精矿产品与精矿质量标准.doc

精矿产品与精矿质量标准【我来说两句】 2009-6-23 15:15:25 西安天宙矿业科技开发有限责任公司 李新华 赵志国 浏览 454 次 【摘要】：笔者根据数十年的选矿厂设计经验，结合市场实际需求显现的问题，阐述了精矿产品与精矿质量标准之间的关系和存在的问题。 一、概述 所谓精矿产品，应该是符合国家行业标准的矿物产品。否则，就不能视之为精矿产品。 这里所谈的精矿产品，泛指采掘出来的原矿石经过加工而获得的有用组分得以富集、有害组分有所剔除、有用户需求的矿物产品。言下之意，一些虽然不符合行业质量标准、却有用户需要的选矿产物，也可称为精矿产品。在专家眼里，这类产物只能称作中间产品；但具体到某个企业来讲，它确实是个有买方市场的终端产品，将其称为精矿产品也不为谬。 我们国家建国六十年来，随着经济建设的发展，科学技术的提高，矿产品的精矿质量标准，由参照苏联标准，到制定我国行业标准；进而修订了相关标准。对规范我国的矿业开发，指导矿产的科研、设计、生产起到了重要的作用。 随着国民经济的快速发展，矿产开发的广度的扩展，多金属矿、氧化矿、貧矿近年多有开发。在多年的工程设计实践中，感觉到现行的单一的有色金属硫化矿精矿质量标准有进行调整、补充、完善之必要。早在上世纪八十年代初期，我们在参与陕西省铅峒山铅锌矿的投标设计过程中，参与投标的各家设计单位同行及参与选矿工艺流程试验的几家研究单位同行均感到现行的铅、锌硫化矿精矿质量标准不适应铅峒山铅锌矿中混合矿、氧化矿的特点，有进行调整、补充、完善之必要。在后来的四川省跑马铅锌矿的选矿试验及选矿设计中又感受到了。 众所周知，精矿质量标准是一个技术（选矿工艺、冶金工艺）、经济（生产成本、销售价格）相互结合、彼此协调的产物，在一定的时段内，有其毋庸置疑的严肃性、强制性，其用于规范、指导相关的国家经济运行秩序。不可否认，支撑精矿质量标准的技术（选矿工艺、冶金工艺）、经济（生产成本、销售价格）本身就是动态地，尤其在科技飞速发展，市场内外贯通的今天，更是如此。 当前在企业生产中，精矿产品与精矿质量标准出现超差的现象有：主元素含量不达标；有害元素含量超标有益元素互含超标。 二、主元素含量不达标 （一）陕西省某镍矿 1、矿石性质 （1）矿石的物质组成及含量： 金属矿物主要有磁黄铁矿占2.4%，镍黄铁矿占1.33%，黄铁矿占3.0%，其次有少量磁铁矿及极少量针镍矿、辉镍矿、黄铜矿。脉石矿物有叶蛇纹石、菱镁矿、滑石，其次有透闪石、铁白云石、石英、绿泥石等。 镍钴硫化物共生组合主要与滑镁岩、叶蛇纹岩、透闪岩或透闪石化辉石岩、滑石碳酸盐岩类等岩石有关。 矿石的结构、构造： 他形晶粒状结构、边刺结构、结核状结构、浸染状构造。 原矿多元素分析表1 原矿多元素分析 成分SiO2Al2O3TFeCaOMgOSCu含量(%)32.851.5811.343.7625.503.270.026成分PbZnNiCoCrV含量(%)0.0050.0110.580.0210.1750.003成分PtPdRnRuOSIr含量(g/t)0.0150.0050.0050.0020.0020.005 （2）原矿镍的物相分析 表2 原矿镍的物相分析 矿石类型镍相滑石菱镁岩型叶蛇纹岩型透闪岩型石英菱镁岩型组合样含量(%)占有率(%)含量(%)占有率(%)含量(%)占有率(%)含量(%)占有率(%)含量(%)占有率(%)硫化镍0.4682.140.3380.490.6491.430.4083.330.4685.19硅酸镍0.1017.860.0819.510.068.570.0816.670.0814.81合计0.56100.000.41100.000.70100.000.48100.000.54100.00 2、选矿试验结果 选矿工艺闭路试验结果，见表3。表3 选矿试验指标产品磨 矿 细 度（-200目占）品位 %回收率 %产率%名称一 段二 段NiCoNiCo镍精矿55%80%3.830.1484.5591.1812.84尾矿0.1030.00215.458.8487.16原矿0.580.020100.00100.00100.00 从选矿试验结果可以看出，试样中Ni含量为0.58%，镍精矿中Ni含量为3.83%。这个含量超过了YB74282镍精矿质量标准中Ni3.5%的第九级镍精矿标准（该标准共分10级，第十级的镍3.0%）。但是对照现行的镍精矿质量标准YS/T3402005,试验所获镍精矿尚未达到该标准中最低一级第五级中Ni5.5%的质量要求。 