减少矿物浮选中尾矿存储坝的需求

权利要求书： 1.从矿石中回收有价金属的综合方法，包括以下步骤：a）在粉碎装置中粉碎矿石；

b）在分类装置中对粉碎的矿石进行分类，以获得适于进一步粉碎的分类部分、适于粗浮选的粒度为150微米至1000微米的分类部分以及适于细浮选的粒度小于150微米的分类部分；

c）将适于粗浮选的部分进行粗浮选，得到中间浓缩物和粒度为150微米至1000微米的粗砂残留物；

d）将粗砂残留物脱水，得到脱水的粗残留物，水含量为以重量计的8至12％；

e）将尺寸过大的中间浓缩物研磨至适于细浮选的尺寸；

f）将适于细浮选的部分进行细浮选，得到细尾矿；

g）将细尾矿进行增稠，以获得增稠的细尾矿；以及h）将脱水的粗残留物与增稠的细尾矿混合以获得混合物，其中混合物含有0.5至0.7粗残留物与0.5至0.3细尾矿的质量比，并将混合物进行干燥堆积，从而获得所堆积的堆。

2.根据权利要求1所述的方法，其中混合物含有0.6粗残留物与0.4细尾矿的质量比。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤a）中，矿石的粉碎在具有粗分类的闭合回路中进行。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述粉碎装置具有使细粒的产生最小化的舒曼模量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤b）中，分类装置具有α值大于3的尖锐的分配曲线。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤b）中，分类装置具有α值大于5的尖锐的分配曲线。

7.根据权利要求5所述的方法，其中分类装置是筛网或水力分级器。

8.根据权利要求1所述的方法，其中操作粉碎装置，使得步骤a）的粉碎中形成的泥沙含量小于矿石质量的25％。

9.根据权利要求8所述的方法，其中步骤a）的粉碎中形成的泥沙含量小于矿石质量的

20％。

10.根据权利要求9所述的方法，其中步骤a）的粉碎中形成的泥沙含量小于矿石质量的

15％。

11.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤a）中将矿石研磨至暴露待处理矿石中至少

85％的价值所需的尺寸。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在步骤a）中将矿石研磨至暴露待处理矿石中大于90％的价值所需的尺寸。

13.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤a）和步骤b）中将矿石研磨并分类至200微米至800微米的粒度范围。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在步骤a）中将矿石研磨并分类至200微米至500微米的粒度范围。

15.根据权利要求1所述的方法，在步骤b）中，适于再循环的分类部分具有选自350至

1000微米范围内的尺寸的颗粒。

16.根据权利要求15所述的方法，其中将适于再循环的分类部分进行再循环，以进一步粉碎。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，来自分类装置的尺寸小于150微米的尺寸过小的颗粒在第二分类装置中进行进一步分类，并且分离的细粒部分在步骤e）进行细研磨，或者在步骤f）进行细浮选。

18.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤c）中，适于粗浮选的部分具有150微米至

700微米的粒径。

19.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤c）中，中间浓缩物的质量小于进料的25％。

20.根据权利要求19所述的方法，其中在步骤c）中，中间浓缩物的质量小于进料的

20％。

21.根据权利要求20所述的方法，其中在步骤c）中，中间浓缩物的质量小于进料的

15％。

22.根据权利要求1所述的方法，其中将步骤c）的中间浓缩物引入步骤e）中的再研磨和分类过程，进行操作以产生20至125微米的用于细浮选的最佳尺寸分布，其中泥沙质量限制为小于再研磨的进料质量的50％。

23.根据权利要求22所述的方法，其中泥沙质量限制为小于再研磨的进料质量的50％。

24.根据权利要求23所述的方法，其中泥沙质量限制为小于再研磨的进料质量的30％。

25.根据权利要求1所述的方法，其中粉碎装置具有高的舒曼模量，以使在粉碎过程中产生的泥沙最小化。

26.根据权利要求25所述的方法，其中流过粉碎和分类设备的材料配置成使作为粗砂残留物的释放的脉石的排放最大化。

27.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c）中的粗砂残留物具有高于1cm/sec的水力传导率。

