【文章內(nèi)容簡介】 業(yè)類型屬碳酸鹽巖石中的裂隙，充填和交代礦床。礦體多產(chǎn)在火成巖和石灰?guī)r、接觸帶附近或破碎帶中，在火成巖、灰?guī)r和砂頁巖中均有存在，但主要富集在灰?guī)r中，礦石結(jié)構(gòu)以致5 密塊狀為主，其次為浸染狀、角礫狀、細(xì)脈狀和條帶狀等，有 95%以上礦石為原生礦。 全礦區(qū)結(jié)構(gòu)裂隙發(fā)育，主礦體一般為不斷層所控，圍巖蝕變現(xiàn)象繁多，其中與選礦關(guān)系最大的是高嶺土化和碳酸鹽化兩種，由于酸性礦化水，特別是硫酸水作用，使用巖泥化現(xiàn)象迅速成長 。因此，在礦區(qū)的裂隙發(fā)育地區(qū)形成一部分對浮選不利的原生礦泥。其次在破碎的角礫巖地帶，碳質(zhì)富集現(xiàn)象較嚴(yán)重，且這一帶是主要礦體富集地區(qū)，開采過程中，原礦難免不混入碳質(zhì)巖石，這些對選礦操作帶來了困難。 礦石貯量： B+C1 貯量 428 萬噸， C2 貯量 430 萬噸。 礦物組成及有價成分 礦石中的金屬組成，按其含量依次為：黃鐵礦、鐵閃鋅礦、方鉛礦、纖維鋅礦、黃銅礦、白鐵礦、斜方砷鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦、白鉛礦、鉛礬、孔雀石、錫石和黝錫礦等。此外，尚伴有少量的輝鉍、輝鉬、賄銀、鎘、金及稀有元素鎵、銦、 鍺、鉈、硒、碲等，其中有回收價值的主要有用礦則為方鉛礦、鐵閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦和錫石等。 脈石依次為石英、方解石、螢石、絹云母和綠泥石等，其中主要為石英、方解石。脈石礦與金屬礦物總量各占 50%。 2) 主要有用礦物的嵌布特性與共生關(guān)系 方鉛礦：多呈不規(guī)則粒狀集合體，充填在黃鐵礦、閃鋅礦的裂隙或間隙中，同時交代溶蝕黃鐵礦和鐵閃鋅礦，粒徑 毫米以上者占 91%。 鐵閃鋅礦：多呈不規(guī)則粒狀集合體，嵌布于黃鐵礦的裂隙或間隙中，常常溶6 蝕交代黃鐵礦大部分鐵閃鋅礦中嵌有乳濁狀黃銅礦和磁黃鐵礦，粒徑 毫米以上者占 %，鏡下挑選純度 95 左右的鐵閃鋅礦，其中鋅 %、鐵 %、錫 %。其次，除鐵閃鋅礦外，尚有少量普通閃鋅礦和極少量的纖維鋅礦。 黃銅礦：一般呈不規(guī)則粒狀嵌布于黃鐵礦間隙中，溶蝕和交代黃鐵礦，并有部分黃銅礦呈乳狀嵌布于鐵閃鋅礦中，粒徑在 毫米以上者占 %。 黃鐵礦：一般呈粒狀集合體，其粒徑在 毫米以上者占 %，黃鐵礦生成較早，其顆?；蜷g隙之間，常為較晚的鐵閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦所充填和溶蝕交代，因而形成有用礦物緊密共生，構(gòu)成致密狀礦石。 錫石：多 呈半自形晶體，部分呈他形晶狀產(chǎn)生，其粒度一般在 毫米之間，部分較大的再 毫米之間，小的也有 毫米左右，他形精裝的顆粒一般都較?。辉? 毫米之間，顯微鏡的所見錫石多為板狀，其長度一般在 毫米之間，個別長的為 毫米之間，短的也有 毫米左右，嵌布情況與黃鐵礦、鐵閃鋅礦較密切，并有部分小于 毫米錫石分散在石類晶體中。 斜方鉛礦：呈他形半自形晶粒產(chǎn)出，常嵌布于黃鐵礦間隙或脈石中，被鐵閃鋅礦、方鉛礦交代溶蝕形成殘余狀或骸晶狀結(jié) 構(gòu)，粒度一般在 毫米之間，個別大者達(dá) 3 毫米以上。 毒砂：量少，一般呈自形晶粒狀，被晚期鐵閃鋅礦交代溶蝕成交代殘余結(jié)構(gòu)和骸晶結(jié)構(gòu)，粒度一般在 毫米之間。 螢石：多呈細(xì)脈（脈寬一般為 毫米）狀充填在石英的間隙和其他礦物間隙中與金屬礦物的關(guān)系密切。 關(guān)于砷氟（硫精礦的有害雜質(zhì) )礦物主要是斜方砷鐵礦（ FeAs2)毒砂 7 （ FeAs3)和螢石。