德保铜矿始建于1966年10月，经过几十年的开发，矿山先后几次完成了新老矿段的开采接替工作，企业得到了持续的发展和壮大，目前已形成日处理矿石800吨的生产规模，取得了良好的社会效益和经济效益。矿体形态呈薄层状、似层状和大透镜状，主要赋存于矽卡岩中，矿体形态与矽卡岩形态基本一致，产状较稳定。矿石工业类型为阳起石矽卡岩铜锡矿石、石榴子石矽卡岩铜锡矿石、磁铁矿矽卡岩铜锡矿石和方解石石英铜锡矿石。
在开采矿石的同时，也产生了大量的废石，废石经长年大量的堆积，不仅占用大量土地，对周边的生态环境造成严重的危害，还造成了大量资源的浪费。进一步开展对废石综合回收利用，回收有价成分，变废为宝，改善生态环境，提高资源利用效率，节能降耗，为企业和社会创造更多的价值。本次试验目的是利用德保铜矿多年开采积累出的废石（围岩）资源，采用简单的物理加工技术与工艺（碎矿、磁选和筛分分级的工艺流程），加工出可供筑路或建房用的各级石料产品，以及回收废石中所含的有价铁矿物和与其伴生的铜锡等粗级矿产品。
一、废石性质
（一）废石主要元素分析
废石矿样多元素分析结果见表1.1。
表1.1所示结果表明，2#废石与6#废石的主体矿物是以硅为主，所含的金属元素种类及含量大致相同。这种废石虽然含有多种有色金属和黑色金属元素，由于其金属含量（铁、铜、锡、铋等）均未达到金属矿选矿临界品位（见表1.2），只能作为废石来抛弃。研究还发现，该废石所含的铁矿物多为强磁性铁矿物。如果所含的其他有色金属如铜、锡、铋等与铁矿物伴生而富集，那就有可能在我们今后在利用这些废石加工筑路碎石产品时，有可能采用磁选的方法加以回收。
（二）废石样品密度测定
为了获得废石样品的密度，我们采用比重瓶法进行测定，测得原矿的真密度为2.7t/m3。
（三）废石样品硬度测定
对废石样品进行硬度测定。测试结果发现，废石比较坚硬，硬度f=10～12。
二、试验方案确定
本次的试验的主要目的是利用德保铜矿开采出的废石加工成筑路建房用的各级石料产品，并将该废石中含有价铁矿物和其可能伴生的铜锡等矿物制成粗级矿产品，以便今后有可能再综合回收。参照国家的一些碎石标准及规范和碎石工业生产实例，我们研究的技术路线是首先将废石破碎到30－0mm，然后通过干式磁选回收这一粒级碎石中有价矿物如铁、铜、锡等，最后将剩余非磁性物碎石产品通过筛分分级得到筑路建房用的各级石料产品。
根据现场考察和所采集的废石样品多元素分析可知，废石中的非金属矿主要成分是硅石（48%以上）、氧化钙（16%以上），而金属矿主要为三氧化二铁（11%）、次之为氧化铜(0.3%)、二氧化锡(0.03%)和三氧化二铋(0.02%)等多金属。
根据该废石中所含的铁矿物性质和最经济回收方法的原则，确定采用单一干法强磁选工艺回收废石中的有价铁矿物（粗级矿产品）。本着这一原则，拟定了二种试验原则流程：
方案一：粗碎－细碎－混合磁选－分级工艺流程：此工艺流程方案主要目的是，以生产筑路碎石产品为主，兼辅回收其中的有价铁矿物或伴生有价铜矿物等。如图2.1所示。
方案二：粗碎－细碎－分级－磁选工艺流程：此工艺流程方案主要目的是，针对废石中有价铁矿物含量高的场合，有价铁矿物回收的经济价值与筑路碎石产品的经济价值与占有同样的比重，甚至远远大于碎石产品的经济价值，如图2.2所示流程。
方案一与方案二的特征差异在于，工艺流程中混合磁选还是分级磁选。方案二的优点在于：磁选作业的效率高，金属回收率高，而缺点在于，磁选设备使用的数量多，相应地工艺流程复杂些。根据本次对所提供的废石样品进行全元素分析得知，选择方案一比较经济合理。
三、矿样试验研究
（一）矿样磁选试验
鉴于这种废石物料的性质和我们以往的研究工作经验，而直接以在该试验选择了4000Oe的分选磁场和8000Oe磁场的工业型实验设备。现将一段磁选的试验结果列入表3.1。从表3.1中可以看出：当强磁选磁场强度为8000Oe时，二种矿样的产率都有明显增高。随着磁场强度提高，虽然预选后所得到的粗级矿产品中的铁、铜、锡品位不高，但所获得的粗级矿产品中金属量大增：铁的金属量增加1.3至1.4倍; 铜的金属量增加1.5至1.7倍；锡金属量增加1.3至1.5倍。可以看出，随着磁场强度的提高，对提高金属量的回收是有利的。
（二）碎石产品分级试验