28.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c）中的粗砂残留物具有高于0.1cm/sec的水力传导率。

29.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c）中的粗砂残留物具有高于0.01cm/sec的水力传导率。

30.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c）中的粗砂残留物含有超过60％重量的ROM矿石中存在的脉石。

31.根据权利要求1所述的方法，其中将粗砂残留物脱水至以重量计10％的水。

32.根据权利要求1所述的方法，其中步骤g）中增稠的细尾矿中的水减少至以重量计

35?45％的水。

33.根据权利要求32所述的方法，其中步骤g）中增稠的细尾矿中的水减少至以重量计

40％的水。

34.根据权利要求1所述的方法，其中步骤b）中的上限分类尺寸增加到超过步骤c）中粗浮选中的最佳回收率的上限分类尺寸。

35.根据权利要求34所述的方法，其中将步骤c）的粗浮选残留物进一步分类以分离较粗的尺寸范围为150?600微米的中间部分，并存储中间部分用于矿山寿命的后期中再加工。

36.根据权利要求1所述的方法，其中将粗浮选和细浮选的残留物重新组合，然后重新分类以提供脱水的粗砂和增稠的细尾矿，并将脱水的粗砂和增稠的细尾矿组合以提供所述混合物。

说明书： 减少矿物浮选中尾矿存储坝的需求背景技术[0001] 历史上具有矿物回收中的尾矿设施，并仍然继续为该行业以及采矿和矿物加工业务的领域创造价值。尾矿是泥沙(小于75微米)、细砂(75?150微米)和粗砂(大于150微米)的

混合物，矿石的大部分有价成分已经使用选矿技术(例如浮选)从尾矿回收。高泥沙含量导

致尾矿具有低水力传导率，尽管其可以广泛变化，但通常约10?5厘米/秒，这意味着尾矿不

能自由排出。

[0002] 需要对矿石(例如铜、金、锌/铅、镍、铂族金属等)进行细研磨以从含有的脉石中释放价值，以选择性地将价值漂浮在泡沫浮选槽中。对于铜，该尺寸范围通常为100至200微米

的p80。因此，与有价矿物相关的所有脉石材料粉碎成相似的尺寸。所得尾矿通常作为增稠

浆料或糊状物储存在以大量资金成本专门建造的尾矿贮存设施(TSF)中。

[0003] 参考图1，在传统的细浮选回路中，通常在闭合回路中研磨14并分类16来自爆破和破碎12的原矿(ROM)矿石10，使得过大尺寸的材料18从分类中返回以进一步研磨，最终产生

所需的浮选尺寸。分类的矿石经过细浮选20得到浓缩物22。来自细浮选20的尾矿24在增稠

剂26中增稠并储存在TSF28中。

[0004] 已经提出了各种技术，以避免或最小化待存储在TSF中的尾矿量。[0005] 在一些尾矿处理系统中，尾矿中最粗糙的部分(主要含有细砂)由气旋分离，并且一定比例的尾矿(通常占总矿石的5?30％，取决于所需的浮选研磨尺寸)分别堆放和排水。

尾矿数量的适度减少受到维持用于处理的自由排水砂的需求的限制。例如，如果在承重坝

墙中使用这种砂，砂通常需要小于15％的泥沙含量。剩余的尾矿仍需要储存在大型专用坝

中。

[0006] 越来越多地，在TSF的位置特别成问题且缺水的区域中，将废弃浆料过滤并沉积为含有约15?20％水的固体污泥。过滤是昂贵的，因为尾矿的低水力传导率(通常含有约50％

的泥沙)导致过滤速率慢。过滤后的残留物具有很少的结构完整性，并且在下雨期间仍然会

形成泥浆和腐蚀，并且如果受到干扰则会形成过度粉尘。

[0007] 还提出了各种方案，用于将一部分尾矿与采矿过程的废石混合在一起。细尾矿降低了废石的渗透性，从而降低了生成酸的趋势。然而，该技术不能从尾矿中回收重要的水，

