在由上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)主办的2026 SMM金属矿业大会-矿山智能化解决方案论坛上,矿冶科技集团有限公司选矿所、矿物加工科学与技术全国重点实验室 正高级工程师宋振国围绕“基于资源基因特性的复杂有色金属矿选矿工艺定制化开发”的话题展开分享。
基因选矿的提出及在选矿工艺开发中的意义
1.1基因选矿的提出
决定物质性质的最重要因素是物质结构,近似于生物界的基因国序列。
矿产资源的"基因表达"同样适用于矿物加工学科领域。
矿物加工技术的应用取决于矿产资源性质,“基因矿物加工”理念的提出,将有助于明晰矿产资源性质对选矿分离影响的机制及相互间的内在联系
1.1基因选矿在开发过程中的作用
从矿物基因的角度揭示矿物物理化学性质差异的本质,深入理解不同选矿方法的适用场景
基于矿床、矿石、矿物三矿基因特性的分析,可以:全面了解待研究目标(矿石)关于矿物分离的相关信息,更加精准、高效地制定选矿工艺流程
基于三矿基因特性的选矿工艺流程开发原则
2.1 基因特性及其对选矿工艺流程制定的影响
矿石中有哪些基因信息,对于我们制定选矿工艺流程有何借鉴或帮助?
2.2 基于三矿基因特性的选矿工艺流程开发原则
梯级的磨选流程——在最适宜的粒度进行矿物间的分离
和谐的选矿方法——采用最适于待分离矿物的选矿方法
差异化的产品方案——根据目标矿物的性质确定产品方案
目标矿物,不一定就是单一的精矿产品方案:可以是不同粒度的精矿(部分黑钨矿);不同品质的精矿(根据工艺需求产出不同品质的精矿)、
复杂多金属矿选矿工艺流程优化实践与思考
3.1影响多金属矿选矿工艺开发的三矿基因要素
复杂多金属矿选矿工艺流程开发的核心问题
矿石基因特性决定选别工艺流程
金属矿物与脉石分离工艺方面,需要重点关注的基因要素包括:1、脉石矿物种类及含量;2、脉石矿物与金属矿物嵌布关系。
金属矿物分离工艺方面,需要重点关注的基因要素包括:1、矿物间嵌布关系及粒度;2、不同金属元素的赋存矿物种类;3、有用矿物的相对含量;4、磁黄铁矿、黄铁矿含量;5、其他伴生有价元素(Au、Ag等);6、有害杂质。
选矿工艺流程方案
和谐选矿:合理的流程结构+适宜的药剂制度
案例一——内蒙某铜铅锌多金属矿:
矿石基因特性分析:
铜高铅低,铅精矿品位高,铜精矿品位低,原流程抑少浮多
基于矿石基因特性的选矿工艺优化思路
应用新型环保抑制剂BK510,开发出抑铜浮铅绿色分离工艺替代原有K₂Cr₂O₇抑铅浮铜工艺,解决了低品位铜铅锌高效绿色分离技术难题,大幅提高了分离指标;
混合精选底流返回再磨,在有限的设备条件下实现了目标矿物高效解离。
指标大幅提升:
► Pb回收率提高45个百分点,Cu回收率提高54个百分点;
► 铅精矿品位由43.84%提高到57.2%;
► 在锌原矿品位由3.71%降低至2.26%的情况下,维持了94%左右的回收率;
► 提高了Au、Ag在铅精矿和铜精矿中的富集
铅精矿含Au4.07g/t,含Ag4390g/t;
铜精矿含Au1.48g/t,含Ag950g/t;
Au、Ag在铜精矿和铅精矿中的总回收率分别提高了22个百分点、45个百分点左右。
案例二——新疆某铜铅锌多金属矿
生产中问题的基因性分析:
火山成因块状硫化物铜多金属矿,矿石复杂难选:
矿石中除铜、铅、锌外,含有较多可浮性较好的黄铁矿;
矿石中含有部分次生铜,由于次生铜离子的活化和弥散分布的金银矿物对黄铁矿和闪锌矿的活化作用,造成黄铁矿和闪锌矿具有良好的可浮性;
铅矿物嵌布粒度细,采用石灰抑制黄铁矿和采用亚硫酸钠抑制闪锌矿时都对铅矿物造成较明显的抑制作用。
基于基因特性的选矿工艺开发思路:
该矿石选矿的难题是在铜铅浮选过程中硫化铁矿物和硫化锌矿物的高效抑制;
根据该矿石中黄铁矿的特性采用了分段抑制的思路;
在铜铅等可浮阶段,采用BK612+Na2S的抑制剂组合,实现了对硫化铁矿物和硫化锌矿物的高效抑制,避免了对铅矿物的抑制,同时可以提高伴生贵金属的回收;
铜异步强化作业中,通过使用组合抑制剂BK537和石灰,能够有效抑制黄铁矿上浮,提高铜精矿品位;
在锌浮选阶段,应用石灰抑制铁硫化物
利用铜铅矿物在不同抑制剂体系下的浮游性质差异,通过差异化的抑制剂组合,实现了对锌、硫矿物的有效抑制和对铜铅矿物的高效回收,采用低碱高效抑制剂,提高了金银回收率
多产品方案,充分利用不同矿物的浮选性质差异
创新性地提出了“铜铅等可浮-铜异步强化浮选-锌浮选”工艺流程实现了该矿石的高效选别
获得了较高Pb回收率(88.43%)的铜铅混合精矿;铜综合回收率达87%;异步强化浮选可获得高品质铜精矿,Cu品位27.30%,含Pb0.85%,含Zn 2.89%;铜铅浮选过程Zn回收率损失明显降低;锌精矿中铜铅含量大幅降低;混合精矿中的金银回收率大幅提高。
3.10 案例小结与思考
需开发与矿石基因特性相适应的选矿工艺流程(和谐选矿)
工艺流程能简单就不需要复杂,需要精细就不能简单
药剂基因特性与矿物基因特性的耦合是浮选工艺流程成功的关键
金属矿物间的高效分离是选矿技术研发难点
在复杂多金属分离流程结构和药剂选矿中需关注的硫化矿物基因特性:
► 铜:矿物种类多样性、不同硫化铜矿物间浮游性质差异大
► 铅:细粒浮游性差,对石灰敏感
► 锌:易受难免金属阳离子活化
► 磨矿浮选过程中的电化学反应对硫化矿物浮选行为具有重要影响
伴生金银对流程制定具有重要影响,一方面会对硫化矿物的浮选行为产生影响,另一方面对药剂制度具有特定需求