西北某低品位汞锑尾矿选矿试验研究.pdf

2 0 2 0 年第4 期有色金属 选矿部分 1 2 3 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 2 0 ．0 4 ．0 2 2 西北某低品位汞锑尾矿选矿试验研究 任琳珠，王李鹏 西北矿冶研究院，甘肃 ，郭 白银 海宁 7 3 0 9 0 0 摘要西北某汞锑矿尾矿库中堆存有大量的低品位汞锑尾矿，针对该尾矿中汞锑矿物嵌布粒度微细，且共生关系密 切，汞锑品位低于综合回收边界品位，矿石性质复杂等特点，采用汞锑混浮一再磨脱药一汞锑分离的浮选工艺流程，研发应用 新型锑矿混合浮选捕收剂A 8 3 ，强化了低品位复杂汞锑资源的高效综合回收，应用混合精矿再磨脱药工艺，实现了低用量重铬 酸钾条件下汞锑矿物的高效分离。在原矿 汞锑尾矿库尾矿 汞品位o ．0 8 4 ％、锑品位o ．2 1 ％的条件下，小型闭路浮选试验获 得汞精矿中汞品位4 6 ．8 9 ％、汞回收率5 0 ．2 4 3 ％，锑中矿中锑品位15 ．0 1 ％、锑回收率4 7 ．1 7 ％的较好指标。 关键词选矿工程；汞锑尾矿库尾矿；新型捕收剂；汞锑分选；再磨脱药 中图分类号T D 9 5 2 ；T D 9 5 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 2 0 0 4 1 2 3 一0 4 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nM i n e r a lP r o c e s s i n go faL o wG r a d eM e r c u r y A n t i m o n y T a i l i n g si nN o r t h w e s tC h i n a R E NL i 竹z 甜，W ．A N GL i p P 咒g ，G 【』oH 口i ，z i 咒g N o r ￡矗硼已s ￡R e s 已口r c J 咒s ￡i ￡“￡Po 厂M i n i 咒g 口行d 厦P ￡乜Z Z “r g y ，B 口i y i 挖7 3 0 9 D D ，G n 咒s M ，C i 卵n A b s t r a c t Al a r g en u m b e ro fl o w g r a d em e r c u r y a n t i m o n yt a i l i n gr e s o u r c e sw e r ep i l e du pi nam e r c u r y a n t i m o n yt a i l i n gr e s e r v o i ri nn o r t h w e s tC h i n a ． A c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so fm i c r og r a i ns i z e ，c l o s e s y m b i o s i s ，1 0 w e rg r a d eo fm e r c u r y a n t i m o n yt h a nt h ec o m p r e h e n s i v er e c o v e r yb o u n d a r yg r a d ea n dc o m p l e x o r ep r o p e r t i e s ，t h ef l o t a t i o np r o c e s so fm e r c u r y a n t i m o n yb u l kf l o a t i n g ， r e g r i n d i n ga n dd e t o x i f i c a t i o na n d m e r c u r y a n t i m o n ys e p a r a t i o nw a sa p p l i e d ，a n dan e wt y p eo fm i x e df l o t a t i o nc 0 1 l e c t o rA 8 3w a sd e v e l o p e d a n da p p l i e d ，w h i c he n h a n c e dt h ee f f i c i e n ta n dc o m p r e h e n s i v er e c o v e r yo fl o w g r a d ec o m p l e xm e r c u r y a n t i m o n yr e s o u r c e s ，a n dr e a l i