提高某选矿厂细泥锡回收率的试验研究.pdf

2 0 1 4 年第6 期有色金属 选矿部分5 1 d o i 1 0 3 9 6 9 ／j d s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 6 ．0 1 3 提高某选矿厂细泥锡回收率的试验研究 全柏飞1 ，刘子帅2 1 ．广西高峰矿业有限责任公司，广西南丹5 4 7 0 0 1 ；2 ．广西冶金研究院，南宁5 3 0 0 2 3 摘要对某选矿厂锡细泥进行了选锡试验研究，通过方案对比，确定采用脱泥、脱硫一浮锡的工艺技术方案，以 硫酸为活化剂、丁基黄药为硫化矿捕收剂、Y s 为脉石捕收剂浮选脱泥、脱硫；以P s 为脉石抑制剂、水杨酸和P z 为组合 捕收剂浮选锡细泥，小型闭路试验结果锡精矿锡品位1 3 ．5 7 ％、锡回收率8 2 ．1 4 ％，对原矿回收率6 ．5 7 ％，相对选矿厂锡 细泥生产指标锡回收率提高了5 ．3 2 ％，经济效益显著。 关键词锡细泥；浮选；脱泥；脱硫；新型药剂 中图分类号T D 9 5 2 ；T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 4 0 6 - 0 0 5 1 - 0 4 S t u d yo nI m p r o v i n gt h eR e c o v e r yo fT i nF i n eM u do faP l a n t Q V A NB o f e i l ，L I UZ i s h u a i 8 】．G u a n g r iG a o f e n gM i n i n gC o ．L t d ．，N a n d a nG u a n 鲥5 4 7 0 0 1 ，C h i n a ；2 ．M e t a l l u r g y R e s e a r c hI n s t i t u t eo fa u a n v x i ，N a n n i n g5 3 0 0 2 ．3 ，C h i n a A b s t r a c t T h et e s to fr e c o v e r yo ft i nf r o mt i nc l a ys l i m e si nac o n c e n t r a t o rw a sc o n d u c t e d ．T h r o u g h t h ec o m p a r i s o no fp r o c e s s e s ，t l l ef l o w s h e e to fd e s l i m i n g ，d e s u l p h i d a t i o na n dt i nf l o t a t i o nW a sd e t e r m i n e d ． S u l f u r i ca c i dW a ss e l e c t e da sa c t i v a t o r ，b u t y lx a n t h a t ea sc o l l e c t o r ，Y Sa st h ec o l l e c t o ro fg a n g u em i n e r a l s a n d 蚰璩l r ．T a k i n g I X 5a st h eg a n g u em i n e r a l si n h i b i t o r ，c o m b i n e dr e a g e n t so f s a l i c y l i c a c i da n dP Za s c o l l e c t o ro ft i ns l i m e s ，v i ac l o s e d c i r c u i tt e s t ，t h et i nc o n c e n t r a t eg r a d eo f13 ．5 7 ％S nW a so b t a i n e d ．w i t l l o p e r a t i n gr e c o v e r y r a t eo f8 2 ．1 4 ％w h i c hw a s i m p r o v e db y5 ．3 2 ％．a n dt h et o t a l t i nr e c o v e r y r a t eW a s 6 ．