選礦廠綜合回收設計(comprehensive recovery design in mineral processing plant)

回收礦石中伴生有用組分，生產出單一金屬(組分)精礦產品或混合精礦的選礦工藝設計。是選礦廠設計的組成部分。依據地質勘探資料，將可回收的伴生組分，折算補入主要組分中，計算出綜合品位，進行綜合回收，可彌補主要組分工業品位的不足，以提高礦產資源的利用程度。設計主要內容為產品方案和回收方案選擇。

簡史由于有色金屬礦床中伴生組分所占比例較大，綜合回收價值較高，世界各國都十分重視綜合回收工藝。美國克萊馬克斯(Climax)鉬礦，從浮選鉬尾礦中用重選富集礦石中低品位(0．03％WO₃)白鎢；前蘇聯用重選、磁選、電選、浮選，同時回收偉晶巖稀有金屬礦石中的鋰輝石、綠柱石、鈮鐵礦、黑鎢、錫石、磁鐵礦、黃鐵礦、獨居石、石榴石、云母、長石和石英等組分。20世紀80年代以來，高新技術對稀有、稀散、稀土等金屬提出新要求，加拿大安大略礦山，于1986年開始回收釔精礦；美國從猶他州廢棄銅礦中回收鎵與鍺；澳大利亞鋅礦山，將鎵處理回收。中國于20世紀50年代，設計從黑鎢礦石中富集黑鎢礦及伴生有用組分，在精選廠，將毛精砂精選成合格鎢精礦及銅、鉍、鉬、鋅、鉛和錫等精礦。70年代以來建設的大型選礦廠都進行了綜合回收設計，銅礦綜合回收銅、金、銀、黃鐵礦、輝鉬礦；鈮鉭礦綜合回收鉭、鈮、鋰云母及鈉長石；鐵礦綜合回收鐵、銅、硫、鈦、鉆、稀土；鎳礦綜合回收鎳、銅、鈷、金、銀及鉑族金屬；錫礦綜合回收錫、鎢、鉍、銅、硫；鉛鋅礦綜合回收鉛、鋅、螢石、銀、銅、硫等。回收的各種精礦中分別富集有鉭、鈮、鈧、金、銀、銦、硒、碲、鉈、錸、鎵、鍺、銣、銫等金屬，成為中國貴金屬及稀有、稀土和稀散金屬的重要來源。

產品方案呈單體存在的礦物多可選得合格精礦產品。有些礦種可用物理選礦方法選成中礦或混合精礦直接入爐冶煉；或選成多種產品，其中合格產品直接送冶煉，低品位產品用化學選礦處理成合格產品，以提高選冶金屬總回收率。如鉛加鋅品位在40％以上的混合精礦可用密閉鼓風爐(ISP)法冶煉；低品位錫中礦可用煙化法處理；中等品位鎢精礦可用水冶制成仲鎢酸銨等，從而簡化選礦工藝，提高金屬回收率。不呈單體存在的礦物的元素，如鎘、銫、銣、鎵、鍺、錸、鈧、鉈、碲、硒、銦、鉿等，分散于各主要礦物中，經選礦多富集于各主要礦產品中。與有色金屬礦物共生的金、銀，雖有單體礦物，但其嵌布粒度比主要組分礦物細，為選得單獨產品須經細磨，使基建投資及經營費用增高，且降低主要組分及金銀回收率，因此，不宜選得單獨產品而通常在冶煉過程中回收。

回收方案選擇依礦石性質、伴生組分品位和經濟效益而定。

組分性質相同時的回收方案當伴生組分與主要組分的選別性質相近或分布在主要組分中時，回收方案依選別性質不同而異。(1)對于低品位重礦物，如黑鎢礦石中伴生的輝鉬礦、輝鉍礦、黃鐵礦、黃銅礦、錫石、閃鋅礦、方鉛礦和鉭、鈮、鈧等組分；鋯英石海濱砂中伴生的金紅石、獨居石、鈦鐵礦、磁鐵礦和磷釔礦等，在重選過程中可富集于鎢毛砂及鋯毛砂中。毛礦砂進行分離、精選，可得出單獨的精礦產品。鉭、鈮、鈧富集在黑鎢精礦中，不必分離。(2)當主要組分與伴生組分的可浮性相同時，可全浮得混合精礦，或部分優先浮選得部分混合精礦，然后分離。如銅礦石中伴生輝鉬礦、黃鐵礦或方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，以及金、銀、硒、碲、銦和鎘等，全浮成銅鉬硫混合精礦，或部分優先浮得銅鉛混合精礦，然后浮選鋅、硫礦物。混合精礦進行分離、精選成各種產品。各精礦中富集有金、銀、鎘、銦、硒和碲等。

組分性質不同時的回收方案伴生組分與主要組分選別性質不同，可先選主要組分，然后從其尾礦中富集伴生組分，進行精選或分離。(1)主要組分用浮選，其尾礦中的伴生有用組分密度大、品位低，可先用高效低耗的重選設備進行富集，并丟棄尾礦，然后將富集產品精選。如輝鉬礦石及銅礦石中伴生的白鎢，可先浮輝鉬礦及含銅礦物，尾礦用螺旋溜槽或圓錐選礦機富集白鎢，然后精選得白鎢精礦。原礦中如含0．03％～0．05％WO₃，通常都可考慮回收。(2)伴生組分與主要組分浮選性質不同，可先浮主要組分，然后調整藥劑制度及操作條件浮選伴生組分。如鉛鋅銀礦中含伴生組分白鎢礦，且品位較高，可先用烴基類化合物捕收劑浮選硫化鉛鋅礦及銀，然后用皂類捕收劑浮選白鎢礦，以簡化工藝。(3)主要組分用重選，尾礦中伴生組分可浮性好，可用浮選回收。如鉭鈮礦石中伴生鋰云母，重選回收鉭鈮礦物后，用浮選回收鋰云母。(4)主要組分用磁選，尾礦中伴生組分可浮性好或密度大，可用浮選或重選回收。如磁鐵礦石中含硫化銅礦及黃鐵礦物，用磁選回收磁鐵礦后，再用浮選回收銅礦物及黃鐵礦物；釩鈦鐵礦中的鈦磁鐵礦用磁選回收后，尾礦用重選富集鈦鐵礦及硫鈷礦物，然后精選得合格產品。(5)礦石中伴生組分含量高，又不能用物理選礦回收時，先選主要組分，尾礦用化學方法處理。如殘坡積錫礦中銅離子吸附在氫氧化鐵中，重選回收錫石后，尾礦經還原焙燒-氨浸回收銅。

精選方案毛精礦或混合精礦的分離、精選，設計時一般采用物理選礦方法。當混合精礦中幾種組分礦物由于受賦存條件影響，難以分離時，一般先冶煉成人造礦石，然后分離，或用化學方法處理。如蛇紋石鎳礦石含銅礦物及金、銀、鉑族金屬，選成銅鎳混合精礦，經冶煉成高鎳锍，磨碎后，用磁選回收含鉑族金屬的鎳鐵合金，用浮選回收含金、銀的銅精礦；貧硫化物含金礦石，浮選得金、硫精礦，再磨后，經氰化(或硫脲)浸出，生產金產品及硫精礦。