z e dt h ee f f i c i e n ts e p a r a t i o no fm e r c u r y a n t i m o n ym i n e r a Iu n d e rt h ec o n d i t i o no f l o wd o s a g eo fp o t a s s i u md i c h r o m a t eb ya p p l y i n gt h em i x e dc o n c e n t r a t er e g r i n d i n ga n dd e t o x i f i c a t i o n p r o c e s sU n d e rt h ec o n d i t i o no fr a wo r e m e r c u r y a n t i m o n yt a i l i n g sp o n dt a i l i n g s m e r c u r yg r a d c0 ．0 8 4 ％， a n t i m o n yg r a d e0 ．2 1 ％， t h es m a l l s c a l ec l o s e d c i r c u i tf l o t a t i o nt e s to b t a i n e dm e r c u r yg r a d e4 6 ．8 9 ％i n m e r c u r yc o n c e n t r a t e ，m e r c u r yr e c o v e r y5 0 ．2 4 3 ％，a n t i m o n yg r a d e1 5 ．0 1 ％a n da n t i m o n yr e c o v e r y4 7 ．1 7 ％． K e yw O r d s m i n e r a lp r o c e s s i n ge n g i n e e r i n g ；m e r c u r y a n t i m o n yt a i l i n g sp o n dt a i l i n g s ；n e wc o l l e c t o r ； m e r c u r ya n t i m o n ys e p a r a t i o n ；i ng r i n d i n gt ot a k eo f ft h em e d i c i n e 我国汞矿资源主要集中在西南地区，其中贵州 最多，国内已投产的汞矿大多数属于单汞型矿产， 而汞锑共生复杂硫化矿资源较少，主要分布于甘 肃、陕西等西北地区[ 1 。2 ] 。伴随汞锑矿产资源的不 断开采和扩产扩能，资源量逐渐减少，为延长选矿 厂服务年限，汞锑矿尾矿库及低品位汞锑矿成为 了重要的研究对象，如何在低品位复杂尾矿库中 高效综合回收汞锑资源成为了重要的技术研究 方向 本文以西北某汞锑矿尾矿库尾矿为研究对象， 针对尾矿库尾矿的矿石性质特点，通过适宜选矿工 艺研究和新型特种捕收剂的研发应用，探寻尾矿库 收稿日期2 0 1 9 1 0 一3 l 作者简介任琳珠 1 9 8 8 一 ，女．陕西渭西人．硕士，工程师，主要从事有色金属、贵金属及二次固体废弃物资源化综合利用关键工艺技术研 发。E m a i l 8 4 4 1 3 7 9 q q ．c o m 通信作者王李鹏 1 9 8 6 一 ，男。山西运城人，硕士，高级工程师，主要从事有色金属、贵金属及二次固体废弃物资源化综合利用关键工艺技术 研发。E m a i l x b y w l p 1 2 6 ．c o m 万方数据 1 2 4 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 尾矿中低品位汞锑资源高效综合回收的有效路径， 延长选矿厂服务年限，提升企业经济效益。 1 原矿性质研究 该原矿 汞锑尾矿库尾矿 中的主要金属矿物是 矿石性质复杂，辰砂多呈结晶～半结晶一他形粒状 结构，辉锑矿主要呈结晶一半结晶结构，局部有他形 粒状结构、浸染状构造；辰砂和辉锑矿共生关系密 切，有用矿物及有用矿物与脉石矿物之间呈微细粒 嵌布。矿石的化学多元素分析结果见表1 ，矿石中汞 辰砂、辉锑矿。脉石矿物有石英、白云石、方解石等。锑物相分析结果见表2 。 