宜春钽铌矿综合利用矿产资源的实践.pdf

Au g u s t ． 2 0 0 8 矿业快报 E XP R ES S I NF 0R MAT I ON O F MI NI NG I NDUS T RY 总 第 4 7 2 期 2 0 0 8 年 8月第 8期 宜春钽铌矿综合利用矿产 资源的实践 彭永华 宜春钽铌矿 刘彪文 江西财经大学 摘要 介绍了宜春钽铌矿综合利用矿产资源的实践 ， 在 回收主产品钽铌 的同时， 综合回收利 用锂云母、 长石粉， 提 高产品产量和质量 ， 加强尾矿库管理和循环回水重新利用及环境保护， 在可持 续发展 方面取得 了显著的经济效益和社会效益。 关键词 矿产资源； 综合利用； 环境保护 中图分类号 T D 9 8 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 9 -5 6 8 3 { 2 0 0 8 0 8 -0 0 8 7 -0 3 宜春钽铌矿于 1 9 7 0年开始筹建 ， 原设计能力为 13 处理矿石 1 5 0 0 t ， 1 9 7 6年正式投入生产 ， 至 1 9 8 6 年生 产 能 力 为 1 0 0 0 t ／ d ， 1 9 9 7年 达 到 设 计 能力 。 2 0 0 5年设备更新改造完成以后 ， 目前生产能力达到 2 5 0 0 t ／ d 左右。该矿是我 国重要 的钽铌锂原料生产 基地 ， 是国家大 1 1 型露天开采矿山。属钠 长石化 锂云母化花岗岩型含钽 、 铌 、 锂 、 铷 、 铯等多种稀有金 属的大型山坡露天矿床。矿 山开采条件好 ， 地质储 量大， 有用金属多， 综合利用价值高， 目前除回收主 产品钽铌外 ， 还综合回收锂云母和锂长石粉 。 1 矿石性质 1 ． 1 矿石的矿物成分 主要矿物有富锰铌钽铁矿、 细晶石、 含钽锡石、 锂云母 、 钾长石、 钠长石 、 石英 、 黄玉 、 绿柱石等 ， 主要 稀有工业矿物富锰铌钽铁矿、 细晶石 、 含钽锡石 、 锂 云母及绿柱石 ， 主要脉石矿物为石英和长石。 1 ． 2 矿 岩 石的化学成分含量 见表 1 表 l 矿 岩 石的化学成分 ％ 表 中的强 、 中 、 弱是指 强 、 中、 弱钠长石化花 岗岩 1 ． 3 有益元素的赋存状态 T a O 在强、 中、 弱钠长石化花 岗岩中形成细晶 石 、 富锰铌钽铁 矿、 含钽锡 石等工业矿物 占有率为 6 9 ％ ～7 6 ％， 分 散 在 其 它 矿 物 的 占有 率 3 1 ％ ～ 2 4 ％ ； N b 0 形成上述矿物 占有率为 3 8 ％ ～ 5 6 ． 2 ％ ， 分散在其它矿物 占有率 6 2 ％ ～ 4 4 ％ ； 钽铌主要分散 在云母 、 长石 、 石英中， 少量分散在黄玉 、 闪锌矿中， 钽铌多呈包裹体存在 ， 或机械混合物的状态存在 ， 少 量呈类质同象 ， 锂 、 铷、 铯主要赋存于锂云母 、 锂 白云 母中， 而主要分散在长石、 石英和黄玉中。 2 生产工艺 原设计采 、 选能力为 1 5 0 0 t ／ d ， 回收产 品为钽铌 精矿。生产工艺采用洗矿后的三段开路破碎 、 原生 彭永华 1 9 6 8一 ， 男， 江西新余人， 高级工程师， 副矿长， 在读 MB A， 3 3 6 0 0 3江西省宜春市。 刘彪文 ， 男， 江西财经大学 ， 教授。 泥单独入选 ， 合格矿石阶段磨矿 、 阶段选别 ， 通过 螺 旋溜槽、 摇床重选得到钽铌精矿产品。