1、基金项目：2020年度韶关市科技计划项目（社会发展与农业农村科技方向)（高等院校科研项目）（编号：200810224537618）收稿日期：20220822X射线透射选矿技术在崇义县某钨矿的试验研究*冯伯翰，武秀琪，张艳（广东松山职业技术学院，广东韶关512126）摘要：为提高钨矿资源选矿效率，某钨矿使用X射线透射智能选矿设备对原矿进行多粒级预选抛废试验。首先分析了该钨矿的矿石性质和X射线透射技术的选矿原理，根据不同种类的矿石对X射线透射率的差异建立矿石分选机制。然后基于预选抛废初试验结果对设备进行调试，保证废石与有用矿石的区分，并进行随机取样的预选抛废试验和选矿工艺流程改造。最后参考实际生产
2、数据，对X射线透射技术的应用进行经济效益和社会效益分析。试验结果显示，原矿2835 mm粒级，钨矿回收率达87.62%；原矿3545 mm粒级，钨矿回收率达91.30%；原矿48120 mm粒级，钨矿回收率达97.15%。实践表明，X射线透射选矿技术提高了钨矿的抛废率和回收率，稳定了矿石品位，减少了钨矿的浪费和人工成本，取得了良好的经济、环境效益。关键词：X射线透射选矿技术；钨矿预选；废石抛分中图分类号：TD864文献标志码：A文章编号：10099492(2023)02009804Experimental Study on X-ray Transmission Beneficiation Te
3、chnology in aTungsten Mine in Chongyi CountyFeng Bohan，Wu Xiuqi，Zhang Yan（Guangdong Songshan Polytechnic College,Shaoguan,Guangdong 515126,China）Abstract:In order to improve the beneficiation efficiency of tungsten ore resources,the X-ray transmission intelligent beneficiationequipment was used to c
4、arry out multi-particle pre-separation and waste disposal test on raw ore in a tungsten mine.Firstly,the ore propertiesof the tungsten mine and the beneficiation principle of X-ray transmission technology were analyzed,and the ore separation mechanism wasestablished according to the difference of X-
5、ray transmittance of different kinds of ores.Secondly,based on the preliminary test results of pre-separation and waste disposal,the equipment was debuged to ensure the distinction between waste rock and useful ore,and the pre-separationand waste disposal test with random sampling and the transforma
6、tion of beneficiation process flow were carried out.Finally,with reference tothe actual production data,the economic and social benefits of the application of X-ray transmission technology were analyzed.Theexperimental results show that the recovery of tungsten ore is 87.62%with 2835 mm raw ore size
7、.The raw ore size is 3545 mm,and therecovery of tungsten ore is 91.30%.The raw ore size is 48120 mm,and the recovery of tungsten ore is 97.15%.The practice shows that the X-ray transmission beneficiation technology can improve the waste disposal rate and recovery rate of tungsten ore,stabilize the o
8、re grade,reducethe waste and labor cost of tungsten ore,and obtain good economic and environmental benefits.Key words:X-ray transmission beneficiation technology;tungsten ore preconcentration;waste rock throwing2023年02月第52卷第02期Feb.2023Vol.52No.02机电工程技术MECHANICAL&ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGYDOI:
