锡石多金属硫化矿降砷的探讨.pdf

2 0 有色金属 选矿部分 2 0 0 7 年第2 期 锡石多金属硫化矿降砷的探讨 李正辉 云锡集团矿业开发有限公司老厂锡矿，云南个旧 6 6 1 4 0 0 摘要通过对毒砂矿物性质的分析，探讨硫化矿降砷及锡石多金属硫化矿选别试验，得出锡石多金属硫化矿浮选 降砷的有效抑制剂为T S 一1 新药剂。用云锡摇床处理硫精矿降砷效果好，除砷效率接近8 0 ％。 关键词毒砂；锡石多金属硫化矿；降砷 中图分类号T D 9 5 2 ．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 2 0 0 3 个旧地区锡石多金属硫化矿床不同程度地伴生 砷。在多数情况下，砷以砷黄铁矿 F e A s S 又名毒砂 形态存在。经选矿，砷以有害杂质混入精矿中，往往 引起精矿含砷过高而难以销售。因此，降低选矿产品 中的含砷量，不仅是保护环境的要求，也是提高选矿 经济效益的一个重要途径。要研究锡石多金属硫化 矿产品中的降砷，首先就要了解毒砂的特性和国内 外同行研究取得的经验。 根据资料显汞1 | ，毒砂的抑制剂可分四类 1 氧化剂 包括高锰酸钾、二氧化锰、漂白粉、加温浮选 等 ； 2 p H 调整剂 包括铵盐、硫酸铜、亚硫酸钠、硫 酸钠等 ； 3 锌铁络合剂； 4 无机及有机胶体。毒砂 在酸性介质中很容易浮，p H 3 4 ，可浮性最好，p H 6 可浮性迅速下降，p H l l 1 2 毒砂难以浮游，故石灰是 常用的毒砂抑制剂。毒砂容易氧化，充气氧化或添加 氧化剂如高锰酸钾、二氧化锰、过二硫酸钾及漂白粉 等能有效地抑制毒砂。硫化物被氧化顺序为毒砂 磁黄铁矿 黄铁矿 黄铜矿。氰化物对毒砂的抑制作 用不如高锰酸钾强2 ’3 】。 近年来，采用有机抑制剂抑制毒砂，受到人们的 关注4 | 。金华爱、彭志宏等人以黄铜矿和毒砂人工混 合矿为原料，以木质素磺酸盐为抑制剂进行浮选分 离，获得铜精矿含铜3 1 ．6 4 ％、砷0 ．7 7 ％，铜回收率 9 4 ．7 1 ％；其后，取湖南瑶岗仙钨矿台浮硫化矿精矿进 行试验，以磺腐酸为抑制剂 配以少量石灰 ，丁基黄 药为捕收剂，获得铜精矿含铜2 2 ．6 ％、砷0 ．7 3 ％，铜 回收率9 2 ．6 ％。 沈阳矿冶研究所陈起超、李兆民等人[ 5 ] 以广西 平桂矿务局珊瑚矿锡精矿、钨精矿及台浮混合矿为 原料，以含主要成分为单宁的一种多元酚的衍生物 栲胶为毒砂的抑制剂。栲胶是从富含单宁的植物树 收稿日期2 0 0 6 1 0 2 6 作者简介李正辉 1 9 6 6 一 ，男，云南通海人，T 程师。 皮、叶、果壳中用水提取的浸膏或粉末。栲胶抑制毒 砂的作用机理为毒砂较易氧化，氧化后的毒砂表面 生成类似臭葱石 F e A s 0 4 2 H O 的结构，于是单宁分 子的羧基与毒砂表面的F e 3 等离子发生化学吸附而 固着于矿物表面，而单宁分子另一端的羟基向外和 水分子借氢键结合而形成F e O H ，亲水膜，故栲胶 可用于毒砂的抑制。该矿用栲胶作为毒砂的抑制剂， 有效地解决了黄铜矿与毒砂的浮选分离，使铜精矿 含砷品位降低到0 ．5 ％以下。 大厂矿务局有色金属研究院杨奕旗6 】以长坡选 矿厂处理的锡石多金属硫化矿为原料，通过对矿浆 的通电预处理，控制和调节矿浆电位 胁 ，然后加入 碳酸钠 2 0 0 0 趴 ，实现了毒砂与黄铁矿的有效分离， 硫精矿含砷降低到0 ．7 ％以下。 尽管国内外选矿工作者对硫化矿的降砷开展 了广泛的研究，采用了一系列除砷方案，但由于毒 砂、黄铜矿、黄铁矿三种矿物结构相似，可浮性基本 相同，黄铜矿、黄铁矿降砷在选矿界被认为是一个 难题。个旧地区锡石多金属硫化矿的降砷同样是一 难题。 2 砷矿物的性质 矿物中最常见的硫砷化合物是毒砂 F e A s S ，大 多见于高温热液矿床，与铜、铅、锌等硫化物共生，在 钨、锡石英和锡石多金属矿床中，与黑钨矿、锡石等 共生。由于毒砂的生成条件与这些矿物相似，所以在 选别过程中常进入精矿，造成精矿含砷不符合冶炼 要求。 毒砂化学组分中含铁2 7 ．2 7 ％～3 5 ．6 3 ％、砷 4 6 ．9 3 ％～4 3 ．0 3 ％、硫1 7 ．1 ％～2 1 ．3 ％，密度5 ．9 ～6 ．2 ，介 电常数 8 1 ，激磁电流O ．3 2 ．7 A ，一般属于无电磁 万方数据 2 0 0 7 年第2 期 李正辉锡石多金属硫化矿降砷的探讨 2 1 性、含杂质属强电磁性。相对磁吸引力0 ．1 5 。导电率 1 0 一l O O f l ‘1 c m ～。比磁化系数 0 ．8 1 0 ．5 7 x 1 0 - 6 c m ／g 。电 流密度2 3 0 0 m A ／e m 2 ．4 5 s ，形成汞齐矿物1 0 0 ％。浮升 电流1 号极1 ．