唐秀東

(福建省連城錳礦有限責(zé)任公司，福建 連城 366215)

福建省連城錳礦有限責(zé)任公司(以下簡稱為：公司)蘭橋礦區(qū)已開采三十多年，以氧化錳礦石為開采對象，其錳礦石有益成分高，是生產(chǎn)天然放電錳粉和硅錳合金的優(yōu)質(zhì)原料。蘭橋礦區(qū)錳礦資源具有上富下貧、富少貧多且雜而細(xì)的特點。隨著多年的開采，礦石品位逐漸變低，粉率逐漸變高，直接影響選廠的選別指標(biāo)［1］。選廠多年來經(jīng)過多次選礦工藝流程優(yōu)化技改，粗粒級(+1 mm)錳礦石已得到了有效回收，同時在尾礦溝后端加入4段跳汰掃選流程進行回收尾礦，但仍難以有效回收尾礦中以細(xì)粒級錳礦(－1 mm)為主的洗礦機溢流礦，導(dǎo)致大量細(xì)粒級錳礦流失。為此，加強對細(xì)粒級尾礦的回收是加強資源回收提高企業(yè)效益的必然選擇。

1 礦石性質(zhì)

蘭橋礦區(qū)礦床類型為風(fēng)化琳積型錳礦床，礦石類型為淋濾型氧化錳礦，主要礦物有軟錳礦、硬錳礦、錳土等，脈石礦物有石英、高嶺土、褐鐵礦等。在礦石中，軟錳礦、硬錳礦、錳土呈共生關(guān)系，難以分選，礦石構(gòu)造有土狀、粉狀、塊狀、粒狀等，以土狀、塊狀為主，貧礦含錳品位在8% ～18%左右［2］。原礦多元素分析結(jié)果見表1。

表1 原礦多元素分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%

表1表明，原礦的錳品位為13.60%，主要雜質(zhì)是SiO2。原礦中錳的化學(xué)物相分析結(jié)果見表2［3］。

表2 原礦中錳的化學(xué)物相分析結(jié)果 %

表2表明，原礦中的錳主要以氧化物形式存在。

2 回收方案的選擇

蘭橋礦區(qū)氧化錳礦石具有粉率和泥化程度高的特點，在進入重選和磁選工藝之前先進行洗礦機洗礦，洗礦機溢流礦直接排至尾礦溝與總尾礦匯合進入尾礦庫，稱之為細(xì)粒級尾礦，產(chǎn)率在30% ～40%左右，粒度分析結(jié)果見表3。

表3 細(xì)粒級尾礦粒度分析結(jié)果

表3表明，細(xì)粒級尾礦粒度較細(xì)，－0.074 mm粒級和－0.038 mm 粒級分別占74.67%和26.81%，其中－0.074 mm錳分布率達(dá)到了65.83%，且粒度越細(xì)，錳品位越低。實踐表明，蘭橋礦區(qū)氧化錳礦石磨礦至－1 mm時單體解離度達(dá)到97%以上，根據(jù)粒度分析結(jié)果，細(xì)粒級尾礦不需要進行磨礦即可進行選別。

蘭橋礦區(qū)氧化錳礦石中有用礦物和脈石礦物的比重差異比較小，細(xì)粒級尾礦經(jīng)過洗礦機洗礦后的溢流產(chǎn)物，其差異更小。若采用重選回收有用礦物難以達(dá)到理想指標(biāo)。為此，重選回收的方案不宜采用［4］。細(xì)粒級尾礦屬氧化礦，根據(jù)相關(guān)資料，采用浮選方案，其用藥量較大，分選效果一般，從成本、環(huán)保和選礦指標(biāo)的角度上分析，難以獲得經(jīng)濟效益。因此，浮選回收的方案也不宜采用。

