伊朗某难选氧化锑矿选矿新工艺研究.pdf

2 0 0 7 年第2 期 有色金属 选矿部分 5 伊朗某难选氧化锑矿选矿新工艺研究 陈代雄 湖南有色金属研究院，长沙4 1 0 0 1 5 摘要从试样工艺矿物学人手，在详细查明了目的矿物的成分、结构构造、嵌镶关系和赋存状态的基础上，通过试 验方案比较，确定了“浮一重一浮”的选别T 艺流程。尔后进行了大量的条件试验，确定最佳的工艺参数，并在此基础上，开 展了氧化锑矿的全流程试验，取得了良好的分选指标。试验着重进行了难选锑细泥的浮选试验研究，细粒氧化锑矿采用高 效阳离子活化剂P N S 活化然后以阴离子捕收剂C X 一1 及辅助捕收剂F u e lo i l 进行捕收，获得了较好的实验室分选指标，为 伊朗某氧化锑矿合理利用有限的矿产资源，提供了详实可靠的设计依据。 关键词氧化锑矿；多金属矿石；工艺研究；浮选药剂 中图分类号T D 9 5 4 文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 7 0 2 0 0 0 5 0 5 伊朗地属阿拉伯海湾地区，有色金属开发利用 的技术仍处于较低的水准。受国内某知名有色金属 设计院的委托，对伊朗某氧化锑矿开展选矿工艺研 究，为伊方决策提供详实的试验数据。工艺矿物学研 究表明，目的矿物锑主要以黄锑华、锑赭石、水锑钙 矿和锑华的形式存在，少部分以辉锑矿的形式存在； 其锑的氧化率高达8 6 ．6 0 ％，属难选氧化锑矿。氧化 锑矿特别是细粒氧化锑矿的选别一直是当今国内外 选矿领域的难题之一，尽管国内外的选矿工作者曾 进行了大量的研究，仍未获突破性进展，目前工业生 表1 T a b1 产仍以重选为主，氧化锑矿的浮选依旧处于实验室 阶段。文章主要论述了试样的工艺矿物学研究、试验 方案的确定、条件试验时相关参数、难选氧化锑细泥 活化浮选以及全流程的最终分选指标。为合理利用 有限的矿产资源，加强国际问友好的技术交流，做r 一件有益的促进工作。 l 试样工艺矿物学研究 1 ．1 试样多元素分析 试样多元素化学分析结果列于表1 。 试样多元素化学分析结果／％ T h er e s u l t so fm u l t i e l e m e n t a r ya n a l y s i so fs a m p l e ／％ 垂鲞坠坐 曼 些兰竺 竺竺鲤垒 塑生 含量1 7 ．6 00 ．9 30 ．1 81 ．3 80 ．0 10 ．0 1 50 ．0 0 52 ．2 90 ．0 9 20 ．2 0 0 ．2 0 9 ／t 丝坐 5 9 ／t 0 ．0 0 3 1 ．2 试样物相分析表3试样主要矿物组成及相对含量／％ 试样锑物相分析结果列于表2 ，主要矿物组成 T a b3M a i nm i n e r a l c o m p o s i t i o n s a n dr e l a t i w 及相对含量列于表3 。c o n t e n to fo r e ／％ 表2锑物相分析结果／％ T a b2 A n a l y s i sr e s u l t so fa n t i m o n yp h a s e ／％ 1 ．3 试样的结构构造 1 ．3 ．1 试样的结构 半自形晶状结构主要表现在部分辉锑矿半自 形的叶片状形态，柱状、板状形态等。 他形晶粒状结构氧化锑矿物、辉锑矿呈不规则 收稿日期2 0 0 6 1 1 1 2 作者简介陈代雄 1 9 6 3 一 ，男，湖南邵阳人，高级一I 程师。 矿石名称相对含量矿石名称相对含摄 辉锑矿3 ．3 0 石英、玉髓 6 0 ．5 0 黄锑华、水锑钙矿、锑华、2 5 ．5 0方解石4．00 锑赭石等 绿泥石、绢云母、商岭石等3 ．0 0 黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂 0 ．2 0 褐铁矿、赤铁矿2 ．O O 透闪石、阳起石1 ．0 0 其他硫化物微量其他 o ．5 0 的他形粒状形态，无完好的晶面。 细脉状结构常见黄锑华、锑华等争汜锑矿物在 辉锑矿中呈细脉状分布，脉宽0 ．0 0 2 ～0 ．0 5 r a m 。 1 ．3 ．2 试样的构造 角砾状构造。被胶结构物一般呈 一色、灰绿色。 万方数据 6 有色金属 选矿部分2 0 0 7 年第2 期 有以下3 种 1 主要由黄色或黄白色的氧化锑矿物 组成； 2 由钢灰色的辉锑矿和黄色或黄白色的氧化 锑矿组成； 3 部分块体的胶结构由赭红色的氧化铁 与氧化锑混杂物组成。 