YS/T3402005标准中镍精矿最低一级五级品的Ni含量不小于5.5%，而从试验报告中可以看出，镍精矿的富矿比为3.830.58=6.60，对于入选的贫镍矿来说，必须提高其富矿比到10倍以上（5.50.547=10.05）。对此除了需要进一步进行选矿试验（优化工艺条件、调整药剂制度等）的验证和探索外，当时所能考虑的措施就是增加几次精选作业，以利于镍精矿的富集。 针对当时的情况，设计考虑了两个工艺指标方案。 方案 富矿入选指标见表4表4 富矿入选指标产 品产率（%）品 位（%）回收 （%）NiCoNiCo镍精矿16.345.50.2283.9994.60尾 矿83.660.2050.002516.015.40原 矿100.001.070.038100.00100.00 方案 贫富混选指标见表5表5 贫富混选指标产 品产率（%）品 位（%）回收 （%）NiCoNiCo镍精矿8.005.50.1480.4446.67尾 矿92.000.1160.013919.5653.33原 矿100.000.5470.024100.00100.00 以上两个方案中的镍精矿达到了YS/T3402005标准中的第五级Ni的含量不小于5.5%的标准。 3、产品方案的制定 方案I中的各项指标既符合选矿试验中的选矿规律，也可获得较多的精矿产量和金属产量，经济效益较好。 方案II中的一个特点是原矿石贫富混选，这一特点满足了采矿工艺贫富兼采的要求，提高了矿产资源的利用率，但它存在的不确定因素是镍精矿中Ni的富矿比（10.05）远远高出选矿试验中镍精矿中Ni的富矿比（6.60）。如果10.05的富矿比在今后的试验中得不到验证的话，这就意味着这个入选品位是选不出合格精矿的（即0.547%6.60=3.61%5.5%），另一个潜在的风险是产品产量比方案I少了一半，显而易见，其经济效益是欠佳的。 设计的技术经济指标，不仅仅要考虑精矿产品的质量标准，还要考虑矿产资源的综合利用，采矿专业推荐原矿贫富兼采的方案。选矿专业经与业主反复磋商后，制定了如下工艺指标方案：表6 设计工艺指标产 品产率（%）品位（%）回收率 （%）NiNi镍精矿11.454.578.42尾 矿88.550.1621.58原 矿100.000.657100.00 很显然，表6中Ni的4.5%的含量仍小于5.5%的标准，但这是业主与镍精矿产品用户协商后，镍精矿产品用户可以接受的。非此产品质量，该项目不能成立。 （二）河南省某钼选矿厂 该选矿厂是一座民营的钼尾矿综合利用加工厂。2008年秋，当我们考察该厂时，该厂生产的含Mo35%的钼精矿中的Mo含量虽然远远低于Km045 Mo45%的要求，但在当时的市场环境下，还是供不应求，预付矿款，后交钼粉。 三、有害元素含量超标 （一）陕西省秦岭山区某金矿 1、原矿性质 （1）矿物组成表7 原矿的矿物含量矿物种类含量（%）混合矿石自然金与*硫化物0.5褐铁矿15.0白云石（铁白云石）50.0方解石（铁方解石）4.5菱铁矿（菱镁矿）2.0菱锰矿0.4石英20.0蛇纹石5.0娟云母、滑石1.8高岭石等粘土矿物0.5金红石、赤铁矿、磁铁矿等0.3合计100.0 硫化物包括黄铁矿（主要的）、白铁矿（次要的）、微量黄铜矿、兰辉铜矿、铜兰、方铅矿、毒砂、雄黄、尡砷镍矿、方硫镍矿、磁黄铁矿、硫铁镍矿等。 （2）原矿多元素分析表8 原矿多元素分析元素Au(g/t)Ag(g/t)CuPbZnNiCo含量6.1810.0080.010.0440.180.01元素FeSPCAl2O3SiO2MgO含量9.590.200.0367.651.0824.2712.33元素MnCaOK2ONa2OAsSb烧失含量0.1218.940.170.0090.120.001628.51 2、生产工艺指标 表9 生产工艺指标产 品产率（%）品 位回收率 （%）Au(g/t）As（%）AuAs金精矿9.3945.00.9580.507.43尾 矿90.610.81.22619.5092.57原 矿100.005.251.20100.00100.00 3、产品质量评述 （1）精金矿的行业标准YB243088中列出： 十级品 金不小于50g/t 杂质 As不大于0.4% 十一级品 金不小于40g/t 杂质 As不大于0.4% 企业生产的精金矿Au含量介于十级品与十一级品之间，其中的杂质As的含量0.95%大大超过了0.4%的标准 （2）该企业是一家中外合资的企业。近十年来，该企业的精金矿产品不是销往火法炼金厂，而是销往碳浆厂。 （二）云南省绿春县多金属矿选矿厂 1、矿石性质 （1）多元素分析表10 多元素分析结果元素名称CupbZnBiFeAsS含量（%）1.580.8520.0830.1398.835.396.24元素名称AgAuCaOMgOSiO2Al2O3Sn含量（%）36.90.20.2750.56961.448.570.068 （2）铜物相分析表11 铜物相分析结果 相态原生硫化铜次化硫化铜游离氧化铜结合氧化铜合计含量（%）1.400.0140.0540.1121.58金属率（%）88.750.723.427.11100 （3）铅物相分析表12 铅物相分析结果相态硫化铅硫酸铅砷酸铅氧化铅铅铁矾及其它铅合计含量（%）0.2140.2180.2380.01980.0460.7358金属率（%）29.0829.6332.352.696.25100 （4）矿物质组成及含量 详见表13。表13 矿物质组成及含量分析结果矿物名称含量（%）矿物名称含量（%）黄铜矿、方黄铜矿3.18锡石0.01铜蓝0.01砷酸铅0.22砷黝铜矿0.05铅矾、白铅矿0.25孔雀石0.04萤石0.10黄铁矿2.39石英、长石41.67磁黄铁矿1.90云母0.09磁赤铁矿、磁铁矿0.10角闪石、辉石3.22赤铁矿0.15绿泥石26.10褐铁矿1.00滑石、蛇纹石0.92方铅矿0.29方解石0.28辉铋矿0.16其它4.53铁闪锌矿0.14合计100毒砂13.20 2、综合条件闭路试验 闭路试验结果表明：铜、砷精矿的回收率及砷精矿品位较开路试验增加幅度较大，铜精矿中的砷含量也有所增加。铜精矿含银464.3g/t，回收率39.01%。铅、铋在铜精矿、砷精矿及尾矿中分散比较均匀。表14 综合条件闭路试验结果产品名称产率（%）品 位（%）回收率（%）CuAsPbCuAsPb铜精矿2.2625.662.0545.9382.01.2837.15砷精矿15.230.53826.561.44611.5982.9736.71尾矿82.510.0550.9310.0956.4115.7526.14合计1001.4144.880.700100100100 3、产品质量评述表15 产品质量分析结果铜精矿元素CuAu(g/t)Ag(g/t)AsPbBiZnMgO含量（%）25.660.50464.32.0545.931.352.420.921砷精矿元素AsCuPbBi含量（%）26.560.5381.4460.395 其中铜精矿中含银464g/t，可在冶炼过程中综合回收。 铜精矿中As、Bi的含量虽然高于行业标准（YS/T318-1997规定的铜精矿二级品中As、Bi的含量均不小于0.20%的规定，但仍有适销的市场。 四、境外矿业工程 （一）中方投资的俄罗斯某多金属矿 1、原矿 （1）矿石类型 选厂处理的矿石类型为含金银的铜铅锌多金属混合矿石，由硫化型、氧化-硫化型和氧化型矿石构成。 （2）矿物种类及含量见表16。表16 矿物种类及含量 矿物名称闪锌矿黄铁矿方铅矿黄铜矿黝铜矿铜蓝方解石含量（50.8极少见矿物名称辉铜矿斑铜矿石英绢云母高岭石绿泥石水云母重晶石明矾石含量（）0.7稀少30351012340.56极少见矿物名称长石白云石铁菱锌矿菱锌矿硫酸铅菱铁矿水合硫酸铁含量（）11234稀少极稀少1极少见 （3）矿物结构： = 1 * alphabetic a、乳化状、亚图形状； = 2 * alphabetic b、空隙状、细脉状、斑点状； = 3 * alphabetic c、半自形晶粒状、他形性晶粒状； = 4 * alphabetic d、偏胶体状晶簇状； = 5 * alphabetic e、角砾状； = 6 * alphabetic f、胶体形晶粒状； = 7 * alphabetic g、球状。 （4）矿石化学成分表17 矿石全化学分析结果元 素元素含量（%）元 素元素含量（%）元 素元素含量（%）二氧化硅40.0氧化钡0.63氧化钾0.6三氧化铝4.77磷0.016氧化钠0.4氧化钙3.15砷0.048普通硫16.11氧化镁2.95镉0.124硫酸盐硫0.39氧化锰0.07碲0.0006汞0.00020普通铁9.71硒0.011锗0.00015三氧化铁2.48金，克/吨0.7铊0.00018二氧化钛0.20银，克/吨63.55镓0.011铅5.12铋0.0088氟0.03锌12.46二氧化硅37.75锑0.027铟0.000021 哈罗夫矿床矿石精炼工艺方案由有色和贵重金属中央地质勘探科学研究院完成于1981年。19781979年期间关于扎哈罗夫矿床矿石精选研究的实验室工作的结果分析，在该院的报告中有详细叙述。