5 7 ％，g o o de c o n o m i cb e n e f i t sc o u l db eo b t a i n e d ． K e yw o r d s t i ns l i m e s ；f l o t a t i o n ；d e - s l i m i n ga n dd H u l p h u r i z a t i o n 某选矿厂处理的矿石为锡多金属硫化矿，矿石 性质复杂，矿物种类繁多，锡以锡石为主。原矿经 磁选和浮选作业后进入重选回收锡石，其中所产生 的细泥进入细泥系统单独处理。细泥系统现生产采 用传统的浓密机浓缩，底流进入浮选脱硫作业，脱 硫尾矿再进入细泥摇床回收锡。由于普通摇床对微 细粒锡石难以回收，因此大量- 0 ．0 4 0m r n 粒级锡石 损失在尾矿中。据选矿厂生产指标统计，选矿厂每 天产生细泥矿量1 2 0 1 5 0t ，锡金属占原矿锡金属 率8 ％左右，最终获得的中、低度锡精矿综合品位 为4 ．5 6 ％，锡作业回收率2 8 ．2 2 ％，锡对原矿回收 率只有1 ．2 5 ％。为了提高该选矿厂锡总回收率，减 少尾矿中锡的损失率，以选矿厂生产细泥为研究对 象，对锡细泥浮选进行了选矿试验研究。 1 试样性质 1 ．1 试样化学多元素分析 对试样进行了化学多元素分析，其结果见表1 。 表l试样多元素分析结果 1 7 a b l e1 M u l t i e l e m e n t s a n a l y s i s r e s u l t so f sample|％ 元素S n P bS b Z nSA sC a O M s OS i 0 2 从化学多元素分析结果可看出，该细泥含锡较 高，锡品位为1 ．0 9 ％，硫含量也较高，试验必须考 虑脱硫作业。 收稿日期2 0 1 4 - 0 3 - 0 6修回日期2 0 1 4 - 0 9 1 5 作者简介全柏飞 1 9 7 2 一 ，男，广西桂平人，工程师，主要从事多金属分离选矿研究工作。 万方数据 5 2 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第6 期 1 ．2 试样矿物组成及含量 试样中的主要金属矿为铁闪锌矿、磁黄铁矿、 黄铁矿，此外有少量毒砂、脆硫锑铅矿、黄铜矿、 硫锑铅矿、褐铁矿、锡石等，脉石矿物主要是方解 石、石英、长石、绢云母等。矿物含量见表2 。 1 ．3 试样筛水析结果 表2试样矿物组成及含量 T a b l e2T h ec o m p o s i t i o na n dc o n t e n to ft h em i n e r a ls ample|％ 矿物名称锡石黝锡矿铁闪锌矿脆硫锑铅矿磁黄铁矿黄铁矿毒砂黄铜矿绢云母方解石石英、长石碳质自铅矿褐铁矿其它 含量 1 ．20 ．0 74 ．0 1 ．3 7 ．08 ．00 ．4 0 ．1 1 2 ．02 5 ．03 7 ～3 8 2 ．0 0 ．0 81 ．00 ．5 注其它中包括硫锑铅矿、白云石、菱锌矿等微量矿物。 试样筛水析结果见表3 。 表3 T a b l e3 试样筛析结果 S a m p l es i e v i n gr e s u l t s ，％ 从表3 的筛析结果可看出，该细泥给矿中 一0 ．0 7 4i n n l 粒级占8 9 ．4 2 ％，其中一0 ．0 1 0 姗粒级 产率达到5 0 ．7 6 ％，且锡占有率达到4 0 ．9 5 ％，可见 该细泥粒度极细，且金属主要分布于一0 ．0 4 5m m 粒 级中，回收该粒级中的锡难度较大。 2方案确定 锡细泥回收是一项世界性难题，因其粒度极 细，锡金属价值又较高，因此人们常常从细泥系统 中回收细粒锡[ ] 。回收锡细泥目前主要有两种方 法，一种是重选法，一种是浮选法[ “ ] 。目前，该 选矿厂采用重选摇床法回收细粒锡，结果选别指标 较差，因此研究采用浮选法回收细粒锡石。通过直 接浮选回收锡、脱硫一浮锡、脱泥脱硫一浮锡和 脱泥、脱硫一浮锡的四种方案对比，结果发现脱 泥、脱硫一浮锡效果最好，因此对其进行详细的试 验研究。 3 试验研究 根据工艺方案，试验分两步进行，一是浮选脱 泥、脱硫试验研究，主要考察试样中硫的脱除率及 硫精矿中锡的损失率；二是浮锡试验研究，主要考 察锡精矿中锡品位和锡回收率。因氧化矿捕收剂通 常对硫化矿具有捕收作用，因此在浮锡之前需尽量 将硫化矿浮选干净，同时降低微细粒矿泥含量有利 于后续锡浮选。 3 ．1 脱泥、脱硫试验研究 3 ．1 ．1 矿浆浓度试验 矿浆浓度是影响浮选过程的重要因素之一，矿 浆浓度的变化将影响矿浆的充气程度、矿浆在浮选 槽内的停留时间以及气泡的矿化过程等。浮选浓度 试验结果见图1 。由结果知，随着矿浆浓度的增 大，硫粗精矿中硫品位呈依次降低趋势，锡品位则 呈依次增大趋势，说明矿浆浓度越大，锡损失越 多。