2 0 0 5年 2 月 ， 矿山完成 了设备更新改造工程 ， 改原三段开路为 三段一闭路破碎 ， 重选工艺基本维持不变。 随着锂云母精矿和长石粉产品在市场应用的 13 益广泛及 回收工艺 的不断成熟 ， 矿山除生产钽铌精 矿外 ， 还从矿山重选 回收钽铌 的尾矿中综合 回收锂 云母精矿和锂长石粉。2 0 0 3年矿山依靠 自身力量 进行 了锂云母和锂 长石粉烘干车 间的设计 、 施工 。 并于2 0 0 4年底借助设备更新改造时机， 进一步完善 了锂云母 、 锂 长石粉 回收工艺 ， 增加 了长石 隔粗 筛 分、 磁选除铁提质、 筛上物料再磨再浮云母及云母过 滤脱水和细长石回收工艺。综合 回收锂云母精矿 ， 粗 、 细长石粉现行生产工艺流程见图 1 。通过 3 O多 年的综合利用实践， 不断总结经验和技术攻关， 矿山 生产规模13 益扩大， 近年来， 从钽铌尾矿中年回收锂 云母 3万多吨、 长石粉达 3 O万 t 。 8 7 维普资讯 总第4 7 2期 2 0 0 8年 8月第 8期 图 l 宜春钽 铌矿副产品综合回收工艺流程图 锂云母精矿 ， 粗、 细锂长石粉的生产是利用选矿 厂重选 回收钽铌精矿后 的尾矿 ， 大大降低 了碎磨的 生产成本 ， 减少了项 目的建设投资费用 ， 最大限度地 综合回收利用了矿产资源 ， 并延长 了尾矿库 的服务 年限， 有利于环境保护。 锂云母精矿 、 锂 长石粉成份稳 定、 有用元 素多 见表 2 ， 价格低廉 ， 且具有规模优势 ， 尤其是氧化 锂具有降低熔融温度和粘度 、 增强机械强度、 热稳定 性和化学稳定性好等优点 ， 使该产 品多年来被广泛 应用于锂冶炼、 玻璃 、 陶瓷等领域 ， 为企业带来 了可 观的经济效益和社会效益 j 。 表 2 长石粉、 锂 云母精矿化学 组成 ％ 宜春钽铌矿含锂云母花岗岩尾矿砂在玻璃制造 方面的研究表明， 有利于降低玻璃熔制温度和粘度 ， 在高铝玻璃组成中有利于均化， 使玻璃制品的机械 强度增高， 热稳定性和化学稳定性有所提高， 在降低 成本、 节约纯碱和解决尾砂处理等方面， 可以获得比 较显著的经济效果， 对改善环境污染， 节约能源也起 一 定作用。 3 科技创新 多种经营 3 ． 1 技术改造成果 近几年来， 矿山组织有关技术人员， 针对 自 身产 品存在的杂质及水分含量高， 粒度不均匀、 包装不标 准等问题进行攻关 ， 加大副产品锂云母 、 长石粉的科 研攻关力度， 通过提高产品品质、 稳定产品质量， 根 据不同用户要求 ， 生产出多元化系列产品 ， 确立了矿 8 8 产品在市场竞 争 中的优 势。2 0 0 6年主要 在以下几 方面取得成效。 1 降低长石 粉的杂 质含量 ， 矿 山与北京矿冶 研究总院合作 ， 共同研究长石粉除杂 ， 彻底打破了弱 磁选强度除杂的理念， 通过增加高频筛隔粗及磁选 机除铁 ， 稳定并保证了长石粉的产品质量 ， 拓宽了销 售渠道。 2 新增锂 云母及 长石粉 烘干 系统。通 过烘 干、 标准包装后 ， 矿产品以其稳定的质量及 良好的信 誉深受用户好评， 产品出现了供不应求之势。 3 新建 了锂云母小浮选 系统 ， 即通 过对浮选 尾矿中含锂品位较高的粗粒物料进行试验研究， 经 磨矿充分解离后 ， 其可浮性较好。该项 目实施后 ， 年 产锂云母精矿 8 3 1 6 t ， 实现利润 3 0 0万元。 