并且尚未被工业广泛采用。

[0008] 原因包括在采矿的不同时期尾矿和废石的量不匹配，并且难以以适当的比例通过废石有效分配细污泥。近年来，已经提出了传统细浮选的替代方案(G.J.Jamieson,

Aus.I.M.M.G.D.DelpratDistinguishedLectureSeries,Sydney,2013)。如下所示的这

种改进称为粗浮选，并且已推广为降低与细研磨矿石有关的能量消耗的方法。

[0009] 参考图2，在粗浮选中，将来自爆破和破碎32的原矿(ROM)矿石30研磨至比常规细浮选更粗的尺寸，以部分暴露但未完全释放大部分有价矿物。通常，供给粗浮选的理想颗粒

分布的尺寸为150微米至1毫米。上限尺寸受到浮选设备或颗粒尺寸的限制，在该尺寸下，大

部分矿石颗粒有价成分不再暴露在主要为脉石颗粒的表面上。对于铜或金矿石，该上限暴

露的限制通常为约300?700微米的粒径。

[0010] 粗浮选的下限尺寸的限制是由粗浮选设备中相对低效的细粒分离决定的。例如，对于市售的EriezHydrofloat槽，下限尺寸的限制通常为约150微米，因为较小的颗粒会简

单地夹带在摇摆的水中。

[0011] 通常在闭合回路中，磨碎的矿石分类在第一分类器36中，使过大尺寸的材料38从分类返回以进一步研磨。分类的矿石进一步分类在第二分类器38中。从较精细和较粗糙的

ROM矿石的其余部分中分离用于粗浮选(例如150微米至700微米)的选择操作尺寸窗口中的

一部分矿石，并且漂浮在专门设计的粗浮选槽40中，以产生中间浓缩物。再循环过大尺寸的

材料以用于进一步粉碎，来自预分类的较细材料(通常为小于150微米的细砂和泥沙，并且

占总ROM的50％或以上)引导至常规的细浮选42。将粗浮选产生的中间浓缩物(通常为最初

进料的5?20％)重新研磨44至矿石中有价部分释放并适于生产可销售浓缩物的尺寸。其与

来自分类的细粒部分通过常规的浮选42进一步选矿。这种常规或细粒浮选方法产生最终浓

缩产物45和细尾矿残留物。然后将由粗浮选和细浮选产生的尾矿合并、增稠46并沉积在TSF

48中。

[0012] 这种粗浮选槽的一个例子是由Eriez制造的Hydrofloat槽(美国专利6425485B1,2002年)。在许多论文和会议论文集(例如J.Concha,E.Wasmundhttp://docplayer.es/

10992550?Flotacion?de?finos?y?gruesos?aplicada?a?la?recuperacion?de?

minerales?de?cobre.html)中描述了应用这种槽处理铜、金和其他硫化物矿石的可能性。

还存在其他粗浮选槽设计，并提出了其他相关方法，用于通过选择性附加收集剂和浮选来

将部分暴露的粗颗粒与脉石分离。为简单起见，所有这些替代的分离技术都将称为粗浮选。

[0013] 本发明的一个目的是提供一种利用粗颗粒浮选来消除或减少对尾矿贮存设施(TSF)的需求的综合处理系统。

发明内容[0014] 根据本发明，提供了一种从矿石中回收有价金属的综合方法，配置成例如基本上减少或消除对尾矿储存设施的需求，包括以下步骤：

[0015] a)在粉碎装置中粉碎矿石；[0016] b)在分类装置中对粉碎的矿石进行分类，以获得适于再循环以进一步粉碎的分类的部分、适用于粗浮选的分类的部分以及适于细浮选的分类的部分；

[0017] c)将适于粗浮选的部分进行粗浮选，得到中间浓缩物和粗砂残留物；[0018] d)将粗砂残留物脱水，得到脱水的粗砂残留物；[0019] e)将中间浓缩物中的过大尺寸的材料研磨成适于细浮选的尺寸；[0020] f)将适合细浮选的部分进行细浮选，得到细尾矿；[0021] g)增稠细尾矿；以及[0022] h)将脱水的粗砂残留物和增稠的细尾矿混合，通常得到含有以质量计的10％至30％的增稠细尾矿(含有直径小于75微米的非常细的尾矿的泥沙)和以质量计的70％至