为了检验半工业性条件下的推荐工艺，在哈萨克斯坦国立有色金属矿石精选科学研究和设计研究院的特种工艺设计局的装置中，破碎了矿石的工艺试样并从中采取了试样以便用于研究的实验室阶段。就有色和贵重金属中央地质勘探科学研究院的方案的可重复性，在哈萨克斯坦国立有色金属矿石精选科学研究和设计研究院的实验室条件下进行了32次实验。流程按下列循环进行：混合流程、铜-铅流程、锌和黄铁矿流程，随后选择铜精选矿。实验在露天进行。在整个铜-铅循环的尾矿中，丢失的铜大于13.7%，铅大于2.5%， 2、试验及结果 （1）小型闭路试验结果见表18表18 多金属混合矿石闭路试验结果产品名称产率（%）品 位（%）回 收 率（%）CuPbZnFeCuPbZnFe铜精矿3.625.05.113.016.854.54.13.77.0铅精矿0.82.346.011.35.09.469.86.03.9锌精矿22.12.33.447.46.530.816.781.816.4硫精矿11.90.321.52.629.72.54.02.440.7尾 矿55.60.090.441.45.03.05.46.132.0原 矿100.01.654.512.88.7100100100100 （2）试验评价 该多金属矿含金、银、铜、铅、锌、镉和锑等多种金属矿物。铜、铅和锌矿物彼此之间的结合度较高，矿物粒度较细，且铜、铅、锌矿物嵌布关系又相当密切，试样中存在着一定的铜、锌的次生矿物，这样的矿石性质造成铜铅锌矿物分离困难，属典型的难选多金属复杂混合矿石。 3、工艺设计指标 （1）俄方设计指标表19产品名称产 率（）品 位（）回 收 率（）CuPbZnAuAgCuPbZnAuAg铜精矿4.5015.723.887.081.08224.343.43.773.014.0421.83铅精矿8.205.1141.3314.430.433192.425.7273.1111.1410.2334.11锌精矿18.501.9334.0841.660.3655.2221.9416.2872.5319.1922.09硫精矿9.300.4071.201.220.65841.272.322.411.0717.628.30尾 矿59.500.1810.3452.190.2310.626.624.4312.2638.9213.67原 矿100.001.634.6410.630.3546.24100.0100.0100.0100.0100.0（2）中方设计指标表20产品名称产 率（）品 位（）回 收 率（）CuPbZnAuAgCuPbZnAuAg铜精矿6.21315.04.07.01.200240.050.005.594.1815.8632.09铅精矿7.7035.045.08.00.600190.020.6678.005.939.8331.49锌精矿18.0272.02.5045.00.50050.019.3410.1478.0019.1819.40尾 矿68.0570.2740.4091.8170.38111.6210.006.2711.8955.1317.02原 矿100.001.8644.44410.400.47046.47100.00100.00100.00100.00100.00 4、产品质量评述 （1）双方设计指标中的铜精矿中各项元素含量均符合中方YS/T3181997行业标准 （2）俄方设计指标中： 铅精矿(参照中方YS/T3191997行业标准)中的Pb含量41.33%小于四级品45%的要求；Cu含量5.11%大于四级品2.5%的要求；Zn含量14.43%大于四级品7%的要求。 锌精矿(参照中方YS/T3201997行业标准)中的Zn含量41.66%达到四级品40%的要求；Cu含量1.933%大于四级品1.5%的要求；Pb含量4.08%大于四级品2.5%的要求； （3）中方设计指标中; 铅精矿(依据国家YS/T3191997行业标准)中的Pb含量达到四级品45%的要求，Cu含量5.0%大于四级品2.5%的要求，Zn含量8.0%大于四级品7%的要求。 锌精矿(依据国家YS/T3201997行业标准)中的Zn含量达到三级品45%的要求，Cu含量2.0%不仅大于三级品1.0%的要求，还大于四级品1.5%的要求；Pb含量2.5%大于三级品2.0%的要求，符合四级品2.5%的要求； （二）中方投资的加拿大某多金属矿 1、矿物性质 矿物成分主要的硫化矿物为黄铁矿，其中具有价值的矿物为闪锌矿、方铅矿和黄铜矿。其他呈现较少量硫化物的矿物包括磁黄铁矿、含砷黄铁矿和白铁矿，以及较