4 新增细粒长石粉回收系统， 即将所有废弃 溢流合并 ， 通过旋流器浓缩 ， 每天可生产细粒长石粉 2 0 0 t ， 且从 2 0 0 6年 5月份开始， 其销售渠道已经打 开 。对提高企业的经济效益 ， 提高矿产资源综合利 用水平有着十分重要 的意义。 3 ． 2 建议 1 为更深入地了解 目前及未来矿 山开采的矿 石性质， 找出现有选矿指标下降的原因， 探索适合矿 山选别的合理工艺流程， 委托有实力的科研院所进 行原矿鉴定和矿石可选性试验研究， 以提高技术经 济指标和资源利用率。 2 原生泥尾矿再磨再选攻关 。由于原生泥尾 矿丢尾品位高， 且对该物料进行回收长石存在脱泥 困难、 产品外观泛黄、 产品质量不稳定 等因素 ， 导致 该部分物料不能有效地回收。通过再磨再选攻关， 可使有用矿物充分解离 ， 还可生成新 的矿物表面， 不 仅能提高钽铌选别指标 ， 还有利于长石产品的回收。 3 钽铌次精矿再磨再选。对富集后的钽铌次 精矿进行再磨再选， 使钽铌矿物单体充分解离， 可以 提高钽铌回收率， 有利于稳定产品质量。 4 锂云母新药剂的探索及精选试 验。由于现 有浮选药剂椰油胺溶解性差， 尤其到冬天浮选效果 急剧下降， 并且需用盐酸溶解， 使得操作条件变差， 影响职工的身体健康。因此， 寻找捕收能力强且选 择性好的浮选药剂是企业急于解决 的课题。 5 进一步提高细长石品质的工艺改进。因 目 前该产品中泥质和杂质含量高， 产品久置泛黄， 难以 满足部分高端用户的要求。只有对现有工艺进行完 善， 增加磁选和分级脱泥设备， 以降低产品中杂质铁 和泥的含量， 提高产品品质， 才能满足市场要求。 维普资讯 彭永华刘彪文 宜春钽铌矿综合利用矿产资源的实践 2 0 0 8年 8月第 8期 4尾矿管理和回水再利用 尾矿库既是生产设施， 又是十分重要的环保工 程。企业特别注重加强尾矿库 的各项管理工作， 每 年投入 3 O多万元用于尾矿库工程的堆筑子坝 ， 治理 排放废水 ， 恢复植被 ， 防止坝面水土流失 。通过精心 管理， 尾矿库运行安全， 坝面外坡绿草茵茵。企业坚 持以低消耗 、 低排放 、 高效率为 目标 ， 按 照创建节约 型企业的要求及生产与环保并重 的原则 ， 把节能降 耗和环境保护放在十分重要的位置， 对生产用水安 装净化设施 ， 并采取浓密池和尾矿库分段 回水形式 ， 使回水率达到 9 3 ％以上， 居 国内外 同类企业先进水 平 ， 取得 了明显的经济效益与社会效益。 5环境 保护 企业在发展生产经营过程 中， 认真贯彻 国家综 合开发利用矿产资源与环境保护治理的相关法律法 规 ， 积极进行 “ 三废” 治理及生态环境保护 ， 规划矿 山建设 ， 合理利用土地 ， 取得 了显著成效。1 9 8 8年 被中国有色金属工业总公司命名为“ 环境优美矿 山” ； 1 9 9 2年评为江西省省级先进企业 ； 同年获全 国 “ 五一劳动奖状” ； 2 0 0 0年经江西省环保局对矿 山工 业污染源达标排放工作验收 ， 取 得 了“ 达标 验收合 格证” 。从近几年宜春市环境监测站对矿山进行 的 达标监测报告结果表明 该矿外排废水达到 污水 综合排放标准 G B 8 9 7 8 1 9 9 6 二级标准 J 。 6结语 该矿经过 3 O多年的选别实践 、 多次更新 改造 ， 提高 了选矿主要指标和综合 回收利用水平 ， 如 1 9 7 8 年选 出的钽铌精矿 2 0 ． 5 3 9 t ， 实际回收率 4 0 ． 2 2 ％ ， 到 1 9 9 9年选 出钽铌精矿 1 6 4 ． 