云锡卡房含铜多金属矿石选矿工艺流程探讨

谷艳玲，冯 寅，张锦仙

(1.中国恩菲工程技术有限公司长沙分公司，湖南 长沙 410012；2.云南科力环保股份公司，云南 昆明 650031；3.昆明有色冶金设计研究院股份公司，云南 昆明 650051)

0 引 言

云锡卡房I-51矿群分布于个旧矿区卡房矿田新山矿段大白岩地区，矿体赋存于凹槽状花岗岩接触带及其附近，属接触交代矽卡岩硫化物铜多金属矿床。

对于复杂的嵌布粒度较粗的云锡卡房单一锡矿石，仅采用重选工艺即可获得锡精矿。但对于云锡卡房I-51矿群，不仅锡石嵌布粒度细，而且锡石与硫化矿致密共生，形成了复杂难选的含锡多金属硫化矿。由于锡石与硫化矿物密度接近，因此仅采用单一重选工艺难以实现锡矿物的有效分离富集。为了实现锡及硫化矿物资源的提取，开始采用浮选优先分选出硫化矿物，然后再通过重选技术回收硫化矿浮选尾矿中的锡石。然而，随着锡品位的下降，其单一提取的价值降低。与此同时，钨、萤石等资源回收价值的开始显现，从云锡卡房I-51矿群矿物中综合回收铜、银、钨和萤石已经成为当务之急。

1 矿石性质

1.1 原矿化学多元素分析

云锡卡房I-51矿群硫化物铜多金属矿床矿石的化学多元素分析结果见表1。由表可见，原矿Cu品位3.03 %，矿床有用伴生组分品位分别为WO30.20 %、CaF223.89 %、Ag 21.77 g/t和S 9.48 %，伴生组分含量均已达到综合利用要求。

表1 原矿化学多元素分析结果(*：g/t)Tab.1 Chemical multielement analysis of RoM ore(*：g/t)

1.2 矿物组成

矿物检测结果表明，钨矿物主要是白钨矿和少量黑钨矿，铜矿物主要是黄铜矿和少量黝锡矿，银矿物为微量的自然银和螺状硫银矿，其他金属硫化矿物主要是大量的磁黄铁矿，少量至微量的闪锌矿、黄铁矿、毒砂等。萤石矿物量较大，具有重要的回收价值；脉石矿物主要是长石、石英、云母、方解石、透辉石-钙铁辉石、绿泥石等。

1.3 主要矿物粒度分布

原矿主要矿物粒度分布见表2。由表2可见，黄铜矿和白钨矿均以中细粒为主，主要粒度范围为0.01～0.32 mm。萤石以粗中粒为主，主要粒度范围为0.08～0.64 mm，嵌布粒度略粗于前2种矿物。

表2 主要矿物粒度分布Tab.2 Size distribution of main minerals

2 设计选矿工艺流程探讨

2.1 破碎流程比较

卡房I-51矿区原矿为坑采矿石，原矿含泥含水少，设计可不考虑洗矿工艺，采用常规碎矿工艺。常规碎矿工艺流程有二段一闭路碎矿流程与三段一闭路碎矿流程。具体碎矿工艺方案比较见表3。

表3 破碎流程比较Tab.3 Comparison of crushing flow

表中A方案为二段一闭路流程，设备数量少，占地面积小。但是排矿粒度较粗，在-15 mm左右，不能满足设计要求，也使得磨矿能耗偏高，不符合“多碎少磨”的设计思路，对全厂的节能降耗不利。

B方案为带预先筛分作业三段一闭路碎矿工艺，该工艺特点是在中碎前增加预先筛分，可以预选筛出中碎给料的细粒物料，防止矿石过粉碎，减少中碎设备处理量，对于含泥含水较大的矿石，预先筛分还能减少破碎机堵塞情况。B方案的产品细度控制较好，能满足-12 mm设计粒度要求。

C方案为常规三段一闭路碎矿工艺，相比B方案由于没有预先筛分，所以对中碎作业设备处理能力要求更高，但是在工艺配置上确较为简单，破碎的产品细同样能满足-12 mm设计粒度要求，且流程更为稳定可靠。

考虑该次设计的粗碎产品细粒含量不多，而且破碎车间在布置上也受到地形条件的限制，若采用预先筛分作业同时也增加了厂房面积与高差要求，现场条件难以满足。所以碎矿工艺选择常规三段一闭路流程的方案。