90％的具有粒径大于75微米的脱水的粗砂残留物的混合物，并且干燥堆积的混合物，从而

获得稳定且自由排水的堆积堆。通常，该混合物含有0.5至0.7粗砂与0.5至0.3细尾矿，优选

以质量计的0.6的粗砂与0.4的细尾矿。

[0023] 优选地，步骤a)中的矿石的粉碎与分类在闭合回路中进行，例如，以将适合粗浮选或细浮选的尺寸范围的材料暴露最小化，以进一步粉碎，从而避免随之形成过多的泥沙(粒

径小于75微米的材料)。虽然粉碎回路可以在远高于粗浮选的所需上限尺寸的p80下操作，

但是分类并再循环直径大于约500微米的超大颗粒(其中特定矿石的价值在表面处没有充

分暴露)以进行进一步粉碎。虽然优选的粉碎装置具有舒曼(Schumann)模量，其最小化细粒

的产生，如Runge等人在SecondAus.I.M.M.Geometallurgyconference2013中所述，粗循

环的从再循环粉碎负荷中筛下尺寸过小的概念适用于所有已知的粉碎装置。虽然优选的分

类装置将具有清晰的分配曲线，(该曲线的清晰度优选由NapierMunn等人在Mineral

ComminutionCircuits(JKMRCMonograph),1996中描述的分类效率曲线中定义的大于3、

优选大于5的α值来定义)，例如，筛网或水力分级器，为了使比所需的分类尺寸更精细的材

料到粉碎处的移动最小化，该概念适用于所有已知的分类装置。

[0024] 优选地，在步骤a)的粉碎中形成的泥沙(直径小于75微米的颗粒)含量小于矿石质量的25％，更优选小于20％，甚至更优选小于15％；并且将用于粗浮选的矿石研磨至暴露至

少85％的所需的尺寸，优选大于所加工矿石中的价值的90％，例如，应将矿石研磨并分类以

产生150微米至1000微米、通常200微米至800微米、优选200微米至500微米的粒度范围。

[0025] 优选地，来自第一分类的产物的尺寸不足的颗粒在第二分类装置中分离成通常小于150微米的细部分，之后取决于特定矿石的细浮选的优选尺寸，进行研磨e)或直接进行细

浮选步骤f)。

[0026] 在步骤c)中对最小尺寸约150微米和最大尺寸约700微米之间的分类部分进行粗浮选。在步骤c)中，所生产的中间浓缩物的质量小于粗浮选进料的25％、优选小于20％、甚

至更优选小于15％。

[0027] 来自步骤c)的中间浓缩物引导至步骤e)中的再研磨和分类过程，以产生用于细浮选步骤f)的20至125微米的最佳尺寸分布，此外不产生过多的泥沙，即其中泥沙形成的质量

限制为小于再研磨的进料质量的50％、优选小于40％、甚至更优选小于30％。

[0028] 根据本发明的方法：[0029] 选择和操作粉碎和分类装置，以在粉碎过程中最小化泥沙的产生。这是通过选择具有可接受的舒曼模量的粉碎装置来实现的；并且使用具有α大于5的尖锐的分配曲线

(NapierMunn等人，1996)的分类装置在闭合回路中操作该装置；并且将粉碎装置的输出的

p80保持在比粗浮选的上限尺寸更高的p80，以再循环来自粉碎装置的50％以上的流量，用

于进一步粉碎。

[0030] 选择和操作粉碎和分类装置，以最大化作为粗砂残留物的释放的脉石的排放。这可以通过选择分类的上限和下限来实现，使得脉石颗粒从矿化矿石中释放出来，其尺寸使

