金屬礦山選礦技術進展及發展方向探究

王甫剛

（江西銅業公司永平銅礦選礦廠，江西 上饒 334505）

1 金屬礦地質資源特征分析

1.1 金屬礦分布較廣，存在多層地質結構中

根據地質結構勘察工作可知，金屬礦產資源的地質結構復雜，地質中多存在斷裂情況，從分布規律來講，通常金屬礦產資源多處在金屬礦坡度較為明顯的巖石層中。這一地理位置的地形會出現顯著的變化，地層斷裂會直接影響到金屬礦產資源的形成與發育，地質人員在進行勘察的過程中，需要加強斷層分析，結合斷裂部位的具體情況和特點，明確斷裂的走向，并判斷出順斷層及逆斷層，從而為科學實施礦產資源開采工作提供依據，提高資源開采效率[1]。

1.2 金屬礦產資源的韌性大

金屬礦產資源形成與發育中，相應位置的地層結構也在持續改變，會出現明顯的剪切、斷裂、擠壓等情況，再加上地質結構自身的原因，會出現具有較強韌性的變形區域。一般而言，金屬礦的地質結構中會存在大量的巖漿，而且巖漿不斷活動，這就給金屬礦產資源的勘察與開采工作帶來負面影響。通過勘察經驗總結出，金屬礦中巖漿活動頻繁的部位，相應的礦產資源形態也較為復雜，與礦產資源地質結構特點相結合，實施有效的找礦工作會提高開采效率，提高資源開采的方向性和針對性。開采人員在實際工作中，應當對金屬礦產資源分布情況進行詳細記錄，總結數據并繪制精細的分析表格，從而給找礦和開采工作提供有效參考[2]。

2 選礦技術進展

2.1 焙燒、磁選單機、浮選工藝

焙燒、磁選單機、浮選工藝在選礦過程中是較為常用的。隨著礦產資源選礦要求的提高，在實際應用中這些工藝尚有不足之處；社會經濟在不斷發展，科學技術在不斷進步，上述技術工藝以先進科技為支撐實現了一定的進步。然而技術應用中存在的根源性問題，仍然需要進一步優化改進，近些年我國在技術工藝方面的研發力度不斷增強，對于工藝水平提升具有很大的推動作用，選礦技術工藝也基于此有了快速的提升，朝著向好的方向發展。

2.2 Slom立環脈動高梯度磁選機

現階段，技術整體工藝的應用較為廣泛，而在其中Slom立環脈動高梯度磁選機占有占有重要地位。實際的選礦過程中，Slom立環脈動高梯度磁選機在很大程度上突破了技術難題。隨著Slom立環脈動高梯度磁選機的應用推廣，其在金屬礦產資源選礦中的應用較為突出，發揮出了有效的分選作用，并具有較高的運行穩定性，為我國金屬選礦工藝水平提升做出了積極貢獻。

2.3 脈動機構

驅動力從脈動機構中而來，其松散性能夠得到有效的提升，是脈動的形成在礦漿的驅動下的功勞。所以說，脈動機構要借助驅動力；另外，分選區內磁介質中礦粒下，能夠獲取磁性礦粒，不具備磁性的會順利通過，進而穿過后進入尾礦中。這樣看來，基于反沖精礦的背景，磁介質堵塞情況能夠實現有效緩解，進而起到礦漿脈動的作用，提升工藝效率。

2.4 脈動分選

在金屬礦產資源開采中，合理有效的進行脈動分選，不但可以確保磁性精礦的質量，還可以增強精礦技術效果，與諸多相關技術聯合運用，提升設備的富集比，除此之外，提高設備應用的適用性，體現出良好、顯著的分選作用。

縱觀近年來我國金屬礦山選礦技術的進展，相關的技術研發和探究一直在開展，通過不斷的技術提升、工藝創新，很多方面的設備運行問題得到了有效解決，有效提升了設備性能及選礦能力[3]。

3 金屬選礦工程案例分析

3.1 金屬礦礦床概況

在江西與湖南的交界處為某銅礦資源區，礦區礦層屬于粒狀晶體結構，具有3m～8m的沉積厚度，全銅品位12%～30%，礦區內的礦層沉積厚度與地層厚度成呈正比。礦區礦層頂板含有大量的銅孔雀石，近礦層部位含有細小銅礦微晶；礦層底板含有銅磁絹云巖，其分布的是星點狀銅。這一銅礦區中包含的資源類型多數是黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦，少數是藍銅礦和赤銅礦。礦物含銅排序為絹云母含量約為52%，綠泥石含量約為18%，石英石、綠簾石含量不到10%[4]。

3.2 選礦工程設計

（1）試樣的采集及加工。在礦區內進行試驗礦物的采集。基于礦物特征和選礦工藝的要求進行試樣加工和提前處理。對試樣進行初步手選，體積較大的試樣晶體采用物理方式進行破碎處理，處理后不超過2mm，手選剔除較大的雜質。選擇后的試樣放入研磨器中實施進一步的破碎處理，通常經過10min的研磨可滿足試驗的精度要求，試樣研磨后進行120目篩子過濾，篩除的物料進一步進行蒸餾水400目篩子濕篩，篩上的物料再次進行操作。準備稀鹽酸溶液，在其中浸泡獲取的試樣30min，然后使用蒸餾水進行清洗，并采用干燥箱進行烘干處理。最終得到的干燥的樣品，需要密封保存，并置于避光環境下，準備用于后期的浮選試驗。

