浮选柱在微细粒锡石浮选中的应用研究-sup-①-_sup-_何名飞.pdf

浮选柱在微细粒锡石浮选中的应用研究 ① 何名飞1，2，3， 高玉德1，2，3， 孟庆波1，2，3， 卜 浩1，2，3 1.广东省资源综合利用研究所,广东 广州 510650； 2.稀有金属分离与综合利用国家重点实验室,广东 广州 510650； 3.广东省矿产资源开发和综合 利用重点实验室,广东 广州 510650 摘 要 采用浮选柱对 0.037～0.01 mm 微细粒锡石进行了浮选试验研究,并对比了相同条件下浮选机和浮选柱的选别指标。 结果 表明,在给矿锡品位 1.15％、浮选浓度 30％条件下,经浮选柱一粗、一扫和一精作业,可获得锡品位 25.50％、回收率 82.46％的锡精 矿；与浮选机相比,锡精矿品位可以提高 8.0 个百分点,回收率提高 6.6 个百分点。 关键词 微细粒锡石； 锡精矿； 浮选柱； 浮选 中图分类号 TD923文献标识码 Adoi10.3969/ j.issn.0253-6099.2019.05.010 文章编号 0253-6099201905-0038-03 Application of Flotation Column in Fine Cassiterite Flotation HE Ming-fei1,2,3, GAO Yu-de1,2,3, MENG Qing-bo1,2,3, BU Hao1,2,3 1.Guangdong Institute of Resources Comprehensive Utilization, Guangzhou 510650, Guangdong, China； 2.State Key Laboratory of Rare Metals Separation and Comprehensive Utilization, Guangzhou 510650, Guangdong, China； 3.Guangdong Provincial Key Laboratory of Mineral Resources Development and Comprehensive Utilization, Guangzhou 510650, Guangdong, China Abstract Flotation column was used to process a fine cassiterite ore with the fineness of 0.037 ～ 0.01 mm, and the obtained beneficiation results were compared with that of flotation machines operated under the same condition. The results show that with the feed grading 1.15％ Sn and the pulp concentration at 30％, flotation column with the flowsheet consisting of one roughing, one scavenging and one cleaning can produce a tin concentrate grading 25.50％ Sn at 82.46％ recovery. Compared with the flotation machine, the grade and recovery can be increased by 8.0 percentage points and 6.6 percentage points, respectively. Key words fine cassiterite； tin concentrate； flotation column； flotation 近年来,细粒锡石浮选取得了丰硕成果［1-3］,开发 出很多微细粒锡石浮选新工艺及药剂制度［4-7］,在生 产实践中广泛应用并获得成功。 经过几十年的发展, 浮选柱在工业上大量应用［8-9］。 浮选柱与普通型浮选 机作用机理相同,都是利用泡沫浮选的方法回收有用 矿物。 浮选柱因选别效率高、占地小、生产应用成本 低、适用于微细粒物料的分选等显著优点而受到选矿 科技工作者的青睐。 浮选柱的分选过程如下调好的 矿浆通过渣浆泵输送到浮选柱上部的给矿箱,保持静 压给矿,矿浆进入筒体后,浮选柱底部装有发泡器,控 制好风压,产生的泡沫均匀弥散在筒体内,在选矿药剂 的作用下,目的矿物被泡沫带到浮选柱的顶部从溢流 口自然排出,尾矿通过阀门控制从浮选柱的底部排出。 本文拟采用浮选柱提高细粒锡石的生产指标。 1 原料性质 试验原料来自某重选厂摇床给矿分级溢流经倾斜 板浓缩箱脱泥后再浮选脱硫的物料,矿物组成、多元素 分析及粒级分布结果分别见表 1～3。 原料性质研究结 果表明,原料含锡1.15％,锡石粒度非常细,-0.037 mm 粒级占 67.29％,锡金属分布率占 82.03％；脉石矿物以 石英为主,采用重选方法很难回收。 表 1 原料矿物组成质量分数 / 石英锡石黄铁矿 方解石 绿泥石长石其它合计 68.781.380.249.596.501.642.20100.00 ①收稿日期 2019-03-28 基金项目 广东省科学院创新人才引进资助专项2017GDASCX-0840；广东省科学院创新平台能力建设项目2016GDASPT-0204 作者简介 何名飞1980-,男,湖南永兴人,博士,主要从事浮选技术理论与应用研究。 