根據(jù)上述的礦物組成和主要有用礦物的嵌布特性，礦 石書中細(xì)粒不均勻嵌布的多金屬硫化礦，有用礦物之間共生密切，尤以銅 的嵌布粒 度較細(xì)，并有一部分呈乳濁狀微粒與鋅密切共生。 3. 原礦化學(xué)分析和物相分析 原礦化學(xué)分析見表 11,原礦五項(xiàng)分析見表 12： 表 11 原礦化學(xué)分析 元素成份 Cu Rb Zn S Fe Mn SiO2 CaO MgO 含量（ %） 9 0 3 7 9 (Mg)0 元素成份 Al2O3 F As Sb Sn Bi Mo Ag(g/T) Ti 含量（ %） 99 表 12 原礦物相分析 分析 元素 鉛 鋅 銅 氧化鉛 鉛釩 白鉛釩 硫化鉛 共計 氧化鉛 硫化鉛 共計 原生硫化 次生硫化 共計 品位（ %） / / 占有率（ %） / / （ ） 100 100 80 20 100 原礦基本物理性質(zhì) 礦石真密度 ，假密度 ，硬度 f＝ 46,圍巖 f＝ 412,含水 3%，含泥量小，堆積角ρ ＝ 38176。，陷落角ρ ＝ 48176。，最大塊度為 520mm。 采礦基本情況 設(shè)計院推薦的采礦方法： 8 空場法和崩落法占 %，主要應(yīng)用在傾角小于 30176。礦體的回采及頂?shù)字夭桑? 淺孔留礦法占 %，主要應(yīng)用于急傾斜和礦體產(chǎn)狀穩(wěn)定的礦體的礦體回采上； 其他主要用于干式充填法采礦，因?yàn)辄S沙坪礦石品位高，礦體形狀復(fù)雜的三、四類型的礦床，礦石圍巖中等穩(wěn)固到不太穩(wěn)固的條件下，采用干式充填法是比較適宜的，其優(yōu)點(diǎn)如下： ①礦石回采率高，平均在 95%以上； ②適用于薄厚不勻， 分支復(fù)合，中間夾廢石的礦體，除損失率較低外，貧化率也較低； ③木材消耗量小； ④采空區(qū)已充填，可以防止以后巖石移動，避免資源損失； ⑤安全通風(fēng)條件好； ⑥可在幾個中段同時作業(yè)，適用條件較寬。 當(dāng)然，該法也有缺點(diǎn)，比如工藝復(fù)雜，循環(huán)時間長，生產(chǎn)能力低；充填工作復(fù)雜；成本比較高，每采一噸礦石約 89 元。 隨著礦石的開采，原礦品位也在變化，變化趨勢見表 13。 表 13 近幾年原礦品位 時間 Pb Zn Cu 2 2 9 上表可知，隨著礦層下采， Pb 的品位不斷降低，而 Zn、 S 品味不斷升高，這對選礦工藝來說是非常有利的。 產(chǎn)品方案和銷售 產(chǎn)品方案：產(chǎn)品方案為鉛精礦、鋅精礦、硫精礦，銀主要富集到鉛精礦中，送冶煉廠回收。其中，鉛精礦達(dá)到一級品；鋅精礦為七級品；硫精礦為二級二類。 銷售方案：鉛精礦主要送至株洲冶煉廠，少量送 往水口山，河南濟(jì)源等冶煉廠。鋅精礦售給株洲冶煉廠。硫精礦銷往郴州化工廠、株洲化工廠、武漢化工廠。 10 第二章 設(shè)計流程選擇與論證 破碎流程的論證及選擇 破碎作業(yè)的主要任務(wù)是為磨礦作業(yè)準(zhǔn)備經(jīng)濟(jì)合理的給礦粒度。制定破碎流程的主要依據(jù)是原礦的最大塊度與最終產(chǎn)品粒度，原礦和各段破碎產(chǎn)物的粒度特性，原礦的物理性質(zhì)，含泥量等。 原礦最大塊度：根據(jù)黃沙坪鉛鋅礦的實(shí)際情況和所采用的采礦方法，本設(shè)計原礦最大塊度為 600mm。 最終產(chǎn)品粒度：由于磨礦作業(yè)的電耗占選礦廠總電耗的 50～ 60%，而破碎作業(yè)僅占 10～ 15%，因此盡可能減小破碎最終產(chǎn)物粒度，經(jīng)綜合研究考察表明，球磨機(jī)最適宜的給礦粒度范圍為 10～ 20mm，由于該礦含水較少，所以給礦粒度盡量小點(diǎn)，根據(jù)本選廠的設(shè)計規(guī)模，并參照其他礦山的實(shí)際情況，擬訂以 18～ 0mm 為最終破碎產(chǎn)品粒度。 