2.2 硫化矿物选别流程比较

2.2.1 磨矿工艺比较

2种方案的工艺配置比较见表4。通过工艺比较，可以看出，混合浮选方案由于磨矿细度稍粗，其流程结构相对简单、设备配置数量较少，主要是设备安装功率低，要求的厂房面积也相对节省，对选厂的建设投资及生产运营成本都有一定的优势。

表4 磨矿分级设备配置比较Tab.4 Comparison of grinding and classification equipment configuration

2.2.2 选矿产品指标比较

根据选矿试验报告试验，对于I-51矿由于原矿铜品位含量较高，采用优先浮选工艺选矿效果非常好，铜精矿铜品位可达23.9 %，铜回收率达97 %；银品位136.38 g/t，银回收率77 %。而混合浮选方案的指标的铜精矿铜品位为20.89 %，铜回收率达92.18 %；银品位123.68 g/t，银回收率75.96 %。整体相比来说要低于优先浮选方案指标。

2.2.3 药剂制度、流程结构比较

优先浮选方案各作业矿浆pH值分别为8.5(优先浮选铜银)、7.0(浮选硫)和9.0(浮选白钨)，需要经过先碱性、再中性、又碱性的2次重复调浆过程，生产中控制难度相对较高。并且在优先浮选铜银作业加入了石灰，也极易造成选矿厂管道的钙化问题。

混合浮选方案各作业矿浆pH值分别为7.0(混合浮选铜银硫)和9.0(浮选白钨)，只需经过先中性、后碱性的1次顺序调浆过程，生产中控制难度相对较低，药剂成本也较优先浮选方案下降明显。

2.2.4 工艺流程对矿石变化适应性的比较

I-51矿群原矿铜品位高达3.03 %，远远高于卡房矿区的铜平均品位，而试验结果也表明，优先浮选方案获得的铜精矿各项指标也略高于混合浮选方案。但对于卡房矿石，诸如此类的高品位矿石储量十分有限，随着这部分易选矿石的不断消耗，原矿铜品位必然呈逐步下降的趋势，此时混合浮选方案将显现出更大的适应性。

综合上述比较，从磨矿流程和设备配置、药剂制度和工艺操作以及流程结构对矿石性质变化的适应效果方面考虑，选择“混合浮选”工艺较为合适。

2.3 钨与萤石选别流程探讨

2.3.1 钨浮选前的除硫作业

根据生产实践，在铜硫混合浮选后仍有一部分黄铁矿与磁黄铁矿进入尾矿。为降低硫矿物对钨浮选的影响，设计增加对选硫尾矿磁选回收残留磁黄铁矿的流程。

2.3.2 钨选别工艺

根据工艺矿物学分析可知，矿石中钨矿物主要为白钨矿。根据实践经验，对于白钨矿选别，常温浮选条件下难以得到合格品位的精矿产品，目前较为有效的是采用“常温粗选+加温精选”的选别流程。

2.3.3 萤石浮选流程

在选钨作业中，由于添加了较多的水玻璃等抑制剂抑制萤石，所以在萤石浮选前要进行脱药工艺，减少残留药剂对选别萤石的不利影响。

萤石精矿产品对品位要求较高，一般要求精矿品位在90 %以上，而原矿中萤石品位在25 %左右，需要的富集比高。所以萤石浮选流程中的精选作业比较多，试验中进行了6次精选。在设计中，精选设备可以考虑浮选柱等具有较高富集比的选别设备，适当减少精选作业次数，简化流程结构，减少设备占地面积，设计考虑萤石选别流程为一粗二扫四精。

2.4 产品脱水流程探讨

卡房I-51矿石选矿工艺流程复杂，回收产品种类多，各种产品宜采用不同的脱水流程。铜精矿、硫精矿、萤石精矿采用“浓缩-过滤”2段脱水流程，最终2种精矿含水为12 %。

白钨精矿根据产品质量要求，采用“沉淀-干燥”2段脱水流程，最终精矿含水≤4 %。

3 结 语

该文对云锡卡房I-51矿群铜多金属矿进行了矿物学分析，结果表明，原矿含Cu品位3.03 %，矿床有用伴生组分品位分别为WO30.20 %、CaF223.89 %、Ag 21.77 g/t和S 9.48 %，伴生组分含量均已达到综合利用要求。根据破碎流程、硫化矿物选别流程、钨与萤石选别流程及产品脱水流程4个方面的比较探讨，认为适合该矿石的工艺流程包括常规三段一闭路破碎，硫化矿物混合浮选，钨常温粗选+加温精选，萤石一粗二扫四精浮选，铜精矿、硫精矿、萤石精矿浓缩+过滤2段脱水，以及白钨精矿沉淀+干燥2段脱水。