对经过磁选后的碎矿产品进行分级试验。目前在工业上使用最成熟的碎石分级设备仍以机械式筛分设备为主。为了使试验更加接近以后投产的工业生产应用，结合碎石的国家标准和行业标准。本次试验采用5、10、20和30mm等四种孔径的方孔筛进行筛分。筛析结果见表3.2。经过筛分可以获得不同粒级的合格石料产品。碎石中的硫化物及硫酸盐小于1%。
（三）全流程试验
根据上述条件试验的最佳参数，全流程试验的结果列入图3.1和3.2中。
（四）推荐的工艺流程
所推荐的工业型废石加工成筑路碎石产品的工艺流程见图3.3。原矿先经过一粗一细两段破碎，破碎产品在30mm以下，合格产品进入强磁选作业。强磁设备采用CRIMM系列稀土永磁强磁选机，强磁选磁场强度为8000Oe。磁选获得的磁性物作为粗级矿产品；而其非磁性物进入筛分分级机，经过分级获得五个粒径的产品。
四、废石加工项目预算与效益
（一）废石综合利用项目加工主体设备预算
1、碎石加工工艺流程：
固定筛隔粗－粗料仓－振动给料－粗碎－细碎－强磁选－筛分分级－碎石产品。
2、各个作业主体设备配置包括：a.固定隔粗筛、b.板式振动给料机、c.鄂式破碎机、d.宽细鄂式破碎机、e.稀土永磁强磁选机、多层直线振动筛。
该项目设备总计投资金额：在80.28万元。
（二）废石综合利用项目毛利润预算
1、项目流程方案：
废石－粗碎－细碎－磁选－分级－碎石产品和粗级铁铜混合精矿。
2、产品收益预算：
a、铜金属产品:
混合精矿含铜金属量计算：
300000×13.75%×0.5%=206.25（吨）；
混合精矿选铜(按照80%回收率)预算：206.25×80%=165吨。
b、铁精矿：
混合精矿铁金属含量计算：
300000×13.75%×16%=6600（吨）；
折合铁精矿（品位65%，回收率90%）量计算：
6600×90%÷65%=9138（吨）。
c、碎石产品：
300000×86.25%÷2.7=95833（立方米）。
3、产品毛利润概算：
a、铜：165×50000=8250000元
b、铁精矿：9138×1000=9138000元
c、碎石：95833×50=4792000元
合计：8250000＋9138000＋4792000=22180000元（2218万元）。
五、结语
（一）参照《常见多金属矿最低工业品位要求》，根据所提供的废石样品全元素分析得知，现德保铜矿所堆积2#、4#、6#和8#竖井废石确实属于一种采掘围岩，只能作为筑路碎石产品。
（二）根据强磁选试验研究得知，随着磁选设备的分选磁场提高，可以相应增加粗级矿产品的金属量（铁的金属量增加1.3至1.4倍;铜的金属量增加1.5至1.7倍；锡金属量增加1.3至1.5倍），由此可发现，此废石中的大部分有色金属矿与铁矿物紧密伴生，因此在用此废石加工做筑路碎石产品的同时，也可以采用强磁选的手段将此废料中金属物加以回收，作为可进一步加工利用的粗级矿产品。而且废石中硫的含量偏高，经过磁选可以降低碎石中硫的含量，满足碎石的工业要求。
（三）对磁选得出的非磁性物（碎石产物）进行分级研究表明，可以获得如下粒级的合格碎石产品：（2#样：－30＋20mm粒级产率为12.01%；－20＋10mm粒级产率为31.34%；－10＋5mm粒级产率为20.77%；－5mm粒级产率为22.12%；6#样：－30＋20mm粒级产率为10.86%；－20＋10mm粒级产率为29.97%；－10＋5mm粒级产率为21.12%；－5mm粒级产率为22.02%）。化验知经强磁选后的碎石中S的含量符合国家标准。
（四）本试验的工艺流程采用的所有实验设备都有成熟的工业设备，也有工业碎矿技术与实例借鉴，因此本实验研究所得出数据完全可作为此废石加工项目的工艺流程设计依据。
参考文献
[1]李艺，赖来仁，广西德保铜—锡矿床氧化带砷酸盐矿物组合特征及其成因的初步研究[J].地质学报，1990，第四期.
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[3]薛勇，高速公路专用规格碎石的规模化生产[J].筑路机械与施工机械化，1997，第14卷.
[4]林国平，林碧晶，刘光榆，提高碎石加工质量适应高速公路建设需要[J].公路交通技术，2002年6月.
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