我國選礦工藝發展存在的問題及改進措施

趙旭會

（甘肅能源化工職業學院，甘肅 蘭州 730207）

21世紀以來，我國金屬礦產業發展突飛猛進，鐵礦石需求日益增加，面對迫切的發展局面，選礦工藝技術的發展對礦山生產效率、產品質量和經濟效益都做出了積極貢獻。以鉛鋅礦選礦工藝為例，我國鉛鋅礦產豐富、分布廣泛，生產能力和消費量都位居世界前列，礦產儲量僅次于澳大利亞。我國的鉛鋅礦物主要分為兩類，氧化鉛鋅礦和硫化鉛鋅礦。根據鉛鋅礦石中各種礦物的嵌布粒度不均勻，不同的礦石有相對應的破碎、磨礦和浮選流程。

1 選礦技術的發展現狀

1.1 選礦指標總趨勢仍不理想

當前，我國選礦的過程中由于難以選擇合適的指標，導致后續的工作都受到一定的阻礙。例如盤龍鉛鋅礦位于大瑤山西側的鉛鋅重晶石多金屬成礦帶南段，產于下泥盆統上倫白云巖層間破碎帶中，是廣西重要的鉛鋅重晶石礦床之一。通過積極探索該區域的礦石，具有較高的綜合利用價值。但是在采礦的過程中由于相關人員沒有加強自身的管理，未能詳細測出各個環節中的工藝礦物學特征，僅通過常規選礦方法進行生產管理運營，導致鉛選礦班平均實際回收率僅有48%左右，極大地影響了盤龍鉛鋅礦經濟效益和未來近一步擴大生產的整體發展趨勢[1]。當前有些選廠尚缺乏有效的工藝與設備，磁選廠精礦品位尚不夠理想，紅礦選廠的平均回收率也有待提高。選礦指標不明確導致后續很多問題出現，不利于促進選礦工藝的進一步發展。

1.2 礦石的泥化問題

礦石的泥化問題也使得當前的選礦工藝受到較大的阻礙。例如云南蘭坪鉛鋅礦主要問題就是礦石的泥化問題，蘭坪鉛鋅礦是我國至今探明的儲量最大的鉛鋅礦床，也是亞洲第一。蘭坪鉛鋅礦具有儲量大、品位高、氧化程度深、風化泥化嚴重、構造復雜、多金屬共存等特點，浮選難度很高。蘭坪鉛鋅礦今后主要的發展問題集中在礦石泥化、如何在浮選流程中脫離大量的礦泥和發現恰當的磨礦粒度[2]。

1.3 科研經費不足，裝備較落后

由于科研經費的缺乏，使得很多技術人員在探究選礦工藝的過程中受到較大的阻礙，技術裝備的落后使得一些偏遠的地區的礦石根本無法進行有效的勘探。此外，很多廠子的能耗較高，經費的不足給所有人員帶來較大的難題。雖然我國現稱有400多億噸鐵礦石，但是能真正經濟開發利用的儲量僅110億t，其余不是難采就是難選，存在技術難題，設備也相比發達國家來說也較落后。很多老廠子還在使用規模小、效率低、能耗高的裝備。

1.4 尾礦再選產業化工程推進緩慢，資源利用率不高

礦產資源屬于不可再生能源，在開采的過程中如果不能夠提高資源利用率，會使得選礦工藝進一步受到阻礙。由于多種因素和流程的影響，很多原礦在選礦過程中未能綜合有效利用，這就涉及到尾礦再選回收利用的問題，過去選礦工藝落后，尾礦具有較大的二次開發利用潛能，可以產生良好的經濟效益，同時也能降低尾礦的排放量延長服務年限，減少環境污染。

2 國內選礦工藝未來發展趨勢的建議

選別藥劑與工藝流程的綜合優化是國內鉛鋅礦選礦工藝發展的主要突破口。針對這些問題提出以下建議。

2.1 選礦生產指標優化決策問題

綜合生產指標包括精礦品位、金屬回收利用率、產量和單位成本等，是選礦生產流程中的主要問題。生產指標優化決策方法的最終目標是在限定的設備能力等約束條件下將金屬回收率、產量、精礦品位最大化，將選礦比和單位成本不斷縮小[3]。況且，因為生產中的設備能力的不穩定性，設備能力約束也將伴隨實際情況發生變動。其次，在不改變選礦廠原礦磨礦細度的前提下，通過優化鉛鋅藥劑制度，調整鉛中礦的返回地點、對鋅中礦進行再磨再選拋尾，也能產生良好的效果。

2.2 泥化問題解決

針對當前的泥化問題，有關人員應該要加強對其研究，利用相關的經費和技術設備不斷地改善當前的選礦工藝。目前國內外的選礦廠在解決礦石泥化問題時，主要都會選擇采用（半）白磨工藝和洗礦工藝，或者對破碎設備進行升級改造，來緩解礦石泥化情況。但是這些工藝都需要一定的資金和技術設備支持。為此，國家有關部門應該要積極加強對其研究，從而能夠在選礦工藝發展的過程中為其掃除前進的障礙。

2.3 引用進口設備，加大科研投入

眾所周知，應用新型高效破碎設備可以很好的實現節能減耗和多碎少磨。我國大多數大型選廠一直沿用仿蘇的粗碎旋回破碎機性能較差。隨著美卓礦機破碎設備的卓越性能被選礦界認可，國有大中型礦山就紛紛引進美卓、蒂森克虜伯等公司高效低耗的破碎機，使破碎產品的粉礦率顯著增加、系統的處理能力顯著提升、物料粒度顯著下降。采用國外進口高效的破碎機和浮選設備代替國產效率低下的機器，可以大幅度提高生產效率，多碎少磨，節能減耗，降低成本。此外，我國目前尚未建立較為強大的研發團隊和完善研發體系，加大科研投入從而提高科技水平，實現選礦機器自動化、規模化，才能從根本上解決選礦設備落后的問題。

2.4 提高資源的利用率

首先，加強高效選礦工藝研究。工藝深度研究的重點是“磁選—反浮選”核心工藝裝備及其自動控制，研究選冶聯合工藝及生物浸出工藝，研究高效回收微細粒鐵礦物的強磁選機和浮選設備等。此外，浮選新藥劑、組合藥劑等的應用，如兩性捕收劑AE-12、十五烷基硫醇、環已烷黑藥等，也對改善精礦產品質量，提高選礦回收率，減少或替代有毒藥劑的應用，降低選礦廢水處理難度，增加選礦技術經濟效益以及環保問題發揮著重要作用。其次，尾礦再選，回收資源。生產過程中的回收再利用是節約資源、降低成本的一條主要途徑。尾礦再回收可以有效回收尾礦中的有用部分，大大推進了資源的綜合回收率和資源的綜合利用價值進程。同時還可以控制尾礦的排放，控制大氣污染。因此，要學會積極使用新技術新方法來促進資源的有效利用和廢物處理。

3 小結

綜上所述，目前我國選礦工藝發展勢頭穩中有進，但仍存在一些問題。針對硫化鉛鋅礦，電位控制浮選是值得大幅推廣的；至于氧化鉛鋅礦石，選別的關鍵還要看如何處理礦泥的問題，防止過粉碎的現象。對中低品位的氧化鉛鋅礦石來說，研究大方向在于如何加強選冶聯合工藝。未來的發展過程中，要注重資源開發利用效率和加強技術攻關。相關人員應該要積極了解目前選礦工藝出現的問題，并且采取有效措施促進其發展進步。