3 2 t ， 2 0 0 0年实际回收 率 4 9 ． 4 1 ％ ；1 9 7 7年 生产锂云母精矿产量为 9 5 9 t ， 到近年从钽铌 尾矿中年回收 3万多吨； 1 9 7 8年 ， 矿 山自行设计并建成简易长石粉 回收车间， 设计年产 3万 t ， 近年来年 回收量 已达 3 O万 t ， 取得 了可观 的 经济和社会效益 。特别是在主产品钽铌市场持续低 迷的情况下 ， 依靠两种副产品， 达到矿山生产经营持 续、 稳定、 协调发展。在综合利用时还加强尾矿库管 理和注重循环回水重新利用， 重视对环境的保护 ， 以 实现企业可持续发展。 参考文献 [ 1 ] 余赞松 ， 陈明星 ， 龚 杰． 宜春钽铌矿 资源综合 利用现 状及存 在问题 [ J ] ． 矿业快报 ， 2 0 0 7 ， 4 6 2 1 O 6 3 6 4 ． 收稿 日期 2 0 0 8 - 0 4 1 5 上接第 7 8页 单 ， 考虑 到监测成 本 时， 可 以采用 CAMS。 G P S接收机 一 ∞ U 矗 微 波 开 关 电点 I 卜 』 ． G P S 大线I 电点 2 G P S 天 线 2 电点 n G P S天线 n 参考文献 [ 1 ] E l l i o t t D ． K a p n著 ， 邱致和 ， 王 万义译、 G P S原理 与应用 [ M] ． 电子 工业大学出版社 ， 2 0 0 2 ． 8 ． [ 2 ] 张世雄． 固体矿物 资源 开发 工程[ M] ． 武 汉 武汉理 工 大学 出 版社 ， 2 0 0 5 ． 8 ， 8 48 6 ． [ 3 ] 平朔煤炭公 司不采 区沉 陷与边坡 稳定监 测及预 报研 究报 告 [ R] ． 武汉 中汉岩土工程技 术开发公 司， 武汉理 工大学 ， 2 0 0 5 ． 1 2， 4 24 9。 5 25 3． [ 4 ] 张云芬． GP S多天线 列阵 大坝 变形监 测和灾 害预报 系统 [ D] ． 昆明理工大学． 2 0 0 5 ． 8 ． 图 微波电路 收稿 日期 2 0 0 8 -0 4 - 0 9 上接第 8 4页 到， 煤层 的直接 顶板最大跨落步距 2 6 3 m m 相当于现场 2 6 ． 3 m ， 最小跨 落步距 7 6 mm 相当于现场 7 ． 6 m 。则煤层的直接顶板平均跨落 步距为1 7 0 m m 相当于现场1 7 m 。 参考文献 [ 1 ] 马刚， 陈海波， 孟宪锐，结构复杂厚煤层综放开采相似模拟 研 究[ J ] ．河南理 工大学学报 自然科 学版 ， 2 0 0 5， 2 4 1 3 0 ～3 2． [ 2 ] 钱鸣 高， 刘听成． 矿山压力及其控制 修 订版 『 M] ． 北京 煤 炭 龇 ． S 屯 工 业 出版 社 ． 1 9 9 2． [ 3 ] 陈海波．结构复 杂厚 煤层综放 开采技术研 究[ D] ．中国矿业 大学． 2 0 0 4 ． [ 4 ] 崔广心．相似理 论与模 型试验 [ M] ．徐 州 中国矿 业大学 出版 社 ． 1 9 9 0 ． [ 5 ] 姜福兴． 采场顶板 控制设 计及 其专 家 系统 [ M] ． 徐 州 中 国矿 业大学出版社 ． 1 9 9 5 2 0 52 1 2 ． [ 6 ] 岑传鸿， 窦林名． 采场顶板控制及监测技术[ M] ． 徐州 中国矿 业大学出版社 ， 2 0 0 5 ． 收稿 日期 2 0 0 8 -06 -04 8 9 维普资讯