先說三個重點(diǎn)
尾礦庫中堆存的錫尾礦往往含有0.15%到0.35%的錫,這部分金屬長期被當(dāng)作廢料堆存,既占用土地又浪費(fèi)資源。水力沖挖用水槍將尾礦沖散成礦漿,通過砂泵和管道泵送至選廠,相比干采省去了鏟裝運(yùn)輸環(huán)節(jié),成本更低、效率更高。離心選礦機(jī)利用離心力強(qiáng)化重選過程,對微細(xì)粒錫石的回收能力遠(yuǎn)超搖床,一段離心重選即可獲得錫品位1.27%、回收率70%的錫粗精礦。
錫礦選礦廠幾十年來排出的尾礦,大部分都堆在尾礦庫里。日積月累,尾礦庫越堆越高,庫容越占越滿,而尾礦里那百分之零點(diǎn)幾的錫,卻一直被當(dāng)作廢料處理。
國內(nèi)不少錫礦尾礦庫的尾礦錫品位在0.15%到0.35%之間。湖南某選礦尾礦Sn含量為0.15%,錫主要以錫石形式存在,由于粒度較細(xì),難以通過單一重選或直接浮選回收,長期被堆存在尾礦庫中。云南某錫多金屬礦選廠的選錫尾礦錫品位為0.35%,細(xì)粒級含量高,其中-0.02mm粒級含量高達(dá)67.11%。
這些尾礦不是“廢料”,而是放錯地方的資源。把尾礦庫里的錫再選出來,既能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值,又能騰出尾礦庫容、延長尾礦庫服務(wù)年限——一舉兩得。
“水力沖挖+泵送+離心機(jī)回收”這套組合方案,正是針對錫尾礦“品位低、粒度細(xì)、堆存量大”的特點(diǎn),提供了一條低成本、高效率的回采再選路徑。
水力沖挖:把尾礦從庫區(qū)沖出來
尾礦庫回采的第一步,是把堆存了幾十年的尾礦從庫區(qū)里“請”出來。干采需要推土機(jī)、挖掘機(jī)、裝載車一套設(shè)備配齊,鏟、裝、運(yùn)三個環(huán)節(jié)缺一不可,成本高、效率低,還容易揚(yáng)塵。水力沖挖則完全是另一套邏輯。
水力沖挖的核心設(shè)備是高壓水槍。通過水泵加壓,水槍噴出高速水流沖擊尾礦堆體,尾礦在水力沖刷下崩落、破碎、分散,形成高濃度的尾礦漿。礦漿順著沖采工作面自流或通過排水斜槽匯集,再由砂泵輸送至選廠。
具體操作方法上,梁河縣光坪錫礦的尾礦回采采用順向斜分條分層沖采法——作業(yè)人員在尾礦干灘上利用高壓水沿尾砂自然安息角順向?qū)ξ驳V分層沖采,每個斜分層厚度2米,傾角25度。這種分層沖采的方式,既能保證沖采效率,又能控制礦漿濃度和流量穩(wěn)定。
水力沖挖的優(yōu)勢非常明顯。不需要大型鏟裝設(shè)備,一臺高壓水泵加幾把水槍就能干活;不需要重型卡車來回運(yùn)輸,礦漿通過管道直接泵送,節(jié)省了大量運(yùn)輸成本;作業(yè)過程沒有揚(yáng)塵,環(huán)保壓力小。磨刀河尾礦庫的回采方式就是水力開采,礦漿通過排水斜槽和砂泵輸送至礦漿池,再與選廠尾礦一起由管道送入選礦系統(tǒng)。
泵送系統(tǒng):把礦漿送進(jìn)選廠
尾礦被水力沖挖成礦漿之后,下一步是把礦漿從尾礦庫輸送到選礦車間。泵送系統(tǒng)就是這個環(huán)節(jié)的核心。