综合考虑确定浮选浓度为2 7 ％。 堡 趔 瞧 奄 檠 囊 堰 9 ．o1 3 ．51 8 ．02 2 ．52 7 ．03 1 ．53 6 ．O 浮选浓度，％ 图1 不同浮选浓度试验结果 喜 蔷 锫 冀 F i g ．1 T h er e s u l t so fd i f f e r e n tf l o t a t i o n c o n c e n t r a t i o nt e s t 3 ．1 ．2 硫酸用量试验 硫酸是硫铁矿良好的活化剂，活化矿物的同时 也具有清洗矿物的作用，合适的药剂用量对生产指 标影响很大，硫酸用量过大时易对生产造成安全隐 患。硫酸用量试验结果见图2 。由结果可确定硫酸 用量为10 0 0g ／t ；同时也进行了硫酸铜用量试验， 结果发现添加硫酸铜与不添加时试验指标相差不 大，考虑到药剂成本及药剂种类的多样性，因此试 验时只添加硫酸为活化剂。 3 ．1 ．3 捕收剂用量试验 丁基黄药是最常用的硫化矿捕收剂，其捕收能 力强，选择性弱。而脱泥常用的药剂为煤油，但其 万方数据 2 0 1 4 年第6 期全柏飞等提高某选矿厂细泥锡回收率的试验研究 5 3 堡 嚣 b 篓 橱 堡 墼 回 b 篓 馕 00 5l - ol j2 ．02 ．53 ．o 硫酸用量／ k g t _ 1 图2 硫酸用量试验结果 F i g ．2 T e s tr e s u l t so fs u l p h u r i ca c i dd o s a g e 选择性较差，且有消泡作用，而由广西冶金研究院 研制的新型捕收剂Y S 对微细粒脉石有较好的选择 性，且有起泡作用，是一种油类混合捕收剂。研究 了丁基黄药和Y S 用量试验，试验结果分别见图3 和图4 。 堡 遥 咯 b 冀 襄 嚣 堡 静 擎 回 奄 寞 囊 器 柏5 06 07 08 09 01 0 0 丁基黄药用量K s - r 1 图3 丁基黄药用■试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u l t so fb u t y lx a n 出a t ed o s a g e 堡 堪 喀 b 冀 襄 馆 01 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 Y S 用量／ s t - I 图4Y S 用量试验结果 堡 静 擎 圄 备 察 囊 器 F i g ．4 R e s u l t so fY Sd o s a g er e s t 从图3 结果可确定，硫化矿捕收剂丁基黄药用 量为6 0 加；从图4 结果可看出，随着Y S 用量越 大，硫粗精矿中锡品位和硫回收率呈依次增大趋势， 说明Y S 用量过大时锡损失较多，而不添加Y S 时， 脱泥、脱硫效果欠佳，因此确定Y S 用量为3 0 趴。 3 ．2 选锡试验研究 3 ．2 ．1 抑制剂种类及用量试验 试样中脉石以碳酸盐类为主，且粒度极细，在 浮锡时必须添加脉石抑制剂才能获得较好的效果， 因此试验研究了水玻璃、六偏磷酸钠、C M C 以及 新药剂P S 对脉石及锡的影响，用量都为1 5 0C t ， 其中P s 是由广西冶金研究院研制的一种抑制脉石 的磷酸酯类抑制剂，尤其对碳酸盐类脉石抑制作用 强烈。结果发现前三种抑制剂对细粒锡都有一定的 抑制作用，而抑制剂P s 则对锡影响相对较小，试 验结果见图5 。在确定抑制剂种类后，进行了抑制 剂用量试验，结果发现P s 用量过大，也会对锡产 生抑制，综合结果确定P s 用量为1 8 0g ，t ，试验结 果见图6 。 堡 静 娶 回 奄 椠 囊 臻 水玻璃六翎I 聋肭C M C P S 图5 不同种类抑制剂试验结果 F i g ．5 T e s tr e s u l t so fi n h i b i t o r sk i n d s 堡 趟 疃 k 冀 翼 O 4 59 0 1 3 51 8 02 2 52 7 0 P S 用量／ s t ．I 图6P S 用■试验结果 F i g ．6 T e s tr e s u l t so fP Sd o s a g e 堡 墼 国 b 婆 爨 臻 3 ．2 ．2 锡捕收剂用量试验 锡石常用捕收剂有氧化石蜡皂、水杨酸及油酸 等脂肪酸类捕收剂，根据试样性质，选择捕收能力 较强的水杨酸为锡石捕收剂，同时添加新型捕收剂 P z 辅助回收锡，该药剂是一种混合有机物，主要 成分是脂肪酸，具有起泡性、用量小、对微细粒锡 石有较好的选择性的优点。