斑点状一浸染状构造。辉锑矿、氧化锑等金属矿 物呈斑点状、散粒状集合体、浸染状分布于灰色、灰 白色、灰绿色脉石基底中。 条脉状构造。辉锑矿、氧化锑等金属矿物集合体 呈脉状、条状嵌入到灰色、灰绿色的硅质脉石基底中。 1 ．4 主要目的矿物赋存状态及嵌布特征 辉锑矿辉锑矿是矿石中主要的硫化物，嵌布粒 度较粗，最粗者可达2 0 r a m 以上，一般在0 ．1 ～0 ．8 r a m 之间，结晶自形程度相对较好，多呈叶片状、柱状、半 自形一他形粒状结构。粗颗粒者内部常见包裹石英等 脉石矿物沿其边部或裂隙氧化成锑华、黄锑华。 锑华多分布于辉锑矿边部，或裂隙中，呈散粒 状、丝带状散布于黄锑华中，有时大片存在于辉锑矿 的氧化残余中。 黄锑华矿石氧化区域黄锑华完全交代了辉锑 矿，并胶结石英、玉髓等脉石矿物集合体，黄锑华集 合体中常包裹锑华及残余辉锑矿、石英等矿物。 通过工艺矿物学研究，得出以下结论 1 试样氧化率为8 6 ．6 0 ％，属于氧化锑矿。含锑 为1 7 ．6 0 ％，锑品位很高，且含铅、砷等有害元素较 低，具有很高的利用价值。 2 锑矿物粒度嵌布不均匀，硫化锑矿嵌布粒 度较粗，最粗者可达2 0 m m ，一般为0 ．1 - 0 ．8 m m 。 3 锑矿物硬度较低，易磨易碎，容易过粉碎。 2 选矿工艺研究 2 ．1 方案的选择 根据试样中氧化锑的矿物组成、结构构造以及 目的矿物之间的嵌镶关系和粒度组成，依据近年国 内外氧化锑矿选矿的最新动态，结合笔者多年从事 选矿工艺研究的经验，可供选择的试验方案有 1 重选回收粗粒氧化锑，浮选回收细粒氧化锑，即在分 级的条件下，用经典的三级跳汰加四级摇床的工艺 流程回收1 9 1 上m 以上的氧化锑矿，小于1 9 斗m 的氧 化锑矿采用阳离子活化、阴离子浮选工艺予以回收； 2 浮选一重选一浮选的工艺，即先用硫化矿浮选的 方法回收硫化锑，然后分级摇床回收 1 9 1 x m 的氧化 锑，最后一1 9 斗m 的氧化锑采用细粒氧化锑浮选工艺 予以回收。前者工艺的特点是锑回收率较高，在氧化 锑选矿中已广泛应用，后者符合“先硫后氧”和“能收 早收”的选矿原则，而且锑精矿品位相对较高，工艺 流程相对简单，有利于工业化实施，鉴于以上情况确 定“浮选一重选一浮选”的原则工艺流程为试验研究 流程，如图1 所示。试验的难点和关键技术是氧化锑 细泥的浮选。 空鼍 匦圈咂巫垂卜吨圃剧 高 图1 试验方案原则工艺流程 F i g 1 P r i n c i p l ef l o w s h e e t o fe x p e r i m e n t a lp l a n 2 ．2 硫化锑浮选条件试验 条件试验采用传统的析因试验方法，单元试验 在固定其它因素的前提下，变动一个因素，并将所得 的试验数据绘制成平面曲线，从曲线上找出最佳值 所对应的工艺参数。 2 ．2 ．1 磨矿细度条件试验 目的矿物充分单体解离是矿石进行有效分选的 先决条件，为此，先进行磨矿细度条件试验。原则工 艺流程如图2 所示。试验结果如图3 所示。 粗精矿粗选尾矿 图2 硫化锑浮选条件试验原则流程 F i g2 T h ef l o w s h e e to fa n t i m o n ys u l f i d ef l o t a t i o n p r o c e s sc o n d i t i o ne x p e r i m e n t 从图3 曲线可知，要使锑的回收率与品位均达 到最佳值，适宜的磨矿细度为一7 4 1 山m 占5 7 ．5 0 ％。 2 ．2 ．2 捕收剂D H 用量试验 试验工艺流程同图2 ，试验药剂制度 g ／t 为 H 2 S 0 46 0 0 ；L S T3 5 0 ；松醇油2 7 ；磨矿细度一7 4 1 x m 占5 7 ．5 0 ％；D H 用量为变量。试验结果如图4 所示。 从图4 试验结果可知，随着D H 用量的增加，锑 回收率上升，锑精矿品位下降，兼顾二者的情况下， 万方数据 2 0 0 7 年第2 期陈代雄伊朗某难选氧化锑矿选矿新工艺研究 7 零 趟 Ⅱ罟 舔 6 0 ．2 6 0 ．O 5 9 ．8 5 9 ．6 5 9 ．4 5 9 ．2 5 9 ．0 2 2 2 1 零 2 0 瓣 基 1 9 面 1 8 舔 1 7 磨矿细度／一7 4 1 J | m ％ 图3 磨矿细度试验结果 F i g3 T h er e s u l t so fc o n d i t i o nt e s to fg r i n d i n gs i z e 1 一锑口1 7 口11 ⅡZ L _ ．