3 5 A 、2 号极1 ．1 A 。附油率 ％ 不加药 剂8 8 ．9 ，加黄酸盐8 3 ．5 ，加油酸钠9 1 。可溶性于H C l 、 H N 0 3 、H 2 S 0 4 、H F 、K O H 、N a O H 、H 3 P 0 4 。硬度5 ．5 ～6 ，性 脆，熔度2 [ 1 ] 。 3 老厂锡石多金属硫化矿降砷试验 个旧老厂地区有含铜高、含锡高、含砷高的“三 高”锡石多金属硫化矿。矿石中主要金属矿物为毒 砂、黄铜矿、黄 白 铁矿、锡石，主要脉石矿物为石 英、萤石、电气石、方解石等。含铜3 ．8 4 ％、砷 1 4 ．5 0 ％、锡5 ．5 2 ％、硫1 3 ．1 5 ％。含砷如此高的矿石，实 属罕见。在国内外资料上尚未见到有关此类“三高” 矿选矿的报道。 这类矿石采用浮选一重选联合选矿工艺处理，在 浮选回收铜时，毒砂随黄铜矿一起进人铜精矿，严重 影响了铜精矿的质量，铜精矿因为含砷高达不到冶 炼厂的要求而难以销售，同时，为保证铜精矿的品 位，不得不大幅度地降低铜回收率，造成铜资源的浪 费。浮选尾矿采用重选回收锡时，产出的锡精矿也因 含砷高影响质量。 试验抓住黄铜矿与毒砂、硫化铁矿物分离这一核 心问题进行研究，探索适合处理该矿的混合浮选新工 艺，研制毒砂、硫化铁矿物的有效抑制剂T s 一1 新 药剂。浮选药剂用量为佟一12 0 0g ／t 、石灰2 0 0 0g ／t ； 黄药7 0g ／t ；松醇油3 5g ／t ；腐殖酸钠1 0 0g ／t 。 表1开路浮选试验结果／％ T a b1T h ee x p e r i m e n tr e s u l t so fo p e nc i r c u i t f l o a t a t i o n ／％ 从表1 可见，开路浮选获得好的指标铜精矿含 铜3 0 ．8 1 ％、含砷0 ．8 ％、铜回收率8 2 ．7 3 ％；砷精矿含 砷3 7 ．7 2 ％，砷回收率7 3 ．1 0 ％；浮选尾矿锡品位提高 到1 0 ．5 2 ％，锡回收率9 5 ．5 0 ％。 试验发现，毒砂在p H9 以上的石灰介质中，明 显受到抑制，p H 11 以上的石灰介质中，毒砂被抑制 原矿 图1 浮选新工艺、新药剂流程 F i g 1T h ef l o w s h e e to ff l o a t a t i o nn e wc r a f ta n d n e wm e d i c i n e 得比较彻底。 试验探索出的混合浮选新工艺和砷黄铁矿、黄 铁矿的有效抑制剂_ T s 一1 新药剂，用于处理老厂 地区的“三高”矿有效，为处理“三高”矿找到了一条 新路子。 4 卡房硫精矿采用云锡摇床降砷 个旧卡房锡石多金属硫化矿产品中的硫精矿由 于含砷高，产品难以销售。硫精矿中的砷主要以毒砂 形式存在，由于毒砂与黄铁矿的可浮性相似，用浮选 降砷难以得到理想效果。尤其是毒砂和黄铁矿经硫 酸铜活化后，两种矿物可浮性接近，毒砂与黄铁矿较 难分离。考虑到毒砂密度5 ．9 6 ．2 ，黄铁矿密度4 ．9 ～ 5 ．2 ，锡石密度6 ．8 ～7 ．2 ，三种主要矿石有密度差异，因 此重选降砷成为可能。 表2摇床降砷选别结果／％ T a b2 S a m p l i n gr e s u l to ft a b l i n gr e d u c ea r s e n i c c o n t a i n i n g ／％ 从表2 可见，给矿含砷4 ．5 7 ％，经云锡摇床选别 后，可产出的硫精矿产率为5 1 ．7 8 ％，含硫4 5 ．4 8 ％， 含砷1 ．8 2 ％，硫回收率7 4 ．2 0 ％。硫精矿的除砷效率接 近8 0 ％。 万方数据 2 2 有色金属 选矿部分2 0 0 7 年第2 期 摇床产出的砷精矿含砷2 9 ．8 8 ％、含锡3 ．2 8 ％，锡回 收率6 1 ．2 2 ％，砷精矿经浮选分离产出了锡精矿和砷 精矿。锡精矿含锡2 9 ．7 8 ％，作业回收率5 9 ．4 6 ％；砷 精矿含砷3 1 ．6 ％，作业回收率9 7 ．5 2 ％。 5结语 1 ．通过对个旧地区锡石多金属硫化矿降砷的 研究探索，找到了一些办法，并取得了一定的经验。 2 ．个旧地区锡石多金属硫化矿精矿降砷的有 效抑制剂为T s l 新药剂。铜精矿含砷可降低至 0 ．8 ％以下。 3 ．硫精矿降砷可采用云锡摇床进行重选分离， 达到含硫4 5 ．4 8 ％、含砷1 ．8 2 ％，硫回收率7 4 ．2 0 ％、硫 精矿的除砷效率近8 0 ％的指标。 参考文献 [ 1 ] 中国科学院地球化学研究所．单矿物分选[ M ] ．北京地质 出版社，1 9 8 1 ，4 7 - 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