P Z 作为水杨酸的辅助 捕收剂添加后可进一步提高锡回收率。捕收剂用量 试验结果分别见图7 和图8 ，通过结果可确定水杨 酸和P Z 最佳用量分别为10 0 0 趴和3 0 趴。 3 ．3 闭路试验 条件试验确定后，在良好的开路试验结果的基 ∞ 舳 ∞ ∞ ∞ o 万方数据 5 4 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第6 期 堡 趔 略 拓 婆 翼 堡 瓣 擎 回 话 婆 囊 骧 水杨酸用量／ g t 。1 图7 水杨酸用量试验结果 F i g ．7 R e s u l t so fo r t h o - h y d r o x y b e n z o i ca c i d d o s a g et e s t 堡 趟 瞎 奄 冀 襄 罐 P Z 用量／ g t 。1 图8P z 用量试验结果 F i g ．8 R e s u l t so fP Sd o s a g et e s t 堡 褂 擎 回 奄 巢 囊 醛 础上，该细泥经过脱泥、脱硫后，经一次粗选、两 次精选、两次扫选的闭路流程试验，试验结果见 表4 ～5 。 表4闭路试验结果 7 r a b l e4R e s u l t so fc l o s e h i r c u i tt e s t ／％ 表5 T a b l e 锡精矿质量分析 5 Q u a l i t ya n a l y s i s o f t i nc o n c e n t r a t e ／％ 1 3 ．5 74 ．6 8O ．5 20 ．8 318 ．7 70 ．1 3O ．6 5 元素 闭路结果表明，试聪同萄睬张稍醐品位13 ．5 7 ％、 锡回收率8 2 ．1 4 ％、对原矿回收率6 ．5 7 ％、尾矿锡 品位低至0 ．1 2 ％的良好指标，相对于生产重选低度 锡精矿锡回收率可提高5 ．3 2 ％。锡精矿质量分析表 明精矿杂质含量较低，砷和锑的含量都小于1 ％， 符合集团公司旗下冶炼厂要求的低度锡精矿指标 要求锡品位大于1 0 ％，砷、锑品位小于1 ％ 。 4 经济评价 进入生产应用后，设计指标低度锡作业回收率 以7 5 ％计，对原矿回收率6 ％。按选矿厂目前生产 情况，原矿锡品位1 ．5 ％左右，处理矿量10 0 0t ／d ， 年处理矿量3 0 万t 按年生产3 0 0 天计 ，则每年 可生产低度锡精矿2 7 0t ；低度锡精矿按市场均价 2 ．5 万元／t 计，则每年可增加6 7 5 万元收入。相比 重选回收锡细泥，锡细泥浮选每年至少可提高4 0 0 万元的利润，且降低了尾矿中锡含量，达到了资源 综合利用目的，经济效益和社会效益显著。 5 结论 通过对某选矿厂锡细泥的选矿试验研究，可以 得出以下结论 1 试样粒度极细，一0 ．0 1m m 粒级含量达到 5 0 ．7 6 ％，锡金属主要分布于一0 ．0 1 0m m 粒级中，锡 细泥难以选别。 2 试验通过方案对比，确定采用浮选脱泥、 脱硫一浮锡工艺技术方案，以新型捕收剂Y S 脱 泥、新型抑制剂P s 辅助抑制碳酸盐类脉石、新型 捕收剂P Z 辅助浮锡，很好地解决了锡细泥难以回 收的问题。 3 小型闭路试验结果获得锡精矿锡品位 1 3 ．5 7 ％、锡回收率8 2 ．1 4 ％，对原矿回收率6 ．5 7 ％， 相对选矿厂锡细泥生产指标锡回收率提高5 ．3 2 ％。 工业生产应用后，每年至少可多获得4 0 0 万元的 利润，经济效益显著。 4 新型脉石捕收剂Y S 、脉石抑制剂P S 、锡 捕收剂P Z 的应用是回收细粒锡的关键步骤，其用 量少，药剂成本低，选择性好，值得推广。 参考文献 [ 1 ] 周源．一种难选钨锡细泥的综合回收工艺[ J ] ．矿产综 合利用，2 0 0 1 1 3 6 4 0 ． [ 2 ] 秦华伟，叶雪均，杨俊彦，等．分支载体浮选应用于锡细 泥选别的试验研究[ J ] ．矿山机械，2 0 1 3 ，4 1 8 1 0 3 1 0 6 ． [ 3 ] 莫峰，何庆浪，兰希雄．都龙矿区细粒锡石浮选实验研 究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 2 ，3 2 4 5 9 6 1 ． [ 4 ] 胡真，王成行，童雄，等．多金属硫化矿中回收微细 粒锡石的选矿试验研究[ J ] ．矿山机械，2 0 1 2 ，4 0 1 8 1 - 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