總破碎比： S＝ Dmax/d＝ 600/15＝ 40 由前面計算出的總破碎比 S＝ 40，取平 均破碎比 (如果假定用三段破碎 )Sa＝ ， 根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際及參考類似選廠。 為了達(dá)到所要求的最終破碎產(chǎn)品粒度，采用 三段一閉路破碎流程較為合適。 本設(shè)計采用的三段一閉路破碎篩分流程 如圖 21 所 示。 預(yù)先 篩分破碎+原 礦預(yù)先 篩分預(yù)先及檢查篩分++破碎破碎圖2 1 破碎流程圖11 磨礦流程的論證及選擇 磨礦是實(shí)現(xiàn)有用礦物單體解離和提供適宜入選粒度的重要手段，是選礦廠關(guān)鍵性作業(yè)，它直接影響選別效果，同時涉及基建投資及生產(chǎn)電耗。 磨礦流程包括磨礦與分級。分級作業(yè)又分為預(yù)先分級，檢查分級與控制分級。所以磨礦流程便是磨礦作業(yè)與分級作業(yè)的組合。 (1) 預(yù)先篩分的必要性 根據(jù)黃沙坪現(xiàn)場的原礦與粗碎產(chǎn)物粒度分析表可以看出原礦中細(xì)粒級含量較多，因此，在粗碎前應(yīng)設(shè)置預(yù)先篩分，可用固定篩。粗碎產(chǎn)物中 12mm 的產(chǎn)物的產(chǎn)率較高，表明其細(xì)粒級含量較多，因此，應(yīng)考慮在中碎前設(shè)預(yù)先篩分 ，且用雙層篩作預(yù)先篩分，把符合最終破碎產(chǎn)物粒度的礦石篩出來，這樣可以減少進(jìn)入破碎機(jī)的礦量，提高破碎機(jī)的處理量，也可避免礦石的過粉碎。 (2) 采用檢查分級 檢查分級的目的是為了保證溢流粒度合格，同時及時將粗粒返回磨礦機(jī)，形成合適的循環(huán)量，從而提高磨礦效率，減少礦石過粉碎現(xiàn)象。在本設(shè)計中采用檢查分級來保證合格粒度產(chǎn)品。 不采用控制分級 控制分級是為了獲得更細(xì)的溢流細(xì)度或是配合在一段磨礦中實(shí)現(xiàn)階段選別。一段磨礦細(xì)度要求達(dá)到 70% 時才考慮采用。本設(shè)計要求的溢流細(xì)度不大，也沒有階段選別的要求，故不 設(shè)。 采用一段磨礦 圖22 磨 礦流程圖檢查分級溢流45+磨礦321粉礦返砂12 磨礦段數(shù)主要由磨礦細(xì)度與給礦粒度，礦石性 質(zhì)決定，還跟有用礦物的嵌布特性，泥化程度，磨 礦的必要性以及選廠規(guī)模有關(guān)。本次設(shè)計磨礦的給 礦粒度為 10mm( 含量為 10%)，礦石屬中 硬礦石，易解離，易泥化，無階段選別?？紤]以上 情況，采用一段磨礦比較，合理。 磨礦流程采用磨礦與檢查分級構(gòu)成的一段閉路 磨礦流程見圖 22。 選別流程的論證及選擇 選別流程設(shè)計，是整個選礦廠設(shè)計的關(guān)鍵部分，設(shè)計的成功 與否，關(guān)系到能否選出合格的精礦產(chǎn)品，能否給企業(yè)帶來最大的經(jīng)濟(jì)效益。 黃沙坪鉛鋅選礦廠于1966 年下半年進(jìn)行試生產(chǎn)， 1967 年正式投入生產(chǎn)，三十多年來選礦工藝流程進(jìn)行六次變革，即 1966 年下半年使用過短時間的兩段磨全浮選， 1967 年到 1968 年為部分混合浮選， 1969 年到 1971 年一季度為一段磨礦全浮選， 1971 年二季度到 1998年采用一段磨礦等可浮， 1999年元月到 2022年 6月為一段磨礦部分優(yōu)先浮選， 2022年 7 月至今為全優(yōu)先浮選。