某浮选尾矿选锡工艺试验研究.pdf

4 4 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第2 期 d o i 1 0 3 9 6 9 ，j ．i s s l l ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 2 ．0 1 l 某浮选尾矿选锡工艺试验研究 梁溢强1 一，简胜1 一，刘玫华1 ，2 1 ．昆明冶金研究院，昆明6 5 0 0 3 1 ；2 ．云南选冶新技术重点实验室，昆明6 5 0 0 3 1 摘要本研究项目的试验原料来自云南某多金属矿浮选回收铜锌硫的尾矿，含锡o ．4 ％，矿石中的锡石由于嵌布粒度 细、成分复杂，现场采用的常规重选难以高效回收。为了提高锡石的回收率，提升资源的利用率，通过对原矿的粒度组成和 化学成分分析，通过系统的试验研究表明，不同粒级的锡石其浮选效果差异明显。最终采用分级重浮联合工艺流程处理该 矿石，可获得含锡5 ．2 0 ％、锡石回收率6 1 ．6 5 ％的锡富中矿，相对于全重选流程能大幅度提高锡石的回收率。 关键词锡石；分级；重选；窄级浮选 中图分类号T D 9 5 2 ；T D 9 2 2 ；r m 9 2 3 ．7 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 5 0 2 一0 0 4 4 一0 5 S t l l d yo nt h eR e c o V e r yo fT i nf r o mt h eT a i H n g so fT i nF l o t a t i o n L 酗ⅣG №z n 叼1 一，t 7 工d ⅣI s k n 矿2 ，ⅡuM a z 懈1 2 I ．‰n m i 叼胁t 越m 恻R e S e r c 砌‰蹴u ￡e ，K I 上n m Z 叼硝0 0 3 j ，吼f ，l 口； a 砘n M n 脚拗o m t o 珂加r Ⅳe I l ，‰九n D f 叼兰，o 厂B 饥妒d Ⅱt z o nn n d 胁t 口f Z u 聊，， K u n m i 叼硝D 0 3 J ，吼Z n n A b s t r a c t At a i l i n g s 鹊s a y i n g0 ．4 ％S ni st a k e nf 而man o t a t i o np r o c e s su s e dt or e c o v e rC u ，P ba n d Z n ．T h ec a s s i t e r i t ei nt h e t a i l i n g s i sf i n ed i s s e m i n a t e da n dw i t h c o m p l e xc o m p o s i t i o n ， w h i c hl e a d st o d i m c u l t i e st ob er e c o v e r i e db y 帆d i t i o n a lg r a v i t vc o n c e n t r a t i o n ．I no r d e rt oe n h a n c et h er e c o v e r yo ft h eS n a n dm a k eg o o du s eo ft h et a i l i n g s ， p a r t i c l es i z ea n a l y s i sa n dc h e m i c a lc o m p o s i t i o na n a l y s i sw e r ec o n d u c t e d ． T h et e s tr e s u l t ss h o wt h a tt l l ed i 珏．e r e n c ei so b v i o u sb e t w e e nd i f k r e n ts i z er a n g e s ．S oac o m b i n e dp r o c e s so f 羽．a v i t v c o n c e n t r a t i o na n dn o t a t i o na f t e rc l a s s i 6 c a t i o ni s p r o p o s e d ， w h i c hc a ne n h a n c et h eS nr e c o v e r y r e m a r k a b l v ，a n dr i c hc a s s i t e r i t e Ⅱl i d d l i n g sc o n t a i n i n g5 ．2 0 ％S nw a so b t a i n e dw i t hr e v o e I H yo f6 1 ．