；2 二锑回收率；下同 6 4 6 3 堡6 2 瓤 5 9 5 8 2 5 2 0 掌 1 5 槲 基 1 0 面 5 惩 0 D H 用量／ g 。t - 1 图4D t t 用量试验结果 F i g4 T h et e s tr e s u l t so fD Ha m o u n tu s e d D H 用量以2 4 0 ∥t 为宜。 2 ．2 - 3 活化剂L S T 用量试验 试验工艺流程同图2 所示。药剂制度 趴 为 H 2 S O 。6 0 0 ，D H2 4 0 ，松醇油2 7 ；磨矿细度为一7 4 1 山m 占5 7 ．5 0 ％；L S T 用量为变量。试验结果如图5 所示。 2 5 2 0 冰 1 5 斟 基 l O 回 5 嚣 0 图5L S T 用量试验结果 F i g5 T h et e s tr e s u l t so fL S Ta m o u n tu s e d 从图5 曲线可知，适宜的L S T 用量为3 5 0 ∥t 。 2 ．3 硫化锑浮选闭路试验 闭路试验是在条件试验所确定的最佳工艺参数 的前提下，利用实验室静态的单元试验模拟现场连 续的动态生产过程，从而考察中矿的分配、药剂累积 的变化以及可能获得的最终选别指标。药剂制度和 工艺流程如图6 所示，闭路试验结果列于表4 。 2 ．4 硫化矿浮选尾矿分级摇床试验 浮选尾矿进行筛分分级，一共分成三个粒级， 2 8 0 斗m 粒级因含锑较低直接作尾矿， 7 4 2 8 0 斗m 和一7 4 t x m 粒级分别进行摇床选别，试验流程如图7 锑精矿 图6 硫化锑矿浮选闭路试验流程 1 1 0 1 3 F i g6 T h ef l o w s h e e to fa n t i m o n yo r ef o t a t i o n p r o c e s sc l o s eu pe x p e r i m e n t 表4 硫化锑矿浮选闭路试验结果／％ T a b4T h er e s u l t so fa n t i m o n ys u l p h i d ef l o t a t i o n c l o s ec i r c u i tt e s t ／％ 所示，试验结果列于表5 。 浮选尾矿 分级 一7 4 u m 7 4 - 2 8 0 1 x m 摇 床摇床 精矿尾矿精矿中矿尾矿 图7 浮选尾矿分级摇床工艺流程 F i g7 T h ef l o w s h e e to ff l o t a t i o nt a i l i n g s c l a s s i f i c a t i o nt a b l et e c h n i c a lp r o c e s s 表5浮选尾矿分级摇床试验结果肠 T a b5T h er e s u l t so ff l o t a t i o nt a i l i n gc l a s s i f i c a t i o n t a b l et e s t ／％ 2 ．5 摇床尾矿细泥氧化锑浮选条件试验 摇床尾矿为细泥氧化锑，而重选粒度的下限为 1 9 1 上m ，采用常规重选方法难以回收。针对这种情况 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 0 7 年第2 期 决定采用氧化矿浮选方法。 试验中以阳离子活化剂P N S 活化氧化锑矿，再 用阴离子捕收剂C X 一1 浮选氧化锑矿泥。 2 ．5 ．1 活化剂P N S 用量条件试验 7 4 2 8 0 1 x m 粒级的摇床中矿再磨，磨至一7 4 t z m 占9 8 ％后与一7 4 1 ．z m 的摇床尾矿合并，进行氧化锑矿 浮选试验。试验流程和药剂制度如图8 所示，试验结 果列于表6 。 给矿 药剂用量s ／t 锑精矿 图8 氧化锑浮选闭路试验工艺流程 F i g8 T h ef l o w s h e e to fa n t i m o n yo x i d a t e df l o t a t i o n c l o s ec i r c u i tt e s t 表6活化剂P N S 用量条件试验结果／％ T a b6T h er e s u l t so fa c t i v a t o rP N Sa m o u n tu s e d c o n d i t i o ne x p e r i m e n t ／％ 从表6 试验结果可知，随着P N S 用量的增加， 锑精矿回收率逐渐增加，但精矿品位也随之下降，适 宜用量为2 2 0 9 ／t 。 