各種選礦工藝流程特點(diǎn)對比如下 : (1) 兩段磨礦全浮選（ ～ ） 優(yōu)點(diǎn)： 1) 鉛鋅硫三種有用礦物不受抑制劑影響，有充分上浮機(jī)會； 2) 浮選機(jī)使用容積比等可浮少。 缺點(diǎn)： 13 1) 抑制劑用量較多，其用量隨全浮選階段的藥劑，尤其是硫酸銅用量多而隨之增高； 2) 鉛鋅分離過程極難穩(wěn)定，極易造成鉛鋅精礦質(zhì)量低，同時減低鉛的作業(yè)效果。 (2) 一段磨礦鉛鋅混?。?1967～ ） 優(yōu)點(diǎn)： 1) 鉛回收率高，生產(chǎn)指標(biāo)鉛回收率 %，鋅回收率 ； 2) 使用浮選機(jī)容積比等可浮少； 3) 選礦藥劑費(fèi)用比一段磨礦全浮低。 缺點(diǎn) : 1) 鉛鋅浮選過程中的精礦質(zhì)量控制要求較嚴(yán)，它可左右分離過程中的鉛鋅精礦質(zhì)量； 2) 硫不容易上浮，主要是在鉛鋅混浮選中受石灰的抑制，選硫是極難活化，造成硫回收率僅 %； 3) 鉛鋅分離的抑制劑用量高于等可浮。 (3) 一段磨礦全浮選 一段磨礦全浮其優(yōu)缺點(diǎn)與兩段磨礦全浮選相同，僅浮選流程較為簡單，無需再磨，而指標(biāo)卻優(yōu)于兩段磨礦全浮，不過它的選礦油藥消耗，尤其是黃藥、氰化物消耗較高。 (4) 等可浮流程 優(yōu)點(diǎn)： 1) 保持了全浮選流程優(yōu)點(diǎn)，有用礦物上浮不受抑制劑影響，有充分上浮機(jī)14 會，克服了全優(yōu) 浮因混選中 CuSO4 的添加而使鉛分離困難等缺點(diǎn)。 2) 鉛鋅分離抑制劑用量可大幅度下降，硫氮使用成功，取消氰化物， SN9對鉛捕收性好； 3) 硫回收率最高，達(dá)到 50%； 4) 選礦藥劑成本低于前三個流程，平均僅 元 /t； 5) 流程穩(wěn)定，操作簡單。 缺點(diǎn)； 1) 設(shè)備裝機(jī)容量大，浮選機(jī)機(jī)容積高于前三種流程 ,達(dá) (兩段磨礦浮選的浮選機(jī)容積 ,部分混合浮選機(jī)容積 134m3,一段磨礦全浮浮選機(jī)容積134m3)； 2) 浮選時間長，鉛損失于鉛混選尾礦和鉛分離尾礦兩處，操作較難控制； 3) 硫精礦質(zhì)量差，品位只有 32%； 4) 鋅精礦質(zhì)量較差，品位只有 44%左右。 (5) 部分優(yōu)先浮選流程（ ～ ） 優(yōu)點(diǎn)： 1) 保留了原等可浮的優(yōu)點(diǎn)； 2) 硫精礦品位達(dá) 40%，鋅精礦品位達(dá) 45%； 3) 減少裝機(jī)容量 180 千瓦。 缺點(diǎn)： 1) 丟掉了 22%左右的硫回收率。 (6) 全優(yōu)浮選流程 隨著井下開采的向下延伸，儲藏于深部礦體礦石性質(zhì)發(fā)生了很大變化，嚴(yán)重15 影響了選礦工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，生產(chǎn)上一度走向低谷，在嚴(yán)重的情況下選礦廠于2022 年 3 月對深部礦體主要采場礦物進(jìn)行了可選性研 究，黃沙坪深部礦體內(nèi)約占50%以上的采場為帶弱酸性礦物，這部分礦物可浮性差，上浮速度慢，粗選作業(yè)回收率低，然而，等可浮流程又限制了鉛區(qū)回收率，它是在自然 pH 值條件下無調(diào)整劑的浮選工藝，在生產(chǎn)實(shí)踐中鉛等可浮區(qū) pH 值有時僅為 5～ 6，鉛達(dá)不到適宜的浮選條件而造成技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)嚴(yán)重滑坡的現(xiàn)象，在這種情況下要隨著礦石性質(zhì)的變化而變化，并提出了隨著礦石性質(zhì)的變化如