牛 珊，王 硕，张自江

（云南华联锌铟股份有限公司，云南 文山 663701）

西南某矿区矿产资源丰富，是一个以锌、锡、铟为主，伴生有铜、银、镉、硫、铁、萤石、滑石等多种可回收资源的有益共、伴生组分的矿床，具有很高的综合开采价值。矿山虽经过多年开采，保有的资源储量依然丰富[1]。

根据矿区质勘查报告及估算的采矿场堆存原料废石量显示，该矿区的原料废石总量为9957万t，铜废石量2517万t，虽然采用露天采矿工艺，每年仍然有3500万t废石产出，这些矿石中主要金属矿物有铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿、锡石、黄铜矿、毒砂等，均具有很高的综合利用价值，但由于品位较低，矿石嵌布复杂，回收难度较大，若能对废石中的零星矿石加以回收利用，其产生经济规模相当于一个大型多金属矿山[2]。

为了进一步提高选厂生产能力，回收废石中的有价元素，从隆基公司引进LPPC多金属分选机开展试验研究，对中试试验生产系统进行改造，可增加处理量16万t/a，直接经济效益172.8万元/年。

1 LPPC分选机原理和结构

在各种矿石拣选方法中，X射线分选是一种比较常见的矿石分选方法，当X射线照射到目标矿石上时，激发矿石元素原子内层电子，产生空穴。此时外层电子向内层跃迁，在跃迁过程中产生特征X射线，LPPC分选机利用特征X射线，对矿石进行定性半定量分析，从而实现矿石和尾矿的分选。

分选机结构包括进料仓、电磁振动给料机、振动溜槽、检测组件、执行机构、产品接收槽等，矿石进入料仓后在电磁振动给料机的作用下，使矿石均匀进入振动溜槽，形成单体矿石流，并逐个进入检测区域，此时X射线接收器对每块矿石进行定性半定量分析，并将结果反馈到计算机系统进行分析处理，计算机根据设定的阈值判断被检测的矿石是精矿还是尾矿，通过执行机构实现精尾矿分离，精矿弹到精矿接收槽，尾矿落入尾矿接收槽，设备工作原理如图1所示。

图1 LPPC分选机工作原理

LPPC分选机对矿石的入选品位要求较低，适于处理狭窄矿脉、围岩等，以在处理矿石之前使用LPPC进行矿石拣选可以提前丢弃部分脉石，提高矿石的入选品位，不仅能够减少碎磨环节的处理量，也有利于控制下游工序，从而降低选矿成本，提升矿山经济效益。

表1 不同参数对比试验结果

2 试验研究

试验所用矿石为具有代表性矿样，最大块度为250mm，试验将使用LPPC4-150分选机一台及其配套设备，采用一次分选的开路流程，考察设备对矿石的选别效果。

2.1 参数对比试验

X射线分选主要依靠计算机根据设定的参数判断被检测的矿石是否符合精条件，并通过执行机构实现矿物分离，因此在实际生产中参数的设定十分重要，本次试验中主要通过Cu、Zn、Sn和Fe四种元素对矿石进行判别，H1主要判别Cu、Zn元素，H2主要判别Sn元素，H3主要判别Fe元素，因此需要分别测定铜精矿，锌精矿，锡精矿和铁精矿4种矿石标样确定其所属区域。其中Cu区域为（56，66），锌区域为（60，72），设定CuZn区域为（56，68），Sn区域为（155，172），Fe区域为（40，54），再根据各个元素区域确定NS区域为（90，142），NS1区域为（200，254），其中NS和NS1区域根据经验设定。不同参数试验结果见表1。

在试验所使用的两种参数中，第二种参数考虑到了Fe元素对矿石的影响，有表1可知，两种参数情况下分选机对矿石中有价元素的回收具有显著效果，但第一种参数下精矿中各种元素的回收率均较高，因此确定第一种参数作为试验的基本参数。

2.2 入选粒度试验

使用LPPC分选机进行拣选的优势之一就是可以在较大粒度下从矿石中回收有用矿物，从而减少碎磨环节，碎磨工序的减少可以有效减少能量的消耗，同时也能增加矿石处理量，但当入选矿石粒度较大时，会使大量脉石混入精矿中，降低精矿品位，因此在生产中对矿石粒度的考察十分重要，试验中选用第一种参数作为基本参数，在处理量为Xt/h的情况下，进行原矿入选粒度试验，试验结果见表2。

由表可得，随着矿石入选粒度的降低，精矿产率降低，精矿中铜、锌、锡品位上升，回收率降低，当入选粒度为-90mm+60mm时，随着原矿粒度的降低精矿中各元素品位没有较大的提高，而回收率降低较多，综合考虑，确定原矿的入选粒度范围为-90mm+60mm。

2.3 处理量试验

试验中选用第一种参数作为基本参数，控制原矿入选粒度范围-90mm+60mm，考察LPPC分选机在不同处理量情况下分选指标变化的情况，试验结果见表3。

表3 处理量试验结果

由试验结果可得，随着处理量的增大，精矿产品中各元素的品位逐渐降低，回收率先升高后降低，当处理量超过23t/h时，精矿中铜、锌、锡回收率急剧降低。

这说明当处理量超过某个阈值时，矿石流速过快，某些矿石还未被充分检测就流入尾矿槽，使得有价矿物未被充分回收。为同时保证精矿品位与回收率，确定处理量为23t/h。

2.4 连选试验

为验证分选机连续处理矿石的稳定性，在上述试验基础上进行连续试验。计划系统运行15天，试验结果见表4。

表4 连选试验结果

由表4可知，在15天的连续试验中，精矿中铜、锌、锡品位分别为0.897%，1.556%，0.309%，其中铜、锌回收率大于84%，锡回收率接近70%。

试验结果表明，使用LPPC分选机能有效综合回收铜、锌、锡等金属。

3 结论

（1）本次试验原矿主要是针对露天采矿剥离出铜品位0.2%以下铜废石和锌品位1.0%以下锌锡废石原料废石最大块度为250mm，矿石类型为锡石硫化物～矽卡岩型，矿物组合和化学成分比较复杂，居多金属矿化特点。矿石类型按硫化物氧化程度划分，绝大部分为原生矿、混合矿。

（2）试验采用LPPC多金属分选机采用一次分选的流程进行低品位矿石的回收，其流程简单、工艺可靠，可以有效回收矿石中铜、锌、锡金属，连续试验表明，原矿经过一次分选，可得到铜、锌、锡品位分别为0.897%，1.556%，0.309%，回收率分别为84.57%，84.54%，68.92%的精矿，按照该工艺，选厂可增加处理量16万吨/年，按照每吨矿10.8元的效益计算，直接经济效益172.8万元/年。