6 5 ％． K e yw o r d _ s c a s s i t e r i t e ；c l a s s i 6 c a t i o n ；g m v 畸c o n c e n t r a t i o n ； n o t a t i o ni nn a l l r o wr a n g e 某矿区浮选尾矿的锡主要以锡石形式存在，且 锡石的嵌布粒度极细，5 0 ％以上的锡石嵌布粒度小 于2 0 斗m 。同时，矿石中含有磁黄铁矿、黄铁矿、 磁铁矿、闪锌矿、绿泥石、滑石等，其泥质成分含 量超2 0 ％，是较难选的矿石。由于锡石与几种脉石 矿物的密度接近，密度差值小，采用摇床分选时， 由于各段摇床次精矿粒度较粗，其中没有解离的连 生体大量富集到次精矿复洗系统，形成高杂质给矿， 严重影响复洗系统的产品质量及选矿回收率[ 1 ] 。 虽然传统的重选流程是根据矿石的变化发展出阶段 磨矿．- 阶段选别、泥砂分选、贫富分选的流程，但还 是不能较好地回收1 9 m 以下的锡石细泥。由于 收稿日期2 0 1 4 _ o l 一1 3修回日期2 0 1 5 0 l 1 4 作者简介梁溢强 1 9 8 2 一 ，男，广东佛山人，硕士，工程师。 锡石容易泥化，为了提高锡石的回收率，现在已发 展了重浮联合、重磁联合、选冶联合等联合流程。 浮选在锡矿选矿中主要有以下两个方面应用 一是用于浮选分离、回收和脱除伴生的各种硫化矿 物；二是浮选锡矿物，主要是从矿泥中浮选细粒锡 石。如果浮锡之前脱硫效果不佳，浮锡时大部分的 硫将进入锡精矿中，不但严重影响锡精矿的品位， 而且会消耗大量的药剂，故原矿进行锡石浮选前先 进行常规的浮选脱硫。本文通过对该尾矿 以下称 原矿 的粒度组成和化学成分分析，考察了不同粒 级的浮选指标变化规律，为选择及优化选矿工艺流 程提供重要的试验数据。 万方数据 2 0 1 5 年第2 期梁溢强等某浮选尾矿选锡工艺试验研究 4 5 1 原矿性质考察 通过x 射线衍射图谱和电子探针分析，结合 化学多元素分析结果 表1 ，可知该矿样中的主 要有用元素为锡，主要矿物有磁黄铁矿、针铁矿、 闪锌矿、锡石、毒砂，此外有少量方铅矿和斑铜矿 等；脉石矿物主要有石英、萤石、白云母、绿泥石 等。从单体解离度来看，矿样的细度为一7 4 “m 占 7 6 ．0 9 ％，锡石的单体解离度7 4 ．9 8 ％，故不需再进 行磨矿作业。矿样的粒级分布结果见表2 。从粒度 筛析可以看出，矿样的粒度分布较为平均，锡石主 要分布在 1 0 “m 的粒级中，金属量占8 8 ．1 4 ％，其 中在一3 7 1 9 肛m 的粒级略有富集，含锡0 ．6 2 ％。 表1矿样化学多元素分析结果 仉l b l e1R e s u l to fc h e m i c a la n a l y s i so fo r es a m p l e ／％ 元素 s nC u 含量 O ．4 00 ．0 6 3 SA s 7 ．8 90 ．6 l 表2矿样粒度筛析结果 T a b l e2 S i e v i n ga n a l y s j sr e s u l t so ft h eo r es a m p l e ，％ 2 选矿试验 2 ．1 重选流程试验 由于重选对环境友好，污染少，容易操作，故 选别锡石较常规的流程是重选流程。采用高重力场 的离心机对原矿进行一次粗选、一次扫选，离心机 精矿再用摇床精选的流程回收矿石中的锡石。试验 流程见图1 ，试验结果见表3 。 从试验结果可以看出，采用离心机粗选，离心 机精矿再用摇床精选，可以获得锡品位1 6 ．9 8 ％、 锡回收率2 1 ．2 7 ％的锡精矿，离心机一次粗选、一 次扫选可以获得锡品位1 ．1 1 ％、锡回收率6 9 ．6 5 ％ 的锡中矿。但锡与铁、硫、砷等杂质致密共生，嵌 布粒度细，也容易过粉碎，几种矿物密度差值小， 采用纯重选难以获得较高品位的锡精矿。 原矿 精矿中矿摇床尾矿离心机中矿 离心机尾矿 图1 离心机摇床重选流程 F i g ．1 F l o w s h e e to ft h eg m v i t yc o n c e n t r a t i o nb y f a l c o na n ds h a k i n gt a b l e 表3离心机摇床重选试验结果 T a b l e3R e s u l to f g m v i t y c o n c e n t I ．a t i o n b y柚c o n a n ds h a k i n gt a b l e，％ 2 ．2 直接浮选流程试验 锡的粒度较细，在重选过程中，细粒锡石易于 飘浮在矿浆表面，而随矿浆流走从而损失于尾矿 中，故重选对细粒级锡的回收有一定的局限性；而 浮选是利用矿物表面物理化学性质的差异进行分离 的选矿方法，故浮选比重选有效回收的下限粒度要 低得多，所以细粒锡石以浮选工艺为主[ 2 ] 。国外实 践表明，应用锡石浮选工艺选别矿泥，是提高选矿 回收率的主要措施。