你站在廢石堆場(chǎng)邊上看著,心里其實(shí)清楚得很。品位零點(diǎn)一五以下的礦石,選礦成本算下來每噸比賣出去的錢還多。不采,資源浪費(fèi);采了,選廠虧本。這些礦石堆在那里,采也不是、不采也不是,成了礦山最尷尬的存在。
超低品位錫礦的利用問題,本質(zhì)上不是選不出來,是選礦成本太高。傳統(tǒng)流程里,所有礦石不管品位高低,都要進(jìn)破碎、磨礦、分級(jí)、重選,電費(fèi)、鋼球費(fèi)、襯板費(fèi)一分不少。低品位礦石里絕大部分是廢石,百分之八九十的物料在消耗同樣的能量和介質(zhì),而產(chǎn)出只有不到零點(diǎn)幾的錫。
這個(gè)問題如果能換個(gè)思路解決呢?不讓低品位礦石進(jìn)磨機(jī),在進(jìn)磨機(jī)之前先把大部分廢石拋掉,只把品位富集后的物料送去磨礦和選別。拋掉的那部分廢石成本極低,而進(jìn)入流程的礦石品位提高了,每噸礦的選礦成本就攤薄了。
問題:品位低于百分之零點(diǎn)一五的錫礦,傳統(tǒng)選礦流程經(jīng)濟(jì)上不可行
超低品位錫礦的利用困境,數(shù)據(jù)上一目了然。
錫礦選礦的綜合成本,包含破碎、磨礦、分級(jí)、重選等環(huán)節(jié)的能耗、介質(zhì)消耗、藥劑消耗、人工和維護(hù)成本。以日處理五百噸的選廠為例,噸礦選礦全成本通常在八十到一百二十元之間,其中磨礦環(huán)節(jié)占百分之四十以上。
當(dāng)原礦含錫僅為百分之零點(diǎn)一五時(shí),理論上每噸原礦中的錫金屬量只有一點(diǎn)五公斤。按選礦回收率百分之七十計(jì)算,每噸原礦實(shí)際回收的錫金屬約一點(diǎn)零五公斤。按錫價(jià)二十萬元每噸計(jì)算,每噸原礦的錫產(chǎn)品產(chǎn)值約二百一十元。扣除選礦成本后,噸礦利潤微薄甚至虧損。
更致命的是磨礦環(huán)節(jié)的成本剛性。無論原礦品位高低,磨礦都要消耗同樣的電力和介質(zhì)。超低品位礦石中,有用礦物占比極低,絕大部分磨礦能量消耗在了廢石上。這些廢石被磨細(xì)后進(jìn)入尾礦系統(tǒng),既增加了尾礦排放量,又浪費(fèi)了磨礦能量。

原因:傳統(tǒng)流程無法識(shí)別廢石,低品位礦石和廢石一起進(jìn)入磨礦
傳統(tǒng)選礦流程的設(shè)計(jì)思路是“全磨全選”,不分貧富,進(jìn)來多少就磨多少、選多少。這套流程在處理高品位礦石時(shí)效率尚可,但在處理超低品位礦石時(shí),問題就暴露出來了。
傳統(tǒng)破碎和篩分環(huán)節(jié)只負(fù)責(zé)將礦石碎到一定粒度,不具備識(shí)別和分離礦石與廢石的能力。所有物料等量齊觀地進(jìn)入下一道工序,無論它含錫零點(diǎn)一五還是含錫零。
磨礦環(huán)節(jié)是最大的成本中心。球磨機(jī)或棒磨機(jī)消耗的電能、鋼球、襯板,與處理量直接相關(guān),與礦石品位無關(guān)。超低品位礦石百分之九十五以上是廢石,這些廢石進(jìn)入磨礦環(huán)節(jié)后白白消耗能量,且產(chǎn)出大量尾礦,增加尾礦庫的壓力和成本。
關(guān)鍵在于,有沒有一種技術(shù),能在礦石進(jìn)入磨礦之前,就把廢石和礦石分開?