9、10.3969/j.issn.1009-9492.2023.02.023冯伯翰，武秀琪，张艳.X射线透射选矿技术在崇义县某钨矿的试验研究 J.机电工程技术，2023，52（02）：98-101.0引言我国已探明的钨资源储量居世界首位，约有 222万 t1。金属作为战略性不可替代稀有金属，随着不断的开采，易选的高品位钨矿已越来越稀缺，因此对钨的选矿技术要求也越来越高，世界各国对钨矿资源的开发利用也更加重视2-4。如何在低品位钨矿中有效选出钨矿原石，保证钨及其他伴生贵金属的回收率，成为一个亟待解决的问题。X射线透射技术是一种在国内国际上非常成熟的应用技术，广泛用于食品、果蔬等领域，目前也应用在矿物
10、分选中。国内的研究人员在X射线透射研究方向上进行了大量的研究5-8。毛东辉等9将X射线识别技术运用在黄铜、铝合金等非金属回收上，减少了物料厚度对识别金属准确性的影响。朱文魁等10利用低能X射线透射成像技术，对烟草叶片中的烟梗进行在线监测，并采用电磁阀控制压缩空气将烟梗从传送带中剔除。葛丁等11通过双能X射线实现对矿石和品味的双重识别。但是目前对于 X 射线透射技术在钨矿内实际生产试验的研究尚少。基于此，本文以江西赣州崇义某钨矿的黑钨矿原矿为研究对象，开展 X 射线透射选矿技术的研究，分别对 2835 mm、3545 mm和 45120 mm的原矿进行抛分处理，并进行选矿工艺流程的智能化改造。试
11、验结果表明：XRT 射线选矿技术能够有效提高选矿效率和钨矿品味。981矿石性质和X射线透射选矿技术工作原理该钨矿为单一钨矿，基本以黑钨矿形式存在，矿石中 WO3含量为 0.28%12。脉石组成成分主要为 SiO2，其次为 Al2O3和 Fe2O3。矿石主要化学成分分析结果如表 1所示。本试验采用的X射线透射智能选矿设备由振动给料斗、高速矿石传送皮带、射线源、射线探测器、高压气罐和气排枪组成。振动给料斗的主要作用是将送来的矿石在进入检测区域时形成稳定的矿石流，给料斗中设计有圆弧形溜槽，保证矿料的均匀。射线源同时发射两束能量不同的X射线，实现对同一物料的密度和品味检测。高压气罐和气排枪组成选矿设备
12、的执行机构，是设备的核心部件之一，具有动作周期短、工作稳定可靠的特点。选矿工作原理为：X射线穿透矿石后，不同成分的矿石由于密度不同，对X射线吸收能力也不同，使得传送带下方的探测器接受到的X射线能量产生差异13-15。X射线探测器接受到射线信号后，产生正比于辐射能量的电信号，通过算法对气排枪的阀门进行控制，将矿石吹入不同的分料仓中，经过分料皮带传送至下一工序。设备工作原理简图如图1所示。2原矿预选抛废试验2.1原矿28120 mm粒级预选抛废初试验使用X射线透射智能选矿设备对28120 mm粒级原矿进行预选抛废初试验，根据该钨矿实际情况将粒级分为2845 mm中粒级和45120 mm粗粒级两个等
13、级，设置皮带初始运行速度为 1 m/s。根据初试验结果对气罐气压、气排枪阀门控制参数、皮带速度等设计参数进行优化，初验结果如表2所示。初试验结果表明，X射线透射技术在有用矿的识别率较高，体现在两个粒级的尾矿中有用矿占比均不超过0.3%；但在废石的识别上，X射线透射选矿设备出现将废石错误划入有用矿的现象，废石在中粒级和粗粒级的精矿中占比分别为27.71%和29.25%。通过现场观察发现，精矿中混入较多废石的原因主要是由于有用矿和废石同时下落，气排枪将两者同时吹入精矿中，使得废石误入精矿区域中，通过调试皮带的传送速度和振动给料的频率可以有效改善此现象。2.2原矿多粒级预选抛废试验使用X射线透射智能
14、选矿设备对矿样进行预选抛废试验，样本来自于矿样中随机抽取的 30块样本，共计953.6 kg。根据该钨矿的矿石特性将样本按照矿样粒度分为3个粒级进行分选试验，试验流程如图2所示，各粒度矿样质量如表3所示，试验结果如表4所示。由试验结果可知，X射线透射选矿设备能够显著提升精矿的品味和贵金属的回收率。随着粒度增加，WO3、Cu、Mo的回收率逐渐增加，其中在45120 mm粒度范围内 WO3、Cu、Mo 回收率分别达到 97.15%、82.85%和72.64%；在 45120 mm 粒度范围内抛分精矿 WO3、Cu、Mo 的品味分别达到 1.85%、0.51%和 0.072%，尾矿中WO3、Cu、M
15、o品味均分别不超过0.55%、0.2%和0.05%；WO3、Cu、Mo的富集比最高分别达到 5.10%、4.55%和4.00%，说明X射线透射技术在抛分废石、提高金属品味和回收率上取得了显著效果。成分WO3SiO2CuMoAl2O3含量/%0.2872.360.006 80.004 612.54成分Fe2O3PSC含量/%1.630.0370.460.073表1矿石主要化学成分分析结果图1X射线透射智能选矿设备工作原理粒度2845 mm45120 mm粒级中粒级粗粒级精矿有用矿占比72.29%70.75%废石占比27.71%29.25%尾矿有用矿占比0.07%0.26%废石占比99.93%99
16、.74%表2初试验抛废结果图2试验流程粒级/mm2835354545120质量/kg94.3418.1441.2粒级质量占总质量百分比/%9.8943.8446.27表3各粒度矿样质量表冯伯翰，武秀琪，张艳：X射线透射选矿技术在崇义县某钨矿的试验研究 993选矿工艺流程改造3.1改造前选矿工艺流程选矿厂原采用多级手选+图像选矿机的拣选工艺，图像选矿机负责选出白色矿物及连生体。原矿出窿后经扒栏后选出废石，合格矿进入单层振动筛中，矿泥进入螺旋机中进一步筛选，单层振动筛筛选出大于50 mm的大颗粒矿石，在3层粗手选皮带中回收有用矿石；其余矿石进入双层振动筛中，划分出小于16 mm和在1650mm范围内的原矿石，经过色选机和手选皮带剔除废石和石英石等白色矿物，合格矿石进入矿仓储存。具体工艺流程如图3所示。3.2改造后选矿工艺流程改造思路为：原矿经扒栏、筛分后，小于16 mm粒级的矿石进入重选合格矿仓；大于50 mm粒级的矿石经圆锥破碎机破碎后形成闭路；1650 mm粒级的矿石进入X射线选矿机，选出含矿矿物进入矿仓，包含少量废石和石英石的废石返回图像选矿机再次分选，选出矿石及石英石等有回收价值矿