第 39 卷第 5 期 2019 年 10 月 矿矿 冶冶 工工 程程 MINING AND METALLURGICAL ENGINEERING Vol.39 №5 October 2019 ChaoXing 表 2 原料化学多元素分析结果质量分数 / SnSFe SiO2 CaOMgOAl2O3MnO K2ONa2O 1.150.111.9365.87 15.876.343.121.092.781.89 表 3 原料粒级分布 粒级/ mm产率/ ％Sn 品位/ ％金属分布率/ ％ 0.075 6.70.432.53 -0.0750.04515.34 0.496.51 -0.0450.03710.67 0.968.93 -0.0370.02523.46 1.6032.62 -0.0250.01921.06 1.4927.30 -0.0190.01012.45 1.2413.50 -0.010 10.320.968.63 合计100.001.15100.00 2 试验方案 本试验主要针对重选分级溢流样,大部分锡矿粒 级在-0.037 mm,使用摇床回收效果差。 溢流样经过 浓缩脱泥脱硫,锡品位 1.15％左右,使用水杨羟肟酸作 捕收剂、硝酸铅作锡石矿物活化剂、水玻璃作脉石抑制 剂,对比浮选机与浮选柱的选锡效果。 浮选试验流程如图 1 所示。 浮选机试验粗、扫选在 1.5 L 单槽浮选机中进行,精选由于产率低选用 0.5 L 单 槽浮选机,浮选浓度 30％。 浮选柱试验采用 CPT 试验 用浮选柱,直径 0.2 m,高 2.0 m,浮选给矿浓度 30％,给 矿量 60 kg/ h,气泡发生器风压控制在 0.3 MPa。 给矿 3 min水玻璃 3 min硝酸铅 2 min水杨羟肟酸 浮 选 精矿尾矿 5 min 图 1 浮选试验原则流程 3 试验结果及分析 3.1 浮选机试验 浮选机是最常用的泡沫浮选设备,但对于微细粒 矿物的浮选效果并不理想。 浮选机闭路试验流程见图 2,结果见表 4。 闭路试 验结果表明,锡精矿锡品位 17.50％,锡回收率 75.86％。 尾矿含锡 0.28％。 3.2 浮选柱试验 3.2.1 粗选水杨羟肟酸用量试验 按图 1 所示流程,在水玻璃和硝酸铅用量分别为 粗 选 锡精矿 5 min 4 min4 min 3 min 尾矿 给矿 药剂单位g/t 扫 选精选 1 精选 2 水玻璃 硝酸铅 水杨羟肟酸 200 100 600 水杨羟肟酸 水玻璃 100 80 水杨羟肟酸200 图 2 浮选机闭路试验流程 表 4 浮选机闭路试验结果 产品名称产率/ ％Sn 品位/ ％Sn 回收率/ ％ 锡精矿4.7917.5075.86 尾矿95.210.2824.14 原矿100.001.12100.00 200 和 100 g/ t 时,进行了水杨羟肟酸用量试验,结果 见表 5。 随水杨羟肟酸用量增加,锡回收率逐渐升高, 在用量 450 g/ t 时,一次浮选柱粗选精矿品位可以达到 9.11％,回收率 82.64％。 表 5 浮选柱粗选水杨羟肟酸用量试验结果 水杨羟肟酸用量 / gt -1 产品 名称 产率 / ％ Sn 品位 / ％ Sn 回收率 / ％ 锡精矿8.859.3673.36 250尾矿91.150.3326.64 原矿100.001.13100.00 锡精矿9.519.2577.02 350尾矿90.490.2922.98 原矿100.001.14100.00 锡精矿10.319.1182.64 450尾矿89.690.2217.36 原矿100.001.14100.00 锡精矿11.068.5482.84 550尾矿88.940.2217.16 原矿100.001.14100.00 3.2.2 浮选柱精选次数对指标的影响 为进一步提高锡精矿品位,考察了浮选柱精选次数 对浮选指标的影响,一次柱选添加水杨羟肟酸 100 g/ t, 水玻璃 80 g/ t；二次柱选添加水杨羟肟酸 50 g/ t。 试验 结果见表 6。 粗精矿通过一次柱选,锡精矿品位从 9.11％提高 到 28.67％,作业回收率 91.11％；一次柱选精矿再次柱 选,锡精矿品位从 28.67％提高到 38.78％,但作业回收 率只有 77.02％,尾矿含锡 8.29％。 综合考虑,一次精 选就够了。 93第 5 期何名飞等 浮选柱在微细粒锡石浮选中的应用研究 ChaoXing 表 6 浮选柱精选次数试验结果 浮选柱精选 次数 产品 名称 作业产率 / ％ Sn 品位 / ％ Sn 作业回收率 / ％ 锡精矿28.9528.6791.11 一次尾矿71.051.148.89 给矿100.009.11100.00 锡精矿66.8538.7877.02 二次尾矿33.158.2922.98 给矿100.0028.67100.00 3.2.3 闭路试验 浮选柱闭路试验流程及药剂制度见图 3,试验结 果见表 7。 通过一次粗选、一次扫选及一次精选,可获 得锡精矿 Sn 品位 25.50％,回收率 82.46％。 粗 选 锡精矿尾矿 给矿 药剂单位g/t 扫 选精 选 水玻璃 硝酸铅 水杨羟肟酸 200 100 450 水杨羟肟酸 水玻璃 100 80 水杨羟肟酸150 图 3 浮选柱闭路试验流程 表 7 浮选柱闭路试验结果 产品名称产率/ ％Sn 品位/ ％Sn 回收率/ ％ 锡精矿3.7325.5082.46 尾矿96.270.2117.54 原矿100.001.15100.00 3.3 对比分析 与浮选机指标相比,在相同的试验条件下,采用浮 选柱获得的锡精矿品位提高了 8.0 个百分点,回收率 提高了 6.6 个百分点。 