2 ．5 ．2 捕收剂C X 一1 用量条件试验 固定活化剂P N S2 2 0 9 ／t ，C X 一1 为变量，试验流 程如图8 所示，试验结果列于表7 。 从表7 试验结果可知，适宜的C X 一1 用量为2 2 0 0g ／t 。 2 ．6 氧化锑矿浮选闭路试验 氧化锑浮选闭路试验是在条件试验所确定的最 表7 捕收剂C X 一1 用量条件试验结果／％ T a b7T h er e s u l to fc o l l e c t o rC X 一1a m o u n tu s e d c o n d i t i o nt e s t ／％ 佳工艺参数的基础上展开的，旨在确保精矿质量的 前提下尽可能提高锑回收率。试验流程采用两次粗 选、一次扫选、三次精选，药剂条件和工艺流程如图 9 所示，试验结果列于表8 。从表8 结果可知，浮选精 矿含锑2 3 ％，作业回收率达8 6 ％，获得了较优的分 选指标。 图9 综合试验工艺流程 F i g9 T h ef l o w s h e e to fw h o l ed r e s s i n gp r o c e s s c o m p r e h e n s i v et e s t 万方数据 2 0 0 7 年第2 期 陈代雄伊朗某难选氧化锑矿选矿新工艺研究 9 表8氧化锑矿浮选试验结果／％ T a b8T h er e s u h so fa n t i m o n yo x i d a t e df l o t a t i o n p r o c e s s i o nt e s t ／％ 产品名称产率锑品位锑回收率 锑精矿 4 4 ．1 42 3 ．6 08 6 ．8 6 尾矿5 5 ．8 6 2 ．8 21 3 ．1 4 给矿 1 0 0 ．01 0 ．7 81 0 0 ．0 表9全流程试验结果／％ T a b9 T h er e s u l t so fw h o l ef l o w s h e e tc o m p r e h e n s i v e t e s t ／％ 产品名称产率锑品位锑回收率 硫化锑精矿 6 ．8 05 5 ．6 02 1 ．4 2 摇床精矿1 8 ．1 0 3 7 ．8 63 8 ．8 2 浮选氧化锑精矿 2 3 ．5 82 3 ．6 031 ．5 3 尾矿 5 1 ．5 22 ．8 28 ．2 3 给矿 1 0 0 ．01 7 ．6 51 0 0 ．0 2 ．7 全流程综合试验 全流程综合试验是在各种条件试验基础上，遵 “先硫后氧”的选别原则开展的。其思路是硫化锑 用浮选回收，粗粒氧化锑采用摇床回收，细粒氧化 如图9 所示，试验结果列于表9 。 3结语 1 ．采用“先硫后氧”和“浮重结合”的选矿流程处 理伊朗某难选氧化锑矿，工艺流程相对比较简单， 选别指标与国内同类型矿山生产指标相比，居领 水平。 2 ．硫化锑矿浮选采用常规硫化矿浮选，工艺比 较成熟；粗粒氧化锑采用经典的重选方法回收，可行 性较好。 3 ．细粒氧化锑矿采用高效阳离子活化剂P N S 活 化，然后以阴离子捕收剂C X 一1 及辅助捕收剂F u e l o i l 进行捕收，获得了较好的实验室分选指标。 参考文献 [ 1 ] 胡为柏，李隆峰，魏克武，等．浮选E M ] ．长沙中南大学出 版社，1 9 8 2 ． [ 2 ] 选矿设计手册编委会．选矿设计手册[ M ] ．北京冶金 采用浮选回收。全流程综合试验工艺和药剂制度 工业出版社，1 9 8 7 N E WP R O C E S SS T U D Yo ND I F F I C U L TD R E S S I N GA N T I M o N Yo X ⅢI Z E Do R E D I iI R A NS o M EA N T I M o N Yo R E C H E ND a i x i o n g u sM e t a l sR e s e a r c hI n s t i t u t e ，C h a n g s h a4 1 0 0 1 5 ，C h i n a A B S T R A C T T h ea r t i c l eo b t a i n sf r o mt h ee x p e r i m e n t a lo r es a m p l ec r a f tm i n e r a l o g y ．