解決方案:光電分選預(yù)拋尾,讓廢石不進(jìn)磨機(jī)
光電分選技術(shù)為超低品位錫礦的預(yù)拋尾提供了可行的技術(shù)方案。
光電分選機(jī)的原理是利用X射線或可見光識(shí)別礦物,再以高壓噴氣將目標(biāo)礦物從廢石流中分離出來。X射線透射技術(shù)能穿透巖石表面,探測(cè)內(nèi)部礦物的原子密度差異。錫石含錫,原子密度高,X射線穿透時(shí)衰減明顯;脈石礦物如石英和方解石的原子密度低,X射線穿透時(shí)衰減小。這種差異在探測(cè)器上表現(xiàn)為不同的信號(hào)強(qiáng)度,通過AI圖像識(shí)別算法即可區(qū)分礦石和廢石。
云錫大屯錫礦已在該領(lǐng)域取得突破,其“含錫氧化脈礦預(yù)選拋廢方法”獲得國家發(fā)明專利,證實(shí)了XRT光電分選在錫礦預(yù)選中的可行性。該專利技術(shù)采用“光電+跳汰”組合拋廢工藝,將原礦經(jīng)洗礦、破碎、篩分后分成不同窄級(jí)別,粗粒級(jí)用光電分選機(jī)拋廢,細(xì)粒級(jí)用跳汰機(jī)拋廢,可實(shí)現(xiàn)含錫品位低于百分之零點(diǎn)零五的粗粒級(jí)廢石的高效預(yù)選。
光電分選的適用粒級(jí)通常在二十五到一百二十毫米范圍。粗碎后的礦石在這個(gè)粒度區(qū)間進(jìn)入光電分選機(jī),經(jīng)過X射線掃描和AI識(shí)別,含錫的礦石顆粒被噴吹系統(tǒng)分離出來進(jìn)入下一道工序,不含錫的廢石顆粒直接作為尾礦排出。
這就解決了超低品位礦石的核心問題——不讓廢石進(jìn)磨機(jī)。光電分選拋出百分之六十到八十的廢石,進(jìn)入磨礦和后續(xù)重選的物料量大幅減少,磨礦能耗和介質(zhì)消耗同步降低。而進(jìn)入流程的物料品位從百分之零點(diǎn)一五富集到零點(diǎn)三以上,噸礦產(chǎn)值翻倍,選礦成本反而下降。
落地:光電分選預(yù)拋尾的實(shí)施路徑
針對(duì)超低品位錫礦的光電分選應(yīng)用,建議按以下路徑推進(jìn):
第一步,礦石性質(zhì)評(píng)估。取代表性礦石樣品做X射線透射試驗(yàn),評(píng)估錫石與脈石的信號(hào)差異是否足夠顯著。云錫大屯錫礦的實(shí)踐表明,含錫氧化脈礦中錫石與碳酸鹽圍巖的原子密度差異明顯,適合采用XRT分選。如果礦石中錫石與脈石的密度差異小或錫石嵌布粒度極細(xì),可能需要調(diào)整分選閾值或采用其他預(yù)選手段。
第二步,試驗(yàn)研究。大屯錫礦在正式投產(chǎn)前,曾對(duì)低品位氧化礦進(jìn)行系統(tǒng)的XRT分選試驗(yàn),包括定性試驗(yàn)、探索試驗(yàn)、小型試驗(yàn)和半工業(yè)試驗(yàn)。建議采用類似路徑,從實(shí)驗(yàn)室到半工業(yè)逐步驗(yàn)證,確定最佳的分選粒級(jí)、分選閾值和設(shè)備參數(shù)。
第三步,工藝配置選擇。根據(jù)礦石性質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)條件,選擇“光電+跳汰”或“光電+跳汰+螺旋溜槽”組合方案。云錫華聯(lián)鋅銦都龍礦區(qū)的產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐證明了“光電+跳汰+螺旋溜槽”組合工藝的可行。
第四步,經(jīng)濟(jì)評(píng)估。按日處理原礦一千噸、光電分選拋出廢石百分之七十計(jì)算,進(jìn)入后續(xù)流程的物料降為三百噸,磨礦能耗和介質(zhì)消耗同步下降。廢石作為建材原料可進(jìn)一步銷售或用于井下充填,降低尾礦庫壓力。云錫華聯(lián)鋅銦該項(xiàng)目年處理廢石三百萬噸、回收礦石七十多萬噸,年創(chuàng)效近億元。
效果:廢石變資源,超低品位礦利用成為可能
云錫大屯錫礦和都龍礦區(qū)的實(shí)踐,給出了光電分選在低品位錫礦應(yīng)用上的實(shí)際數(shù)據(jù)。
大屯錫礦通過“光電+跳汰”組合拋廢工藝,實(shí)現(xiàn)了含錫品位低于百分之零點(diǎn)零五的粗粒級(jí)廢石的高效預(yù)選。含錫百分之零點(diǎn)一左右的剝離廢石,經(jīng)分級(jí)后分別采用光電分選、粗粒跳汰、細(xì)粒跳汰和螺旋溜槽組合處理,可獲得品位百分之零點(diǎn)二九、回收率百分之五十六點(diǎn)八二的錫精礦產(chǎn)品。
云錫華聯(lián)鋅銦都龍礦區(qū)是全國首個(gè)廢石綜合回收產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,采用“光電+跳汰+螺旋溜槽”組合工藝,將含錫、銅低于百分之零點(diǎn)一的廢石富集成含錫、銅百分之零點(diǎn)三的礦石,年處理廢石三百萬噸、回收礦石七十多萬噸,年創(chuàng)效近億元。
對(duì)于超低品位錫礦而言,光電分選的意義在于:它的選別成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)磨礦-重選流程,可以在礦石進(jìn)入磨機(jī)之前把大部分廢石甩掉。廢石被當(dāng)成廢石拋掉,不再消耗磨礦能量和介質(zhì),尾礦排放量同步減少。這是超低品位錫礦實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利用的前提。

結(jié)語
換設(shè)備不如換思路。
超低品位錫礦的利用,關(guān)鍵在于不讓廢石進(jìn)磨機(jī)。光電分選在礦石進(jìn)入磨機(jī)之前將廢石識(shí)別出來、拋出去,讓磨機(jī)只磨真正需要磨的礦石。品位從零點(diǎn)一五富集到零點(diǎn)三以上,磨礦量減少一半以上,選礦成本大幅下降,超低品位礦的利用就有了經(jīng)濟(jì)賬。
如果你也在為超低品位錫礦的出路發(fā)愁,做這三件事:
第一,取代表性礦樣做X射線透射試驗(yàn),評(píng)估錫石與脈石的可分選性,拿到基本的分選數(shù)據(jù)。
第二,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)“光電分選+跳汰”或“光電+跳汰+螺旋溜槽”組合方案,核算設(shè)備投資和運(yùn)行成本。
第三,參考云錫大屯錫礦和都龍礦區(qū)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),評(píng)估項(xiàng)目在自家礦石條件下的經(jīng)濟(jì)可行性和投資回報(bào)周期。
廢石和礦石之間的界限,光電分選能幫你劃出來。劃開了,低品位礦石就不再是包袱,而是資源。