得粗浮选可以差异地漂浮所暴露的矿化(通常从150微米到1.0毫米)，留下没有任何矿化暴

露的脉石以报告粗浮选残留物。

[0031] 在本发明的第一实施方式中：[0032] 步骤c)中粗浮选的砂残留物具有高于1cm/sec的水力传导率，优选高于0.1cm/sec，更优选高于0.01cm/sec，并且以允许液压堆垛和排水的速率排水，或者在步骤d)中通

过筛选或过滤进行快速脱水，并且优选含有超过60％的ROM矿石中存在的脉石；

[0033] 将砂残留物脱水，即水含量降至8?12％，通常约10％(以重量计)；[0034] 将步骤e)中细浮选的尾矿部分脱水，即在步骤g)中水含量降低至35?45％，通常为约40％(以重量计)，以形成浆料或糊状物；以及

[0035] 在步骤h)中，将浆料或糊状的尾料与脱水的粗砂残留物混合，以产生所述混合物。[0036] 在本发明的第二实施方式中：[0037] 步骤b)中的上限分类尺寸增加到超过步骤c)中粗浮选的最佳回收率，即通过将尺寸增加到表面暴露浮选的粗颗粒的最大值，通常最大尺寸为0.7至1.5毫米；

[0038] 步骤c)的粗浮选残留物进一步分类，以分离仍然含有一些显著堵塞的价值的较粗的中等部分，即高于大多数矿化材料具有一些表面暴露的尺寸；并且，更细的砂残留物(通

常尺寸在约150?600微米的范围内)适合于第一实施方式中的处理；以及

[0039] 较低等级的中等部分可以重新研磨或储存，直到其在矿山的生命后期再加工，从而通过安装的粉碎设置增加了对更高等级ROM矿石的处理。

[0040] 在本发明的第三实施方式中：[0041] 粗浮选和细浮选过程的残留物可以重新组合，以使组合的浆料能够运输到合适的目的地。然后合并的流可以脱水；通过过滤，其中粗颗粒的存在有助于过滤速率；或者优选

地重新分类以产生如第一实施方式中所描述的处理的粗颗粒和细颗粒部分。

附图说明[0042] 图1是传统的细浮选回路的流程图；[0043] 图2是示出了粗浮选回路的流程图；[0044] 图3是根据本发明第一实施方式的粗浮选回路的流程图；[0045] 图4是根据本发明第二实施方式的粗浮选回路；以及[0046] 图5是根据本发明第三实施方式的粗浮选回路的流程图。具体实施方式[0047] 根据本发明，提供了一种消除或大大减少必须在专用尾矿贮存设施(TSF)中存放的原矿矿石比例的方法。

[0048] 通过综合处理系统实现这些目的，该系统设计成提高粗浮选产生的砂残留物与细浮选产生的尾矿量之间的比值，然后将全部或部分组合的粗浮选和细浮选脉石材料放置在

一个单独的自由排水堆叠中。通过这种新颖的系统，可以消除对任何专用TSF的需求，或者

最坏的情况下，非常显着地减少对TSF的需求。

[0049] 本发明的实质是粉碎、分类、粗浮选、细浮选、残留物排水、混合和干燥堆叠的综合系统。通过有效控制粉碎的所有阶段产生的细粒(特别是泥沙)，将大部分原矿(ROM)矿石分

离成所需的颗粒大小以进行粗浮选。这使得有价成分的高浮选回收率和阻挡作为粗砂残留

物的大部分脉石成为可能。然后将该自由排出的残留物与增稠的细尾矿浆混合，以产生含

仍然允许排水的泥沙的复合材料，因此适合于独立地堆叠。

[0050] 参考图3，在本发明第一实施方式的方法中，将来自爆破和破碎52的原矿(ROM)矿石50进行研磨54，以暴露用于粗浮选的有价成分。依次采用两个阶段的分类(第一分类阶段