泵送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要根據(jù)尾礦庫與選廠之間的距離和地形來確定。距離近的可以自流或低壓泵送,距離遠(yuǎn)的需要多級加壓泵站。磨刀河尾礦庫位于選廠南面100米處,礦漿通過排水斜槽和砂泵輸送至礦漿池。這個距離相對較短,泵送成本較低。
大屯錫礦官家山尾礦庫的規(guī)模更大,尾礦回采規(guī)模為4500噸/天,135萬噸/年,回采出的尾礦輸送至大屯錫礦選礦車間進(jìn)行再選利用。每天4500噸的尾礦漿要穩(wěn)定泵送幾公里甚至更遠(yuǎn),對泵送系統(tǒng)的可靠性和耐磨性要求很高。
泵送礦漿的濃度控制也很關(guān)鍵。濃度太高,管道容易堵塞、磨損加劇;濃度太低,輸送效率低、后續(xù)脫水成本高。水力沖挖過程中,操作工需要通過調(diào)節(jié)水槍的出水量和沖采角度來控制礦漿濃度,一般控制在20%到40%之間。磨刀河尾礦庫的水力開采所產(chǎn)生的礦漿通過排水斜槽和砂泵輸送至礦漿池,與選廠尾礦一起由管道送入選礦系統(tǒng)。
離心機(jī)回收:把微細(xì)粒錫石撈回來
礦漿到了選廠,接下來就是最核心的環(huán)節(jié)——把尾礦里的錫石選出來。
錫尾礦之所以當(dāng)年被當(dāng)作廢料排掉,主要原因是粒度太細(xì)。傳統(tǒng)搖床對-0.037mm粒級的錫石回收率只有百分之三十左右,大量微細(xì)粒錫石跟著尾礦走了。而離心選礦機(jī)恰恰擅長處理細(xì)粒級物料。
離心選礦機(jī)利用離心力強(qiáng)化重選過程。礦漿進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓后,離心力可以達(dá)到重力的幾十倍到幾百倍。在如此強(qiáng)的“人造重力”下,微細(xì)粒錫石的沉降速度被大幅加快,原本在搖床上沉不下去的顆粒,在離心機(jī)里能夠快速沉積到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁。
STL20離心選礦機(jī)適用于處理粒度0.01-0.5mm的砂礦及細(xì)粒級選礦尾礦,尤其針對錫、鎢、鉭鈮、金等重金屬礦物的回收效果顯著,單臺處理能力5-20t/h。對于Sn≥0.1%的低品位礦石仍可實(shí)現(xiàn)高效回收。云錫式離心選礦機(jī)采用低速旋轉(zhuǎn)錐盤加梯度密度反沖水流復(fù)合分選技術(shù),適用于處理粒度0.01-0.3mm的細(xì)粒級選礦尾礦。
離心機(jī)在錫尾礦回收中的效果有充分的數(shù)據(jù)支撐。針對云南某錫尾礦(錫品位0.35%、-0.02mm粒級占比67.11%),一段離心重選可獲得錫品位1.27%、回收率70%的錫粗精礦;經(jīng)兩段精選后,可獲得錫品位4.11%、回收率54.10%的錫精礦。采用離心重選(一粗一精)加搖床重選(二次精選)的組合工藝,可獲得錫品位17.57%的錫精礦。
湖南某選礦尾礦Sn含量為0.15%,粒度較細(xì),長期以來被堆存在尾礦庫中。最終采用離心機(jī)脫泥—浮選(一粗兩掃四精)的重浮聯(lián)合工藝,閉路試驗(yàn)獲得錫精礦含錫16.11%、回收率69.91%的指標(biāo)。

工藝組合:根據(jù)尾礦性質(zhì)對癥下藥
錫尾礦庫回采再選沒有“一刀切”的工藝,需要根據(jù)尾礦的粒度組成、錫品位和礦物特性來選擇合適的工藝組合。
