1   概况

宜春钽铌矿为钠长石化-锂云母化花岗岩型含Ta、Nb、Li、Rb、Cs多种稀有金属的大型矿床。金属矿物有富锰铌钽铁矿、细晶石、含钽锡石、锂云母, 脉石矿物以长石、石英为主。

自1976年投产以来, 由于一系列技术问题, 其生产能力仅达设计规模1 500t/d的1/3, 至1983年三个选别工段完成技术改造以后, 生产能力才逐渐扩大。最近几年, 通过一系列扩产措施, 生产能力大幅度提升。目前, 已超出原设计规模的10%。

磨重工段采用一段棒磨闭路, 二段球磨开路的磨矿流程, 当矿石磨至-0.5mm时始见单体, 磨至-0.074mm时单体解离率占85%。由于钽铌矿物性脆, 实际生产中往往陷入两难境地, 即一段磨矿容易产生过粉碎现象, 而二段设备处理能力显现不足, 未完全解离的含钽矿物不能闭路返回。无论哪种情况都影响金属氧化物精矿的回收率。

1999年开始, 适当放宽一段磨矿的排矿粒度, 把-0.5mm粒级数量从85%降至50%左右, 增加了筛分设备台数, 这样, 一段过粉碎得以改善, 处理能力大幅度提高。但二段欠磨依然如故, 处理能力更显不足, 中矿数量增多。因此, 决定添置一台1.2 × 2.4m小型球磨机, 以便处理二段产生的有价值中矿。同时, 引入部分一段精选摇床尾矿, 减轻该部分进入二段的负荷。以上两部分矿量作为混合中矿进入新设计的中矿再磨系统进行选别。

2   工艺流程

图 1是小球磨中矿系统现阶段的工艺流程图。

图  1  小球磨中矿系统现阶段的工艺流程

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此流程是经过多次改动之后, 以使工艺技术指标和效益达最佳而形成, 在2002年初固定后, 生产稳定, 取得了很好的综合经济效益。

3   生产指标

3.1   磨矿机生产指标

本系统原设计为闭路磨矿, 实际生产大部分时间处于开路磨矿。到底是开路磨矿好还是闭路磨矿好?为此, 进行了对比试验, 以下是试验对照结果。

从表 1、表 2中可以明显看出, 摇床精矿集中在-0.105+0.038mm粒级, 该粒级金属占有率分别为80.66%、83.07%。闭路回收率比开路低的原因在于-0.038mm粒级金属占有率过高。而摇床对该粒级回收率很低。所以, 对性质较脆的钽铌矿物, 开路优于闭路, 虽然开路时+0.2mm粒级产生较多, 粒级回收率亦低, 但无论是摇床精矿品位还是回收率, 开路流程都优于闭路, 且在开路状态可以大幅度提高设备的处理能力。

表  1  磨矿机闭路生产指标

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表  2  磨矿机开路生产指标

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3.2   中矿系统的回收率

表 1、表 2所列回收率是相对球磨机而言, 并不包括球磨前的铺布溜槽精矿在内。铺布溜槽粗精矿进行人工给矿精选, 计入原生泥尾矿铺布溜槽系统中。经过合理计算并现场检测, 小球磨前的铺布溜槽对本系统的回收率可达3.07%。因而, 整个混合中矿再磨再选系统的回收率可以达到26.22%。

3.3   与磨重二段指标的比较

由于混合中矿的一部分来自磨重一段摇床尾矿, 在小球磨未设立前, 该部分矿石仍然进入磨重二段进行磨碎选别, 因而, 它们具有可比性。经计算, 磨重二段作业回收率为23.86%。与中矿再磨系统相比, 剔开铺布溜槽的作用, 回收率为23.15%, 结果几乎一致。由此可以认为, 本系统可以保证在不降低指标的情况下, 减轻二段负荷, 有利于扩产的进行; 同时, 使原先未得到处理的二段中矿得到有效选别。虽然本系统设立的指标比原二段磨矿时的指标相差无几, 但达到了扩大处理能力和保持生产技术指标稳定的目的。

4   效果及分析

总体上说, 钽铌混矿中矿选别系统的设立是成功的, 各项选别指标, 尤其是26.22%的回收率达到了预期的目的。

钽铌混合中矿选别系统自2000年2月竣工投产以来, 至2002年8月止, 共产出钽铌精矿(50%) 10.55t。项目投资为26万元, 每吨精矿选矿成本为13万元。由于在2000年初钽铌精矿价格处于巅峰状态, 售价曾高达每吨118万元, 因而投资回收期不足2个月, 取得了显著的经济效益。

应该看到, 由于项目是在钽铌价格飞涨的特殊条件下所实施, 论证工作过于急切和粗糙, 因而存在着先天不足的缺陷, 磨矿设备选型太小, 其处理能力仅占磨重二段的10%左右, 为二段减轻负荷的程度不明显, 且单位精矿作业成本高于二段。同时, 本系统的选别作业过于简单, 球磨机排矿只在螺旋溜槽和摇床作业中顺次作业一次就全部丢尾。建议增加一次对粗选和精选尾矿的扫选作业, 以提高金属氧化物的回收率。