推广到国外许多钨选矿厂作为重介质丢尾设备，如澳大利亚塔斯马尼亚的阿伯福选矿厂，采用硅铁作介质，重介质预抛尾，丢尾产率60%，重矿物黑钨、锡石等目的矿物损失6%以下。
2 预选抛尾技术在大冶有资源开发的应用研究
2.1 铜绿山、丰山、铜山口铜矿光电预抛试验研究大冶有金属公司下属铜绿山、丰山、铜山口三大矿山都面临入选品位低，选矿能耗高，效益低等问题，为了有效利用资源（特别是低品位资源）、提高入磨入选品位，大冶有公司特别委托成都澳泰克矿业技术有限公司，针对三大矿山的铜矿石，采
用传感技术进行预选铜矿石试验研究。试验分为两个阶段：可选性试验阶段和扩大试验阶段。试
验目标：在保证预选作业回收率（如>90%）的情况下，尽量多抛弃尾矿，将入磨选品位提高0.15-0.2个百分点。
2.2 试验设备及原理
试验采用的分选设备为STEINERT KSS 组合式分选机，具体如下：型号：KSS LXTT100（带宽1m）电流：最高：18 A。压缩空气气压：10 bar 额外辅助气压:approx.2 bar。空压机功率：45~75 kW。传感器类型：DE-XRT 传感器和3D 激光传感器组合
技术。传感技术原理：采用两种独立能量级水平的射线对矿石
进行检测，X 射线源发出的宽波谱X 射线应用到矿石，传感器系
科学技术
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统记录了X射线穿透矿石后的信息并将其转换成数字图像数据。“双能量X射线透射法”的优点是能记录一些与物料厚度变化(粒度变化)
无关的数据。
图1 STEINERT KSS组合式分选机
史学月刊
2.3 试验结果及分析
2.3.1 试验矿样
（1）丰山矿样：试验矿样取自选厂中细碎排矿经闭路筛分后的筛上返回矿石，粒度范围为：15mm~50mm；含铜平均品位：0.882%。
（2）铜山口矿样：试验矿样取自选厂中细碎排矿经闭路筛分后的筛上返回矿石，粒度范围为：15mm~50mm；含铜平均品位：0.324%。
（3）铜绿山矿样：试验矿样取自选厂中细碎排矿经闭路筛分后筛上返回细碎破碎机矿石，粒度范围为：15mm~50mm；含铜平均品位：0.619%。
2.3.2 试验结果
表1 铜绿山、丰山、铜山口矿山进行预选铜矿石的试验数据
矿样试验情况抛废
加花工具率铜回
收率
原矿
品位
精矿
品位
尾矿
品位品位
丰山铜矿
可选性-30mm一粗一扫
+30mm一粗选20.4898.220.882 1.0900.076+0.208
扩大试验
25~70mm
三次抛废22.194.720.6320.7680.153+136 15~50mm
三次抛废28.393.330.6680.870.156+0.21生产能力
21t/h时16.6996.550.780.9040.160+0.124生产能力
26t/h时18.095.580.640.7460.136+0.106生产能力33t/h华夏智能气功
时17.6595.110.710.8200.210+0.11生产能力47t/h
李记泽
时14.9494.950.740.8260.250+0.086合计19.6195.080.6950.8220.173+0.127
铜山口矿
可选性-30mm一粗一扫
+30mm一粗选18.7796.630.3240.3850.058+0.061
扩大试验15~50mm三次抛
废31.6586.300.3960.5000.171+0.104生产能力20t/h
时20.4091.180.440.5040.2148+0.064生产能力30t/h
时21.3588.760.560.6320.2864+0.072生产能力41t/h
时
23.5686.850.470.5340.2500+0.064
合计23.1489.550.4380.51030.1977+0.0723
铜绿山矿
可选性-30mm一粗一扫
+30mm一粗选20.6095.060.6190.7420.149+0.123
2.3.3 结果分析
（1）传感拣选技术是利用不同矿物对电磁波的光电特性，通
过传感器收集的信息由计算机对数据进行集中处理，以区别出高
品位矿石和废石，由喷吹系统完成对矿石自动连续的分选技术。
（2）由试验结果可知，三个矿山铜矿石的可选性试验和扩大
试验表明，采用德国施德纳特公司的传感拣选机能达到较好的
抛废效果，达到了试验委托的要求和目标。
（3）丰山铜矿石的可选性试验综合抛废率20.48%，尾矿中含
铜品位0.076%，铜回收率98.22%，抛废效果理想。
从多次扩大试验结果可知，累计抛废率19.61%，尾矿中含
铜品位0.173%，铜回收率95.08%。尾矿中铜的损失较大。随着生
产能力的加大，尾矿中铜损失也随之增加。
此外，丰山铜矿是富含铜、金、银、钼较为丰富的矿山，试
验中仅分析了铜元素，抛废试验结果对于金、银、钼的损失情况
不明确。
（4）铜山口铜矿石的可选性试验综合抛废率18.77%，尾矿中
含铜品位0.058%，铜回收率96.63%，抛废效果较为理想。
从多次扩大试验结果可知，累计抛废率23.14%，尾矿中含
铜品位0.1977%，铜回收率89.55%。尾矿中铜的损失较大。随着
生产能力的加大，尾矿中铜损失也随之增加。铜山口铜矿石的试
验研究也是仅分析了铜元素，对于伴生钼资源的影响也不明确。
（5）铜绿山铜矿石的可选性试验综合抛废率20.60%，尾矿中
含铜品位0.149%，铜回收率95.06%，抛废效果不理想。
3 预选抛尾技术在大冶有资源开发的应用展望
3.1 粗磨浮选预选抛尾实现萨热克铜矿“提铜降硅”
萨热克铜矿粗磨浮选预选抛尾“提铜降硅”科技成果应用，
“提铜降硅”其技术路线：适当放粗一段细度，采用粗精矿再磨
工艺流程，混合用药的“协同作用”强化捕收铜矿物，粗选采用
浮选机，精选利用浮选柱适宜于选别微细粒矿物的特性，采用浮
选柱代替传统的浮选机，解决SAB工艺流程达产达标关键问题，
实现精矿品位、回收率双提高。核心是粗磨浮选预选抛尾工艺的
核级阀门应用。
3.2 强磁预选抛尾在枣阳原生金红石资源开发中应用
针对枣阳原生金红石资源开发出“细磨-0.074mm90%，强磁
预选抛尾，金红石在非磁产品再重选脱泥预富集，混合捕收剂强
化金红石浮选，金红石精矿再除杂”先进工艺（授权发明专利），
在精矿品位确保85%的情况下，回收率从七十年代、八十年代
的30%～40%提升到现在的68.28%。实现了二十年来选矿工艺、
技术指标重大的突破。目前军工对高端钛材需求，国际形势复
杂，国内钛行业整合及枣阳原生金红石在高端钛材原料上的优
势，开发这一资源有很大可能性，强磁预选抛尾工艺会发挥重大
作用。
4 结语
预选抛尾符合“能抛早抛、多抛，节能降耗”的理念。预选
抛尾对新建矿山，由于破碎磨矿的矿石量减小，可以减少选矿厂
线性规划法的基建投资；对已建选厂，则可扩大其现有生产能力。贫铜矿石
的预选技术的突破可以提高选矿厂入选品位、实现含铜多金属
矿的有效回收和利用，大幅提高分选效率，降低分选能耗，是利
用我国低品位铜矿资源的重要技术突破，对其它低品位矿的利
用具有重要借鉴意义。
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