由于氧化錳礦物的比磁化系數(shù)比脈石礦物較大，采用強磁方法將其與脈石分離較為理想。氧化錳礦石中主要礦物的比磁化系數(shù)和比重見表4。

表4 氧化錳礦石中主要礦物的比磁化系數(shù)和比重

3 選礦試驗

2014年初，公司試驗人員利用國內(nèi)相關(guān)廠家的立環(huán)高梯度磁選設(shè)備進行磁選試驗，磁選試驗結(jié)果見表5。

表5 磁選試驗結(jié)果

表5表明，磁選精礦品位隨著磁場強度的提高而降低，精礦回收率隨著磁場強度的提高而提高。當(dāng)磁場強度在11 000 kA/m時，選礦指標(biāo)最為理想，一次磁選不僅得到產(chǎn)率為24.96%含錳38.62%的精礦，同時得到74.10%的回收率。試驗表明使用該設(shè)備進行磁選回收細(xì)粒級尾礦可得到較好的選別指標(biāo)。

4 工藝應(yīng)用

4.1 工藝流程

公司確定使用該選礦工藝回收細(xì)粒級尾礦，隨即投入建設(shè)，選礦工藝流程見圖1，于2015年2月正式投入生產(chǎn)。

圖1 細(xì)粒級選礦工藝流程

4.2 選別結(jié)果

該工藝生產(chǎn)選別指標(biāo)見表6。

表6 細(xì)粒級選礦工藝生產(chǎn)選別指標(biāo)

表6表明，該細(xì)粒級選礦工藝生產(chǎn)實際選別指標(biāo)與試驗指標(biāo)基本相同，在原礦指標(biāo)較差的條件下，經(jīng)過一次磁選，可以得到氧化錳精礦含錳40.32%、產(chǎn)率24.89%、回收率74.97%的較好指標(biāo)。同時該工藝生產(chǎn)中指標(biāo)穩(wěn)定，操作簡單便捷，維護保養(yǎng)簡易且周期較長，臺班用工量較少，僅兩人/班就可實現(xiàn)生產(chǎn)操作。為此，該工藝簡單可行，能為企業(yè)提高經(jīng)濟效益的同時也為國家珍貴錳礦資源得到有效充分利用做出一定貢獻(xiàn)。

4.3 存在的問題

精礦沖洗用水量較大，約為35 t/h，精礦含水量較大導(dǎo)致脫水難度較高;細(xì)粒級尾礦粒度過細(xì)，導(dǎo)致水力旋流器分級效果不佳，存在小部分跑尾;考慮成本與效益等因素，流程設(shè)計時未進行多次選別，若采用多次選別，回收率可以得到更高。

5 結(jié)論

我國氧化錳錳礦開采已有多年歷史，由于早中期選礦技術(shù)較為落后，在選別過程中只選出品位較高、粒度較粗的錳礦石，其余部分拋尾，未得到有效利用。同時，目前開采的礦石品位愈低、粒度愈細(xì)、粉率愈高，選別難度很大。如何有效回收以上礦石中的細(xì)粒級錳礦是當(dāng)前急需解決的技術(shù)難題。

公司蘭橋礦區(qū)對氧化錳細(xì)粒級尾礦進行了磁選回收的試驗研究，確定回收細(xì)粒級尾礦生產(chǎn)工藝方案并投入使用，生產(chǎn)中單一磁選得到產(chǎn)率24.89%、錳品位40.32%、錳回收率74.97%的錳精礦，得到較好的選別指標(biāo)，為細(xì)粒級錳礦的回收提供了技術(shù)參考。

［1］郭天煌.連城錳礦氧化錳礦選礦工作回顧［J］.中國錳業(yè)，2000，18(2)：4 －6.

［2］黃獻(xiàn)麗，孫文英.連城錳礦蘭橋選礦廠選礦工藝的技改［J］.中國錳業(yè)，2000，18(3)：19－21.

［3］曾克新，蟻梅春，陳讓懷.微細(xì)粒級貧錳礦選礦回收工藝研究［J］.中國錳業(yè)，2010，28(2)：15－17.

［4］郭天煌.利用PMHIS干式永磁磁選機對氧化錳尾礦的回收實踐［J］.中國錳業(yè)，2000，18(3)：17－24.