56和第二分类阶段58)，用于再循环仍然太粗而不能进行粗浮选矿石，以进一步粉碎，并分

离细粒以绕过粗浮选并直接进入细浮选。再循环第一分类阶段56的过大尺寸的材料60。对

处于所需的操作尺寸窗口的矿石进行粗浮选62，以产生中间浓缩物64和含有大部分脉石的

粗砂残留物66。重新研磨68来自粗浮选62的中间浓缩物64，并且与来自最初分类的细粒70

一起进行细浮选72，以获得浓缩物74。排出76来自粗浮选62的砂残留物66，回收所回收的含

水78，使来自细浮选的尾矿80增稠以减少含水。然后将粗砂和增稠的细尾矿混合并堆叠82。

生产可堆叠的尾矿82的关键是混合物中含有的细砂量，特别是泥沙的量(定义为直径小于

75微米的尾矿)。这种细砂极大地抑制了最终堆叠的排水特性。虽然每个矿石略有不同，但

已知的是粗砂的堆积堆可以稳定至含有约25％的泥沙。高于约25％的泥沙，堆叠的水力传

导率显著下降，使得在潮湿气候、地震活动区域或山坡上或者要求堆叠的结构完整性的情

况下，这种材料的无保留(uncontained)存储越来越成问题。

[0051] 作为本发明主题的完整集成系统的第一部分是粉碎和分类过程(在初级研磨和再研磨中)。初级研磨过程应配置成在粉碎的矿石中产生低于20％、优选低于15％的泥沙含

量，同时确保粗浮选进料研磨至暴露于所处理的矿石的值的至少85％(优选超过90％)所需

的尺寸的。通过在闭合回路中操作操作已知的具有高舒曼模量的粉碎装置(例如三级破碎

机和棒磨机)或稍低的模量的粉碎器(HPGR，SAG和球磨机)，其中闭合回路使用具有明显分

配曲线的已知的分类装置(例如，Derrick或DSM筛选或各种水力分类器)或不十分有效的分

类装置(例如，水力旋流器)，可以“剥离”所选操作窗口内的粉碎矿石以进行粗浮选。为实现

这一目标，专门设计设备的选择、配置和再循环流量，以避免在粉碎时形成细粉并避免已经

磨碎的材料移动到选定尺寸的窗口内进入再循环负荷以进行粉碎。从再循环粉碎负荷中分

类的尺寸设定为使来自再循环粉碎负荷的尺寸最大化，这与在粗浮选中符合要求的回收率

一致。对于铜矿石，该上限尺寸通常在350?600微米的范围内。系统设计原则是避免在粉碎

中产生细粉，然后最大限度地从粉碎回路中去除低于上限尺寸范围的材料，以避免过度研

磨产生泥沙的可能性。这影响了粉碎和分类装置的理想选择。例如，众所周知，棒磨机提供

比球磨机更尖锐的尺寸分布曲线。并且使用常规旋风器进行分类，为筛选或分类器提供较

差的分配曲线。

[0052] 系统的第二部分是比适于粗浮选更精细的材料分类。相对于常规的细浮选，粗浮选中细粒的分离效率是有限的。如果所选的粗浮选设备不需要去除细粒，则该部分为可选

的，其中细小的材料与暴露的矿化一起漂浮。

[0053] 整个系统的第三部分是粗浮选以及随后的对粗浮选残留物脱水。可以调节来自粗浮选的中间浓缩物的质量拉(masspull)以产生令人满意的回收率和等级。(通常是进料5?

30％、优选约10?20％的浓缩物的质量拉)。得到的粗砂残留物(原矿矿石的约50?60％)除去

了大部分硫化物并具有高水力传导率并且可以容易地筛分或允许自然排出，以回收所含的

水。回收的水基本上没有粘液，并且易于回收利用。之后，脱水的粗砂残留物通常含有约

10％重量的水。

[0054] 在整个系统的第四部分中，重新研磨该中间浓缩物以更充分地释放价值。其与早期分类产生的尺寸过小的物料流混合，并浮选以产生可销售的浓缩物。或者在黄金的情况

下，过滤以回收所暴露的黄金。来自该进一步浮选的最终尾矿占ROM矿石总质量的约40?