现有的锡石浮选捕收剂的种类 很多，目前工业上应用的主要是油酸类、砷酸类、 膦酸类、磺化琥珀酸胺盐类和羟肟酸类等。但这些 药剂不是成本高，就是有毒性，污染环境。采用广 州有色金属研究院和华联锌铟股份有限公司研发的 G Y C 3 为捕收剂，P 8 6 为辅助捕收剂。六偏磷酸钠 六偏磷酸钠抑制含钙矿物 和碳酸钠为脉石抑制 剂，进行锡石浮选。试验流程见图2 ，获得含锡 0 ．8 9 ％、锡回收率4 9 ．8 0 ％的锡粗精矿。由于过多微 细矿泥的存在，在浮选过程中细泥吸附药剂多，产 生矿泥覆盖膜或矿化泡沫被矿泥所污染，从而增加 药剂的消耗，降低选择性，对浮选过程引起不良的 影响[ 3 ] 。故直接浮选的效果没有摇床重选的指标 优异。 万方数据 4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第2 期 粗 原矿 药剂用量单位∥t 中矿尾矿 图2 直接浮选试验流程 F i g ．2 n o w s h e e to fn o t a t i o nt e s t 同 2 ．3 窄级别浮选 由于原矿粒级范围宽，粗粒级别的锡石密度较 大，容易在泡沫中脱落，而细粒矿石具有不同于正 常浮选粒级的特性，它会恶化矿浆的浮选环境，增 大矿粒的表面积，增加药剂消耗量。为了考察不同 粒级锡石的回收率，对原矿进行分级浮选， 7 4 p m 和 3 7p m 筛分采用细筛筛分，筛分时的物料 损失量控制在1 ％以下，并计入最细粒级中，即计 人一1 0 斗m 粒级。试验流程见图2 ，各个粒级的浮 选结果见表4 。 从试验结果可以看出，随着人选粒度的下降， 精矿中锡石的富集比从6 ．3 8 下降至1 ．1 4 ，锡回收 率先增加后减少，其中一3 7 1 9 斗m 的粒级中回收 率最高 7 8 ．2 3 ％ 。粗粒级浮选效果较差是由于锡 石密度大，容易从泡沫中脱落，需要选用捕收能力 更强的药剂，在充气量较强的条件下才能获得较好 的回收率；一1 0 “m 的细泥浮选回收率较差是由于 矿石的比表面积增大，需要的药剂用量大，而采用 大用量的药剂会造成泡沫中夹带大量的脉石，使分 选效果不明显。 2 ．4 分级宽级别浮选 实际生产中难以把粒级精确的分成5 个窄级 别，不可能对各个窄级别分别进行处理，故考虑分 成 7 4 斗m 和一7 4 斗m 两个宽级别进行处理，考察 对锡石回收率的变化影响。试验流程见图3 ，试验 结果见表5 。 对 7 4 斗m 的粒级进行浮选，其回收率只有 8 ．0 4 ％ 作业回收率3 5 ．5 8 ％ [ 4 | ，根据相关研究结 表4矿样窄级别浮选试验结果 T a b l e4R e s u l to fn o t a t i o nt e s ti nn 锄ws i z e r a n g e ，％ 果可知，粗粒锡石晶格内的杂质较多，提高了锡石 溶度，对其可浮性有着有害的影响；锡石晶格内赋 存的杂质，类质同象地取代锡原子，或是形成络合 物和孤立相，从而影响到锡石的可浮性，改变着 晶体内部及其表面的物理参数和物理化学性质[ 5 ] 。 一7 4 斗m 粒级浮选得到的精矿2 回收率3 9 ．1 2 ％ 作 业回收率5 0 ．5 4 ％ [ 6 ] ，与窄级别浮选效果相当，但 其锡石富集比才2 ．5 ，较窄级别浮选效果差。 原矿 精矿l尾矿l精矿2尾矿2 图3 分级浮选试验流程 F i g ．3 n o wc h a no fn o t a t i o nt e s ti nb r o a ds i z em n g e 2 ．5 分级脱泥后浮选药剂用量 由于粗粒级别的浮选效果不佳，而采用摇床等 重选设备选别 7 4 斗m 的锡石的工艺相对完善， 故 7 4 斗m 的粒级采用摇床进行处理。因为采用旋 流器进行3 7 恤m 的分级，对设备的损耗高，处理 万方数据 2 0 1 5 年第2 期梁溢强等某浮选尾矿选锡工艺试验研究 4 7 表5分级宽级别浮选试验结果 7 r a b l e5R e s u l to fn o t a t i o nt e s ti nb r o a ds i z er a n g √％ 量低，所以选择7 4 斗m 作为重选产品和浮选产品 的分界线。因为一1 0 斗m 的矿泥和黏土会恶化浮选 环境，所以采用旋流器对一7 4 斗m 的粒级进行脱 泥，旋流器沉砂进行浮选试验，试验流程见图4 ， 试验结果见表6 。由试验结果看出，随着药剂用量 的增加，锡石的回收率逐步增长，当用量在8 0 0 4 0 0 趴 粗选 扫选 的时候，经过一次粗选、一次 扫选，其锡回收率已达9 0 ．1 3 ％，表明大量的锡石 已被药剂捕收吸附，再增加药剂的用量作用不大。 粗 原矿 中矿尾矿 图4 分级脱泥后浮选试验流程 F i g ．