A f t e rh a v i n g i nd e t a i lv e r i f i e d t h eg o a lm i n e r a li n g r e d i e n t ，t h es t r u c t u r e ，d i s s e m i n a t e dr e l a t i o n sa n de x i s t i n gf o r m ，t h r o u g ht h ee x p e r i m e n t a l p l a nc o m p a r i s o n ，t h et e s t h a sd e t e r m i n e d ，t h ef l o t a t i o n g r a v i t y s e p a r a t i o n f l o t a t i o n ，t h ed r e s s i n g t e c h n i c a l p r o c e s s ．C a r r y o n al a r g en u m b ．e ro fc o n d i t i o nt e s t st h e r e a f t e r ，c o n f i r mt h eb e s tp r o c e s sp a r a m e t e r ，a n do n t h i sb a s i s ，t e s th a so b t a i n e dm o r ee x c e l l e n td r e s s i n gi n d e xo ft h ew h o l ep r o c e d u r eo fo x i d i z i n gt h ea n t i m o n y o r e ．H a v i n g t e s t e da n dc a r r i e do nt h ed i f f i c u l to r e d r e s s i n ge x p e r i m e n t a ls t u d y o ft h e a n t i m o n y m u d e m p h a t i c a l l y ，a n df i n ep a r t i c u l a t eo x i d i z ea n t i m o n yo r ea d o p t sh i g h - e f f i c i e n tc a t i o n i c a c t i v a t o rP N Sa c t i v a t e ， t h e nn e g a t i v ec h a r g ec o l l e c t o rC X - 1 ，c h a r g ew i t hn e u t r a lp h a r m a c e u t i c a lF u e lo i l a sa s s i s t a n c ec o l l e c t o r ， a r eu s e dt of l o a tt h ea n t i m o n ym u d ．T h ee x p e r i m e n th a so b t a i n e dg o o dt a r g e ti n t h el a b o r a t o r y ．T h el i m i t e d m i n e r a lr e s o u r c e so f r a t i o n a lu t i l i z a t i o no fo x i d i z ea n t i m o n yo r e f o rs o m eo fI r a n ．h a so f f e r e df u l la n d a c c u r a t ed e s i g nc o n s i d e r a t i o n s ． K E YW O R D S o x i d i z ea n t i m o n yo r e ；p o l y m e t a l l i co r e ；p r o c e s sr e s e a r c h ；f l o t a t i o nr e a g e n t 其先 循采锑 万方数据