50％，在该细浮选废弃流中，含有75微米以下泥沙的含量通常约为总物料的一半。这通常相

当于最初ROM质量的约20?25％的75微米以下的材料。

[0055] 在整个系统的第五部分中，细浮选的尾矿尽可能脱水。这通常在增稠剂中进行以产生增稠的尾矿或糊状物，但也可以过滤细尾矿以回收额外的水。

[0056] 在整个系统的第六部分中，将部分或全部该增稠的浆料或糊状物与排出的粗砂残留物混合。根据残留物的土工要求，限制所需的混合比。满足这些规范将受到由系统其他部

分的设计和操作产生的泥沙数量的影响。对于类似于废石的独立式砂堆，可取的是泥沙含

量小于约25％，而对于更多承重的应用(例如坝体施工)，优选小于15％的泥沙。高于25％的

泥沙，对压实和支撑的需求将会增加。该组合的残留物的水含量通常为约20％(重量)。

[0057] 如果特定矿体的粉碎和分类的系统不能获得用于处置的具有可接受的岩土特性的混合产品，则一部分细粉将需要储存在TSF中。或者，在将一部分细沙进入常规TSF具有处

理成本较低的情况下，可以相应地调整混合比。

[0058] 混合残留物可以通过卡车或传送带运输，并以有利于长期可持续处置的方式堆叠。

[0059] 总之，整个系统的粉碎、分类、粗浮选和细浮选、排水、增稠和混合导致处理低品级矿石的单位成本显著降低。这是显著更低的粉碎成本(粗磨)、更少用水量以及任何专用TSF

的容量要求的结果。这种较低的单位成本结构可以降低可行的临界品级，从而增加经济资

源的回收并基本上改善矿山寿命。其适用于以下两种资源：浆料形式的尾矿的储存特别成

问题的资源，以及从长期封闭的角度来看需要更可持续的处理方法的资源。

[0060] 图4中示出了本发明的第二实施方式，其中配置成在低品级存储中进行。参考图4，将来自爆破和破碎52的原矿(ROM)矿石50进行研磨54，以暴露有价成分用于粗浮选。分类的

两个阶段(第一分类阶段56和第二分类阶段58)依次用于再循环仍然太粗而不能进行粗浮

选以进一步粉碎的矿石，并分离细粒以绕过粗浮选并直接进入细浮选。来自第一分类阶段

56的超大尺寸材料60进行再循环。处于所需操作尺寸窗口的矿石进行粗浮选62以产生中间

浓缩物64和含有大部分脉石的粗砂残留物66。来自粗浮选62的中间浓缩物64进行重新研磨

68，并与来自最初分类的细粒70一起进行细浮选72以获得浓缩物74。

[0061] 在本发明的该第二实施方式中，通过粗浮选62处理的操作窗口的上限尺寸设定为较高的颗粒尺寸。该上限尺寸可以在500至1500微米之间，这取决于特定矿石的暴露特性和

粗浮选设备的浮选特性。操作窗口的尺寸范围增大，增加了在粉碎和分类之间从循环载荷

的每次通过中获取的材料的氧化皮(scalp)。因此，其将材料60的循环减少到刚好用于粗浮

选的理想尺寸范围，并因此减少了在该初始粉碎回路中形成的泥沙的比例。

[0062] 在这种配置中，可以接受的是，发送到粗浮选的最粗矿石颗粒中所含的大部分价值将堵塞在脉石中，因此在粗浮选过程中没有适当的气泡附着表面。因此，通过粗浮选的回