4 n o ws h e e to fn o t a t i o na f t e rc l a s s i f i c a t i o n a n dd e s l i m i n g 表6分级脱泥后浮选试验结果 T a b l e6E x p e r i m e n tr e s u l to fd e s l i m i n gc l a s s i f i c a t i o n t on o t a t i o n ／％ 鲨羔兰竺竺盘竺竺 粗精矿 1 2 ．6 22 ．2 4 0 5 9 ．9 3 姗，o o 嚣篡蕊裟麓 原矿1 0 0 ．00 _ 4 7 21 0 0 ．0 2 ．6 全流程选别 采用浮选难以有效回收 7 4 斗m 的锡石，而粗 粒级别的锡石采用摇床重选的工艺能较好的回收， 所以采用细筛把原矿中 7 4 m 的粒级筛出， 7 4 斗m 粒级产品采用摇床进行选别；采用的旋流器 对一7 4 斗m 的矿浆进行脱泥，旋流器的沉砂进行锡 石浮选，旋流器的溢流直接丢尾，试验流程见图 5 ，试验结果见表7 。 原矿 锡富中矿尾矿 图5 全流程试验流程 F i g ．5 T h ew h o l et e s tn o w s h e e t 表7全流程试验结果 T a b l e7R e s u l to ft h ew h o l en o w s h e e tt e s t／％ 对锡富中矿进行重选提纯，需要在重选前进行 万方数据 鹌有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第2 期 预先脱药，否则锡石容易损失于摇床尾矿中，造成 锡石二次损失；也可将摇床精矿适度磨细后与锡富 中矿合并后再浮选提纯，但其浮选回收率难以超过 9 0 ％。故建议采用烟化法处理。相关研究表明采用 该法处理锡品位3 ％～5 ％的富中矿，经挥发、收尘 两作业后，得到烟尘含锡5 0 ％左右，回收率9 4 ％， 炉渣锡品位可以降至O ．0 7 ％以下[ 7 。1 - | 。 3 结论 1 锡石浮选回收率高的关键原因，是有效地 回收了部分细粒锡石，这是重选无法与之相比的。 通过重浮联合流程，可获得含锡5 ．2 0 ％。锡石的回 收率6 1 ．6 5 ％的锡富中矿；而通过全重选流程，仅 能获得含锡6 ．0 7 ％、锡石的回收率2 7 ．3 l ％的锡富 中矿。随着各种新药剂的研发，采用浮选回收和提 纯细粒锡石将是一个很好的选择。 2 不同粒级矿石的浮选行为表现极不相同。 当其捕收剂用量都在最佳条件情况下，粗细粒级物 料的浮选效果相当，经过一次粗选、一次扫选后， 只有5 0 ％左右的回收率，富集比相差比较明显。其 较好选别的粒级为一7 4 1 9 斗m 。因此可采用分级处 理的浮选方法来提高浮选效果。 3 获得的锡富中矿和摇床精矿可以直接采用 烟化法处理，减少再次选别时金属量的损失。 参考文献 [ 1 ] 李正辉．老厂锡石多金属氧硫混合矿选矿实践[ J ] ．有色 金属 选矿部分 ，2 0 0 8 1 7 一1 0 ． [ 2 ] 吕中海，胡卫波，张俊，等．锡矿石选矿工艺研究现状 与进展[ J ] ．现代矿业，2 0 0 9 1 0 1 9 2 2 ． [ 3 ] 李宏建，李新冬．国内外锡选矿进展[ J ] ．中国矿山工程， 2 0 0 6 ，3 5 5 1 0 1 3 ． [ 4 ] 李成秀，文书明，汪伦．某高砷锡石硫化铜矿粗粒浮选 工艺研究，有色金属 选矿部分 ，2 0 0 5 3 9 1 2 ． [ 5 ] P 0 l k i I lsI ，【丑p t e vSF ，M a t 8 u e bLP ，e ta 1 ．细粒锡石 浮选理论和实践[ J ] ．国外金属矿选矿，1 9 7 3 1 2 1 一1 1 ． [ 6 ] 农升勤，覃伟暖，邓位鹏，等．低品位细粒锡石浮选试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 3 3 7 4 0 ． [ 7 ] 杜体尧．我国锡选矿概况[ J ] ．云南冶金，1 9 7 6 6 “一5 7 ． [ 8 ] 陆朝波，朱文涛．原矿锡品位波动对车河选矿厂的影响 及应对措施[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 4 4 4 _ 4 7 ． [ 9 ] 徐宏祥，张其东，程敢，等．印尼某锡铁矿工艺矿物学 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 5 l 一5 ． [ 1 0 ] 黄水鹏．某锡石多金属硫化矿脱硫试验的研究[ J ] ．有 色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 5 3 9 - 4 2 ． [ 1 1 ] 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