使用浮选柱的效果明显比浮选 机好,且生产成本低,药剂用量只有浮选机的 3/4。 4 结 论 1 微细粒锡石高效回收非常困难,使用水杨羟肟 酸作捕收剂、硝酸铅作锡石矿物活化剂、水玻璃作脉石 抑制剂,取得很好的浮选效果。 2 浮选柱适用于微细粒矿物的浮选,与浮选机相 比,不仅浮选指标好,且工艺流程及药剂制度简单,可 以大幅度降低生产成本。 参考文献 ［1］ Srdjan M B. 21-Flotationof Tin Minerals［M］. AmsterdamElsevier, 2010. ［2］ Matis K A, Gallios G P, Kydros K A. Separation of fines by flotation techniques［J］. Separations Technology, 1993,3276-90. ［3］ Khangaonkar P R, Kamarudin H. Studies on the cassiterite-sulpho- succinamate flotation system［J］. International Journal of Mineral Pro- cessing, 1994,421-299-110. ［4］ 何名飞,罗朝艳,陈玉平,等. 细粒锡石浮选研究［J］. 矿冶工程, 2008429-31. ［5］ Wen-qing Qin, Liu-yi Ren, Yang-bao Xu, et al. Adsorption mecha- nism of mixed salicylhydroxamic acid and tributyl phosphate collectors in fine cassiterite electro-flotation system［J］. Journal of Central South University, 2012,1961711-1717. ［6］ Leistner T, Embrechts M, Leiner T, et al. A Study of the reprocess- ing of fine and ultrafine cassiterite from gravity tailing residues by u- sing various flotation techniques［J］. Minerals Engineering, 2016,96 -9794-98. ［7］ Xin TAN, Fa-yu HE, Yan-bo SHANG, et al. Flotation behavior and adsorption mechanism of 1-hydroxy-2-methyl-2-octenyl phosphonic acid to cassiterite［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2016,2692469-2478. ［8］ 王选毅,吴铁生,薛明向,等. 浮选柱用于白钨精选的工业试验研 究［J］. 有色金属选矿部分, 2012660-64. ［9］ 刘炯天,王永田,曹亦俊,等. 浮选柱技术的研究现状及发展趋势［J］. 选煤技术, 2006525-29. 引用本文 何名飞，高玉德，孟庆波，等. 浮选柱在微细粒锡石浮选中的 应用研究［J］. 矿冶工程， 2019，39（5）38-40. 上接第 37 页 ［2］ 刘全军,姜美光. 碎矿与磨矿技术发展及现状［J］. 云南冶金, 2012,41521-28. ［3］ 刘建远. 关于矿石粉碎特性参数及其测定方法［J］. 金属矿山, 2011109-19. ［4］ 刘 瑜,杨 昊,邹春林,等. 精确化磨矿对柿竹园磨矿产品粒度 分布及能耗影响［J］. 矿业研究与开发, 2015,35753-57. ［5］ 杨采文,毛莹博,邓久帅,等. 矿山磨矿设备的应用及研究进展［J］. 现代矿业, 20157190-195. ［6］ Simbay K P, Moys M H. Effects of mixtures of grinding media of dif- ferent shapes on milling kinetics［J］. Minerals Engineering, 2014,61 640-46. ［7］ 肖庆飞,段希祥. 磨矿过程中应注意的问题分析及对策研讨［J］. 矿产综合利用, 2006430-33. ［8］ 胡瑞彪,黄光洪,陈典助. 有色金属大型高效选矿设备的发展与应 用［J］. 湖南有色金属, 2011,27152-56. ［9］ 刘 瑜. 柿竹园多金属矿 1500 吨/ 日选矿厂磨矿过程优化试验研 究［D］. 赣州江西理工大学资源与环境工程学院, 2015. ［10］ 石贵明,吴彩斌,肖 良,等. 柿竹园钨多金属矿优化磨矿系统实 验室研究［J］. 有色金属科学与工程, 2013579-84. 引用本文 徐寒冰，刘 瑜，曾志飞，等. 江西某钨矿选矿厂精确化磨矿 研究［J］. 矿冶工程， 2019，39（5）34-37. 04矿 冶 工 程第 39 卷 ChaoXing