表1 原矿的化学多元素分析结果 T a b l e1R e s u l t so fm u l t ie l e m e n ta n a l y s i so fr a wo r e ／％ 2 选矿试验研究 国内外汞锑矿石分选主要有汞锑浮选法、汞锑 水冶法、火法分离汞锑、汞锑混合浮选一真空蒸馏分 离方法，汞锑混合浮选一真空蒸馏分离方法因可得 到商品汞和高纯度锑白，具有废弃量少、回收率高、 成本低等优点，但目前尚无工业应用，是该领域重要 的研究方向[ 3 ’；汞锑浮选法应用最广，其是采用重铬 酸盐、高锰酸钾、羧甲基纤维素 氨水和水玻璃等作 为抑制剂，实现汞锑矿物分选；本文在矿石性质研究 基础上，因原矿汞锑品位较低，共生伴生密切，重点 探索了汞锑浮选法、重选法和重浮联合工艺，最终确 定采用汞锑浮选法，即汞锑混浮一再磨脱药一铜锑 分离的原则浮选工艺流程 图1 。 原矿 药剂 浮选 下同 汞锑粗精矿尾矿 图l汞锑混合粗选条件试验工艺流程 F i g ．1 T h et e c h n o l o g i c a lp r o c e s so fm e r c u r y a n t i m o n ym i x t u r er o u g h i n gc o n d i t i o nt e s t 2 ．1 汞锑混合粗选调整剂种类试验 在汞锑共生硫化矿石浮选中常用的活化剂有硫 酸铜和硝酸铅[ 4 ] ；有专利报道显示[ 5 ] ，对于老尾矿库 尾矿中硫化矿物浮选，硫化钠预处理对浮选指标具 有显著效果；在探索试验和条件试验基础上，确定磨 矿细度为一0 ．0 7 4m m 占8 0 ％、活化剂为硝酸铅，设 定捕收剂为丁基黄药、起泡剂为松醇油，进行汞锑混 合粗选调整剂种类试验。重点对比了5 0 0g ／t 水玻 璃、不加调整剂、2 0 0g ／t 硫化钠预处理、5 0 0g ／t 稀硫 酸对汞锑矿物浮选指标的影响，试验结果见图2 。 7 0 6 0 5 0 堡4 0 褂 蔷s o 2 0 1 0 0 水玻璃5 0 0 不添加调整剂硫化钠2 0 0硫酸5 0 0 调整剂种类及用量／ g l - 1 图2汞锑混合粗选调整剂种类试验结果 F i g ．2 R e s u l t so ft h et y p eo fr e g u l a t o rf o r m e r c u r ya n t i m o n ym i x t u r er o u g h i n g 由试验结果可知，磨矿中添加硫化钠，对该矿石 进行预处理后，汞锑粗精矿中汞锑品位明显升高，且 汞锑回收率均有明显提升，所以确定采用硫化钠作 为调整剂。 2 ．2 汞锑混合粗选捕收剂种类试验 在低品位共生汞锑资源高效综合回收过程中， 万方数据 2 0 2 0 年第4 期任琳珠等西北某低品位汞锑尾矿选矿试验研究 1 2 5 捕收剂种类的选择至关重要；近年来组合和新型硫 化矿浮选捕收剂的研发取得了长足进展，充分发挥 药剂间的协同效应和新型捕收剂的高效强化作用， 实现了低品位硫化矿物的高效综合回收。本节按图1 所示工艺流程，在磨矿细度均为一O ．0 7 4m m 占 8 0 ％的条件下，采用硫化钠在磨矿中对矿石进行预 处理，采用硝酸铅作为活化剂、松醇油作为起泡剂， 进行汞锑混合粗选捕收剂种类试验，重点对比了丁 基黄药 丁铵黑药、丁基黄药 乙硫氮、丁基黄药、 A 8 3 等单一、组合或新型捕收剂对汞锑混合粗选指 标的影响。试验结果见图3 。 由图3 试验结果可知，与传统的单一或组合捕 收相比，A 8 3 的应用可显著提高共生汞锑的回收 率，可实现低品位汞锑资源的高效强化浮选全 过程。 堡 ．| ；{ L 娶 匣 捕收剂种类及用量， g ’t 。1 图3汞锑混合粗选捕收剂种类试验结果 F i g ．3 E x p e r i m e n t a lr e s u l t so fc r u d ec o l l e c t o r o fm e r c u r y a n t i m o n ym i x t u r e 2 ．3 汞锑分离再磨细度试验 在汞锑混合粗选条件试验基础上，将汞锑粗精 矿经三次精选产出汞锑精矿作为汞锑分离条件试验 的给矿，进行汞锑分离条件试验。 汞锑精矿再磨细度对汞锑分离后精矿互含及 分离指标影响较大，为此，按图4 所示工艺流程， 设定活性炭2 0 0g ／t 、重铬酸钾15 0 0g ／t ，重点研 究再磨细度对汞锑分离指标的影响，试验结果见 图5 。 由图5 试验结果可知，随着再磨细度的提高， 汞粗精矿中含锑逐渐减少，且汞粗精矿中汞回收率 逐渐升高、锑中矿中锑回收率逐渐升高，当再磨细 度达到一o ．0 3 7m m 占8 0 ％时，分离指标变化不 大，所以确定汞锑分离再磨细度为一o ．0 3 7m m 占8 0 ％。 一 』 4 』 汞粗精矿 锑中矿 图4汞锑分离粗选条件试验流程 F i g ．