光电选矿能够同时带来经济和环境效益,但这项技术在许多矿山仍未得到充分应用。好朋友科技的矿石分选设备为亚洲大型铅锌矿山之一——凡口铅锌矿提供了新的解决思路,并帮助项目每年新增和节约综合效益约 922 万美元。
凡口铅锌矿位于广东省韶关市仁化县,隶属于深圳市中金岭南有色金属股份有限公司,已连续开采铅锌矿 60 余年。随着垂直深孔球状药包采矿法和大爆破等井下开采工艺的应用,更多废石混入破碎、磨矿和浮选流程,导致生产成本和能源消耗不断上升。
与此同时,在“无废矿山”目标下,凡口铅锌矿需要在 2025 年前完成尾矿库闭库。2018 年,选矿厂年处理能力约为 150 万吨,其中约 60 万吨最终进入尾矿库;矿山已有废石堆存量约 200 万吨,并且每年仍新增约 20 万吨。面对尾矿库容量与固废处置压力,矿山亟须改变原有流程。
在磨浮之前提前抛废
2017 年,凡口铅锌矿与好朋友科技开展光电选矿探索试验。试验结果验证了技术可行性,也为矿山面临的问题提供了解决方向。2018 年,凡口将光电选矿设备纳入选矿厂工业设计方案,并于 2019 年正式投产。
凡口铅锌矿目前年产矿石约 140 万吨,预计全年可从原矿中预先抛除超过 10.5 万吨废石。通过在浮选之前剔除废石,可减少进入磨机的无效处理量并显著节约电力成本。
选矿厂配置 4 台经典系列 P60-X1400,处理 +12—90 毫米粒级,覆盖约 50% 的原矿。生产线每天处理约 2600 吨矿石,可抛除 400—500 吨废石。预富集后,废石中的铅锌品位低于 0.3%,硫铁含量低于 3.8%;入磨铅锌品位提高 1.08 个百分点,硫铁品位提高 2 个百分点。
从原矿中分离出的废石可作为建筑骨料销售,为矿山创造额外收益。由于进入后续流程的废石减少,尾矿产生量随之下降,尾矿库服务年限得到延长,矿山在节能降耗和固废资源化方面取得了明显成效。
凡口选矿厂项目负责人王先生表示:“我们很自豪能够成为全球较早充分应用光电选矿技术的铅锌矿山之一。对于低品位矿山,这项技术带来的经济效益尤其明显。中国铅锌矿储量丰富,但低品位矿多、富矿少,铅矿平均品位约为 1.5%,锌矿平均品位约为 2.5%。我们愿意将好朋友科技的矿石分选设备推荐给行业同仁,也希望继续为矿业技术进步贡献力量。”
经典系列:稳定成熟的 XRT 分选设备
凡口选矿厂使用的经典系列是好朋友科技经过长期市场验证的产品。设备采用双能 X 射线探测与高速空气喷射技术:X 射线穿透矿石并形成灰度图像,呈现目标矿物与脉石矿物的差异;人工智能算法随后处理图像信息并完成矿石与废石的精准判定。经过多代迭代,经典系列运行稳定、效率高,已成为中国矿山应用较广泛的智能光电选矿设备之一。
选矿厂运行数据
- 设备:4 台经典系列 P60-X1400;
- 处理能力:2600 吨/天;
- 分选粒级:+12—90 毫米;
- 精矿品位:铅锌合计 12%;
- 废石品位:铅锌合计低于 0.3%;
- 入磨品位:铅锌合计提高 1.08 个百分点;
- 抛废率:16%—17%。
使用好朋友科技矿石分选设备后,凡口选矿厂每年可节约超过 290 万美元;综合考虑产能提升、尾矿减量和建筑骨料销售等收益,项目每年创造的综合利润超过 780 万美元。
从历史废石中再次回收资源
除选矿厂的 4 台经典系列设备外,凡口建材厂还配置了 3 台好朋友科技矿石分选设备,用于处理选矿厂产生的废石以及历史废石堆。废石进入建材厂再次分选,回收其中的铅锌矿物,剩余废石则用于生产建筑骨料。3 台设备还承担着对原尾矿库内约 200 万立方米历史废石的再处理任务。
固废处理项目负责人罗先生介绍:“过去,固体废物只能运回井下充填。采用好朋友科技矿石分选设备后,我们可以从固废中回收有价矿石,剩余废石还能作为建筑骨料销售。当前处理的部分历史废石原始品位约为 3%,经传感器分选后可富集至 12%—14%,抛废率超过 95%。这既最大限度回收了资源价值,也改善了环境效益。”
据介绍,原本只能用于生产建筑骨料的废石,如今每年可额外回收超过 1500 吨铅锌金属。分选还降低了建筑骨料中的硫含量,提高产品品质和售价。建筑骨料每年可创造约 97.7 万美元收益,回收矿石每年带来的收益则超过 280 万美元。
建材厂运行数据
- 设备:1 台慧眼系列、2 台经典系列;
- 分选粒级:+10—50 毫米;
- 精矿品位:12%—14%;
- 废石品位:铅 0.04%、锌 0.10%;
- 精矿回收率:铅 96.76%、锌 92.8%;
- 富集比:铅 9.68、锌 9.28;
- 抛废率:95%。
慧眼系列应对复杂矿石识别
凡口建材厂使用的慧眼系列融合 VIS 高清双面成像与 X 射线探测,可根据不同矿石的物理特性配置相应探测组合。设备能够同步采集矿石内外部信息,并利用人工智能算法提高复杂矿石的识别准确率。
相较传统长皮带结构,升级后的慧眼系列采用振动给料、短皮带输送和自由落料设计,使矿石分布更加均匀,减少物料重叠对识别精度的影响。设备提供 1600 毫米和 3200 毫米等多种给料宽度,在 +10—80 毫米粒级下,处理能力可达 40—150 吨/小时,可适配不同矿山的预选需求。
将固废压力转化为资源价值
凡口铅锌矿将光电选矿贯穿原矿预选和历史废石再处理:一方面在磨矿前提高铅锌品位、减少无效能耗,并通过减少尾矿产生量为尾矿库按期闭库创造条件;另一方面从历史废石堆中回收铅锌资源,并将剩余废石用于生产建筑骨料。
通过预先抛废和低品位矿石富集,部分过去因品位过低而不具备开采价值的资源得以重新进入生产体系,矿山的可利用资源和年处理能力进一步扩大。与好朋友科技合作 5 年多来,凡口持续验证着光电选矿在降本、增效、减废和资源综合利用方面的价值。
关于好朋友科技
好朋友科技专注于智能光电选矿设备的研发与制造,相关技术已规模化应用于钨、锡、锑、铅、锌、铜、钼、金、磷等 30 多种矿石。截至本文发布时,好朋友科技已有 400 余台设备服务于全球 100 余座矿山,持续以技术创新推动传统矿物加工流程升级。