收将限于暴露的颗粒，因此最粗矿石部分的回收率将低于具有更精细分类尺寸的回收率。

然而，在粗浮选残留物66中残留的大多数的堵塞的有价矿石将处于最粗糙的颗粒中，并且

可以通过常规分类装置与粗浮选残留物分离。由于粉碎过程中的自然分配以及通过粗浮选

部分地剥离其价值，该最粗糙的部分虽然比ROM进料品级低，但仍然值得进一步研磨以矿物

回收。可以使用已知的尺寸分类设备84将最粗糙部分与粗浮选残留物分离、排出并储存为

中间产物86，以通过再研磨或堆浸在适当的时间进行再处理。来自该后浮选分类的较细部

分(通常在150至约600微米之间，取决于矿石释放特征)之后形成最终的粗浮选残留物88，

其排出76以回收所回收的含水78，以及来细浮选的尾矿80增稠，以减少含水。然后将粗砂和

细尾矿混合并堆叠82。这种配置的优点是额外的更高等级的ROM矿石可以在可用的粉碎容

量中代替较低等级的中间产物，从而改善矿山的生产情况。最终，中间产物可以从储存中回

收并在矿山生命后期进行再加工，因此不进行灭菌。或者，中间物可以进行堆浸。从这个意

义上说，这种变化类似于用粗碎矿石实施的品级工程方法。

[0063] 图5中示出了本发明的第三实施方式。该实施方式通常用于特定考虑残留物和尾矿到处置场的浆料输送的情况。参考图5，将来自爆破和破碎52的原矿(ROM)矿石50进行研

磨54以暴露有价成分用于粗浮选。分类的两个阶段(第一分类阶段56和第二分类阶段58)依

次用于再循环仍然太粗而不能进行粗浮选以进一步粉碎的矿石，并分离细粒以绕过粗浮选

并直接进入细浮选。来自第一分类阶段56的超大尺寸材料60进行再循环。处于所需操作尺

寸窗口的矿石进行粗浮选62以产生中间浓缩物64和含有大部分脉石的粗砂残留物66。来自

粗浮选62的中间浓缩物64进行重新研磨68，并与来自最初分类的细粒70一起进行细浮选72

以获得浓缩物74。该系统类似于本发明的第一实施方式，除了来自细浮选和粗浮选的废料

(即粗残留物66和细尾矿90)重新组合以将其作为混合浆料输送到处置位置。在这里可以对

其进行过滤、或者可以使用旋风分离器或类似的分类装置92分离主要粗糙的部分(>150微

米)，并排出94，以大部分复制自由排出的粗砂残留物的原始配方。在94排出的水96可以再

循环。旋风分离器中的细小材料复制了细粒浮选尾矿，其再次如前所述进行处理。将增稠的

细粒98与排出的粗材料100混合并干燥堆叠102。

[0064] 总之，通过选择适当的粉碎和分类设计和操作条件，并使用粗浮选技术和排出粗残留物，并将其与增稠的细尾矿混合，在综合生产系统中，本发明可以：

[0065] ·实现高的矿物回收率[0066] ·减少能源消耗；[0067] ·从残留物中回收大部分水；[0068] ·消除或大大减少对TSF的要求。[0069] 某些矿体也可能获得进一步的收益。通过节省的单位成本，综合系统还可以降低矿石的经济的临界品级，从而提高整体资源回收率。综合系统还可能改善整个粉碎和分类

回路的资本密集度。

[0070] 实施例[0071] 在现有粉碎回路中的旋风下溢中部分研磨来自智利矿山的ROM矿石。其用于测试粗浮选和干堆叠。铜的回收率与颗粒表面上铜矿化的暴露程度一致。在350微米的粒度下，

铜回收率大于90％，在500微米的粒度下，铜回收率降至小于70％。整体质量拉率为20％。因

此，当ROM材料分类为约450微米的最大粒度时，可以实现粗浮选的高回收率。残留物的硫含

量为0.3％，没有可观察到硫化物的表面表达。

[0072] 粗残留物自由排出至含水量10％。增稠的细残留物的含水量为40％。当以0.6粗料与0.4细材料的比例混合时，组合的固体显示出足够的结构完整性以用于独立堆叠。

[0073] 粉碎回路(SAG和球磨机)的建模表明，使用具有尖锐分配曲线的分类装置(筛网或水力分级器)，组合残留物的泥沙百分比将显著小于ROM矿石的30％。使用细粒形成倾向较

小的粉碎装置(例如圆锥破碎机或棒磨机或矿物筛分机或立式轴冲击器)，这种泥沙的含量

会进一步降低。