4 T e s tp r o c e d u r ef o rc r u d es e p a r a t i o n c o n d i t i o n so fm e r c u r y a n t i m o n y 图5 汞锑分离再磨细度试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fm e r c u r y a n t i m o n ys e p a r a t i o n a n dr e g r i n d i n gf i n e n e s st e s t 2 ．4 汞锑分离抑制剂用量试验 常采用抑锑浮汞方法，辉锑矿的抑制剂有硫化 钠、苛性钠、单宁酸、石灰、重铬酸钾、C M C 氨水等， 工业生产中常用重铬酸钾，在探索试验基础上，确定 本文采用重铬酸钾作为辉锑矿的抑制剂。在前期条 件试验基础上，确定汞锑分离再磨细度为一O ．0 3 7m m 占8 0 ％、活性炭用量为2 0 0g ／t ，重点考察重铬酸钾 用量对汞锑分离指标的影响，试验工艺流程见图4 ， 试验结果见图6 。由汞锑分离重铬酸钾用量试验可 知，随着重铬酸钾用量增加，汞粗精矿中含锑逐渐降 低，且汞粗精矿中汞作业回收率逐渐降低、锑中矿中 锑作业回收率逐渐升高[ 6 ] ，当重铬酸钾用量大于 12 0 0g ／t 时，分离指标变化不大，所以确定重铬酸 钾用量为12 0 0g ／t 。 2 ．5 闭路浮选试验 在汞锑混合粗选条件试验、汞锑分离条件试验 和全流程开路浮选试验的基础上，按图7 的工艺流 程和条件进行该矿石的闭路浮选试验研究。试验结 果见表3 。 万方数据 ．1 2 6 一 堕鱼全墨 垦竺塑坌 ． 丝 兰笙兰塑_ 重铬酸钾用量／ g ’￡“ 图6 汞锑分离重铬酸钾用量试验结果 F i g ．6 R e s u l t so fp o t a s s i u md i c h r o m a t ed o s a g e t e s tf o rm e r c u r y a n t i m o n ys e p a r a t I o n 旦 硫化钠2 0 0 l ／一 3 | 硝酸铅2 0 0 2 l A 8 31 2 0 4 0 松醇油4 0 2 0 啦 4 3 混合l 精选I 』、．F 亏亨一 混合f 精选Ⅱ E 与 I 小 混合l 精选Ⅲ 宁 刁4 活性炭2 0 0 再磨O o ．0 3 7m m 占8 0 ％ 7 | 重铬酸钾12 0 0 分离J 粗选 54 重铬酸钾{ 0 0 分离l 精选 兰 1 3 4 汞精矿 锑中矿 图7汞锑尾矿库尾矿闭路浮选试验流程 F i g ．7 C l o s e d c i r c u i tf l o t a t i o nt e s tp r o c e s s o fm e r c u r y a n t i m o n yt a i h n g sp o n d 表3汞锑尾矿库尾矿闭路浮选试验结果 T a b l e3C l o s e d c i r c u i tf l o t a t i o nt e s tr e s u l t s o fm e r c u r y a n t i m o n yt a i l i n g sp o n d ／％ 3结论 1 该汞锑尾矿库尾矿中的主要金属矿物是辰 砂、辉锑矿，脉石矿物有石英、白云石、方解石等，辰 砂和辉锑矿共生关系密切，有用矿物及有用矿物与 脉石矿物之间呈微细粒嵌布。 2 选矿试验研究表明，在磨矿中加入少量硫化 钠进行预处理、采用新型高效捕收剂A 8 3 等方法，均 有利于提高该尾矿库尾矿中低品位汞锑资源的高效 综合回收；汞锑混合精矿分离作业中再磨细度和重 铬酸钾用量对分离指标影响较大，应用再磨活性炭 脱药一重铬酸钾抑制工艺可实现该尾矿库尾矿中低 品位汞锑资源的高效分离；小型闭路浮选试验获得汞 精矿中汞品位4 6 ．8 9 ％，汞回收率5 0 ．2 4 3 ％，锑中矿中 锑品位1 5 ．0 l ％，锑回收率4 7 ．1 7 ％的较好指标。 3 A 8 3 为西北矿冶研究院研发的一种适宜低品 位微细粒嵌布汞锑共生矿石选矿的特种捕收剂，汞 锑混合粗选捕收剂种类试验结果表明，A 8 3 提高了 汞锑混合粗选作业汞锑回收率，与传统的捕收剂相 比，其具有精简药剂种类、有利于微细粒嵌布汞锑矿 物的浮选回收等特点。 参考文献 r 1 ]白秀梅．青铜沟汞锑矿汞锑浮选分离试验研究[ J ] ．有 色金属 选矿部分 ，1 9 9 8 4 2 0 一2 3 ． B A IX i u m e i ．