全離心重選工藝適合粒度較細(xì)、以微細(xì)粒錫石為主的尾礦。一段粗選加兩段精選,可以獲得較高的回收率,但精礦品位相對有限。
離心重選加搖床精選的組合工藝,可以兼顧回收率和品位——離心機(jī)在前面做粗選和掃選,把大部分錫石“搶”回來;搖床在后面做精選,把品位提上去。
離心機(jī)脫泥加浮選的組合,適合礦泥含量高、直接浮選效果差的尾礦。云南某錫尾礦采用離心重選可有效脫除53.98%的礦泥,顯著改善了后續(xù)浮選效果,經(jīng)浮選可獲得品位3.121%、回收率42.85%的錫精礦。
磁選—離心機(jī)—搖床的多段聯(lián)合工藝,則適合含有鐵礦物等雜質(zhì)、需要綜合回收的尾礦。
經(jīng)濟(jì)性與適用場景
錫尾礦庫回采再選的經(jīng)濟(jì)性,主要取決于三個因素:尾礦庫的尾礦量和錫品位、離心機(jī)的選別指標(biāo)、以及回采和再選的綜合成本。
從資源量看,大屯錫礦官家山尾礦庫回采規(guī)模達(dá)4500噸/天、135萬噸/年。磨刀河尾礦庫堆存尾礦量約42萬噸。如此大量的尾礦,即使錫品位只有0.15%到0.35%,潛在的錫金屬量也相當(dāng)可觀。
從選別指標(biāo)看,一段離心重選就能獲得70%的回收率。湖南某尾礦經(jīng)離心機(jī)脫泥—浮選工藝獲得了69.91%的回收率。這些數(shù)據(jù)說明,尾礦庫里的錫不是“選不出來”,而是“要用對方法選”。
從成本看,水力沖挖省去了鏟裝運(yùn)輸環(huán)節(jié),泵送比卡車運(yùn)輸成本更低,離心機(jī)單位能耗僅3.0-4.5kWh/t,較搖床節(jié)能50%到60%。整個回采再選流程的成本控制空間較大。
最適合這套方案的場景:尾礦庫已經(jīng)達(dá)到或接近設(shè)計(jì)庫容,急需騰出庫容;尾礦中錫以微細(xì)粒錫石形式存在、搖床難以回收;尾礦庫距離選廠不遠(yuǎn)、泵送成本可控;尾礦錫品位在0.1%以上、具有經(jīng)濟(jì)回收價值。

寫在最后
錫礦尾礦庫里的尾礦,不是廢料,是放錯地方的資源。
水力沖挖用水槍把尾礦從庫區(qū)沖散成礦漿,泵送系統(tǒng)通過管道把礦漿送到選廠,離心選礦機(jī)利用離心力把微細(xì)粒錫石從礦漿里“撈”出來。三步走完,尾礦庫里的錫變成了精礦,尾礦庫騰出了庫容,資源得到了二次利用。
云南某錫尾礦一段離心重選回收率70%、兩段精選后品位4.11%;湖南某尾礦離心機(jī)脫泥—浮選工藝回收率69.91%;大屯錫礦官家山尾礦庫日回采4500噸——這些數(shù)字說明,錫尾礦庫回采再選不是概念,而是已經(jīng)在運(yùn)行的成熟模式。
想把尾礦庫里的錫再選出來,建議從三件事做起:做尾礦的工藝礦物學(xué)研究,搞清楚尾礦中錫的品位、粒度組成和賦存形式——這決定了選什么工藝、用什么設(shè)備;評估尾礦庫的地形條件與選廠的距離——這決定了水力沖挖的方案和泵送的難度;做小型離心機(jī)選礦試驗(yàn),驗(yàn)證在本地尾礦條件下的回收率和精礦品位——數(shù)據(jù)比任何理論分析都可靠。
尾礦庫不是終點(diǎn),是另一個起點(diǎn)。水力沖挖加泵送加離心機(jī)回收,就是讓尾礦庫里的錫“重新上路”的那條路。