（2）破碎篩分。礦區中，低品位銅礦多存在于斑銅礦，針對高品位銅礦的獲取，可以通過弱化特性來實現。因為礦含量不高的原因，要對斑銅礦實行預篩選。本工程的選礦設計中，選擇高壓輥磨機作為破碎機，這一設備相對輥式破碎機而言，輥子能夠憑借重力及給料裝置朝著兩個不同的方向進行旋轉，在兩個輥子間內向壓力的作用下，礦物物料進入后受到擠壓而形成密實的餅狀。礦物物料的含水量具有差異，相應的物料餅的散密程度不同。斑銅礦的銅質地較為細質，大部分是細粒形式的，在高壓輥磨機的破碎作用下，相應的顆粒會比傳統方式下輥式破碎機進行破碎的顆粒更細致，提高銅的富集比，對于后續物料分選有積極作用。本工程的銅礦銅品位不高，但具有較高的富集需求，所以在大量的礦石物料處理過程中，選擇高壓輥磨破碎機不但能夠提高研磨精度，還能夠更有效的滿足選礦需求。

（3）風-重-磁聯合選礦。本礦區處在干旱的氣候條件下，因此為了使濕式分選成本高這一問題得到有效解決，選擇風選處理。實驗流程趨于穩定狀態，確定技術參數：礦物處理量：600kg/h，高壓輥磨負荷：約115%，礦料粒度：＜30mm。在分選系統中放入粗礦樣，實施首次循環，結束首次循環后，下一次循環的礦樣為粗粒礦、風力分級粗粒礦和磁選礦。將粗碎樣添入到各次的循環中，確保循環總質量相等。多次循環后，實現循環平衡。表1是風-重-磁分選各循環數據。根據表1的數據可以得知，風選系統中的粗粒礦能夠降低物料整體處理量，有效規避原礦石摻雜到精礦這一問題。

表1 風-重-磁聯合選礦循環數據

（4）反浮選降雜。風-重-磁聯合選礦工藝進行原礦處理后，相應的精礦品位還是沒有純銅礦的精度要求，要采用反浮選降雜工藝對脈石礦物殘留進行剔除，從而獲取高品位銅礦。陽離子捕收劑反浮選試驗對捕收劑、抑制劑、PH環境的影響進行測試。具體試驗過程中，PH調整利用NaOH來實現，苛化淀粉作為抑制劑，十二胺作為捕收劑。經過多次試驗后發現，浮選品位與PH值呈反向相關的關系，即PH越高，浮選品位降低，最終PH值確定為7.5；抑制劑量不足500g/t的情況下，抑制劑用量不會影響銅品位，抑制劑量超過500g/t的情況下，銅品位會明顯下降，最終抑制劑量確定為500g/t；捕收劑量不足50g/t的情況下，用量越大銅品位越高，捕收劑量超過50g/t后，銅品位不再變化，回收率降低，最終捕收劑確定為50g/t。

（5）選礦生產過程及工程指標。粗選礦區開采的礦石資源，會經過初步破碎、中度破碎、精細破碎。礦石不到800mm的，利用汽車運輸到選礦廠予以初步處理；再將破碎后的不到200mm的粗碎礦送到磨浮，利用皮帶機將其運輸到標準圓錐破碎機予以中度處理；進行篩選過濾，篩上物料送到緩沖礦倉進行二次的中度處理；將篩下物料放入高壓輥磨破碎機實施精細處理。本工程中，根據選礦試驗和銅礦精度的需求指標，最終確定選礦工程指標為：精銅礦產率10.5%，回收率96%，尾礦產率89.7%，回收率5%。

4 金屬礦山選礦技術發展方向

4.1 重選、強磁選技術

礦石本體具有一定的金屬品位，與其他類質相接觸會出現一定的反應，因此合理采用物理選礦法。當精礦選礦難度提高時，需要利用焙燒技術，從而提高精礦的品位，然而，實際焙燒時會存在嚴重的燒損現象。因此，要開拓創新技術工藝，提高工藝水平，降低損失，可以采用重選較強的磁選技術，此工藝對精礦中雜質含量的敏感程度不高，起不到有效的作用，所以，應當選擇利用聯合磁選工藝，特別是浮選工藝，這樣可以使精礦中雜質的含量減少。如圖1所示。

圖1 重選、強磁選技術

4.2 復合礦石選礦技術

我國礦產資源豐富，例如包含超過兩種的礦物礦，這也決定了礦產選礦過程具有復雜性。如果礦中的褐鐵礦含量較多，要想提升精礦品位具有很大的難度，回收率更是無法保障。針對此問題，有關機構通過不懈的探討和努力，取得了突破性的進展，發現了優良的聯合工藝，例如弱磁；浮選；強磁；磁化焙燒；反浮等工藝，將其應用在實踐中，實驗效果顯著。這些先進的選礦技術工藝，為我國有色金屬開采開拓了新的技術路線。

5 結語

綜上所述，在我國經濟發展過程中，金屬礦產資源開采工程發揮了重要作用。采用先進的技術設備和工藝，提高選礦技術水平，對于金屬礦產資源開采有重要意義。相關技術人員還需不斷努力探索金屬礦山選礦技術的應用，使得金屬礦山選礦效率得到更進一步的提升，為我國經濟建設作出更大的貢獻。