E x p e r i m e n t a ls t u d yo nt h e f l o t a t i o na n d s e p a r a t i o n o fm e r c u r y a n t i m o n yf r o mQ i n g t o n g g o u m e r c u r v a n t i m o n yo r e [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a l P r o c e s s i n gS e c t i o n ，1 9 9 8 4 2 0 一2 3 ． r 2 ]李社平，李学旭．青铜沟汞锑矿床地质特征及成矿规律 探讨[ J ] ．新疆有色金属，2 0 1 0 2 4 2 4 5 ，4 7 ． I ．I S h e p i n g ，I ．I X u e x u ． D i s c u s s i o no nt h eg e 0 1 0 9 i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d m e t a l l o g e n i cr e g u l a r i t y o f Q i n g t o n g g o um e r c u r ya n t i m o n yd e p o s i t [ J ] ．x i n j i a n g N o n f e r r o u sM e t a l s ，2 0 1 0 2 4 2 4 5 ，4 7 ． [ 3 ] 左惠琴，自听，张文钲，等．句阳汞锑矿的分离研究[ J ] ． 有色矿山，1 9 9 1 2 4 6 4 8 ． Z U 0H u i q i n ，B A IX i n ，Z H A N GW e n z h e n g ，e ta 1 ．S t u d y ons e p a r a t i o no fx u n y a n gm e r c u r 卜a n t i m o n yd e p o s j t [ J ] ． N o n f e r r o u sM i n e s ，1 9 9 1 2 4 6 4 8 ． r 4 ] 郭月琴，宁新霞，牛芳银．西藏某混合型锑矿选矿试验 研究[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 0 ，2 1 4 1 4 4 ． G U 0Y u e q i n ，N I N GX i n x i a ，N I UF a n g y i n ．E x p e r i m e n t a l s t u d yo ns e p a r a t i o no fm i x e da n t i m o n yo r ei nT i b e t [ J ] ． C o n s e r v a t i o n a n dU t i l i z a t i o no fM i n e r a lR e s o u r c e s ， 2 0 l O ，2 1 4 1 4 4 ． 下转第1 3 3 页 笺肘 攀 万方数据 2 0 2 0 年第4 期唐鑫等云南曲靖某氧化铅锌矿选矿试验研究 1 3 3 上接第1 2 6 页 [ 5 ] 西北矿冶研究院．一种提高老尾矿库尾矿中硫金回收 率的方法[ P ] ．Z L 2 0 1 6 1 0 6 3 2 0 4 4 ．5 ，2 0 1 8 9 2 8 ． N o r t h w e s tR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ．A m e t h o dt oi m p r o v et h er e c o v e r yr a t eo fg o l da n ds u l f u r i nt a i l i n g s [ P ] ．Z L 2 0 1 6 1 0 6 3 2 0 4 4 ．5 ，2 0 1 8 9 2 8 ． [ 6 ] 闰哗轶，胡家菊，陈文科，等．硫化汞锑矿汞锑分离降铬 工艺试验研究[ J ] ．岩矿测试，2 0 0 0 3 2 2 4 2 2 7 ． Y A N Y e y i ， H UJ i a j u ，C H E NW e n k e ，e ta 1 ． E x p e r i m e n t a ls t u d y o nt h es e p a r a t i o n p r o c e s s o f m e r c u r y a n t i m o n yf r o ma n t i m o n yi na n t i m o n ys u l f i d e o r e [ J ] ．R o c ka n d M i n e r a l A n a l y s i s ，2 0 0 0 3 2 2 4 2 2 7 ． 万方数据