新型捕收剂在缅甸某锡矿浮选中的应用.pdf

新型捕收剂在缅甸某锡矿浮选中的应用 ① 刘有才１， 刘世宏１， 符剑刚１， 李 政１， 吴 凯１， 李春林２ （１．中南大学 化学化工学院，湖南 长沙 ４１００８３； ２．湖南中科矿冶科技有限公司，湖南 长沙 ４１００００） 摘 要 针对缅甸某含锡 ３．８０％的锡矿石进行了浮选工艺试验研究。 在磨矿细度为－７４ μm 粒级占 ７４．２０％，调整剂硫酸铵用量 ４ ０００ g／ t、捕收剂 DW２７１ 用量 １ ８００ g／ t、辅助捕收剂 P８6 用量 １００ g／ t 条件下，经一粗二扫二精闭路浮选试验获得了锡精矿品位 ４２．８０％、锡回收率 ８９．０９％。 关键词 锡矿石； 浮选； 捕收剂； DW 系列药剂 中图分类号 TD９２３文献标识码 Adoi１０．３９6９／ j．issn．０２５３－6０９９．２０１９．０１．０１５ 文章编号 ０２５３－6０９９（２０１９）０１－００6１－０３ Application of New Collectors in Flotation of Tin Ore from Burma LIU Kou⁃cai１， LIU Shi⁃hong１， FU Jian⁃gang１， LI Zheng１， WU Kai１， LI Chun⁃lin２ （１．College of Chemistry and Chemical Engineering， Central South University， Changsha ４１００８３， Hunan， China； ２．Hunan ZOCO Mining and Metallurgy Technology Co Ltd， Changsha ４１００００， Hunan， China） Abstract Experiments were carried out to beneficiate tin minerals from a Burmese tin ore with Sn grade of ３．８０％． With the grinding fineness of －７４ μm ７４．２０％， and with the dosage for regulator ammonia sulfate， collector DW２７１ and subsidiary collector P８6 as ４ ０００ g／ t， １ ８００ g／ t and １００ g／ t， respectively， a tin concentrate grading ４２．８０％Sn at ８９．０９％ recovery was obtained by adopting a closed⁃circuit flowsheet consisting of one stage of roughing， two stages of scavenging and two stages of cleaning． Key words tin ore； flotation； collector； DW series collector 在战国时期我国就已经出现锡的应用，后来随着 炼丹术的兴起，锡得到了较多的研究与应用［１］。 锡作 为自然界分布较为广泛的贵重金属之一［２－３］，具有无 毒、熔点低、抗腐蚀能力强、能与其他许多金属形成合 金［４］、延展性良好等特性，因此锡广泛应用于焊锡、马 口铁、锡化工、黄铜及青铜合金及其他行业［５］。 本文 针对缅甸某锡矿进行锡浮选试验研究，以期为该资源 的综合回收利用提供依据。 １ 原矿性质 缅甸某锡矿原矿筛分结果如表 １ 所示。 原矿化学 多元素分析以及物相分析结果见表 ２～３。 该锡矿石中 Sn 品位为 ３．８０％，具有较高的回收价 值；SiO２含量较高，主要脉石矿物为石英，属于碱性脉 石含量较高的矿物。 矿石含硫较低。 原矿物相分析结果表明，主要矿物锡以锡石的形 式存在，占 ９6．７6％，这是选矿过程中能够获得的最大 理论回收率。 表 １ 原矿筛分结果 粒径／ mm产率／ ％ ＋０．４５ ０．０５ －０．４５＋０．３０ ２．０３ －０．３０＋０．１０6 ５０．５７ －０．１０6＋０．０７４ ２１．6９ －０．０７４＋０．０４５ ２１．９８ －０．０４５＋０．０３８ ３．6８ 表 ２ 原矿化学多元素分析结果质量分数） ／ ％ SnFeCuPbZnAs ３．８０6．２８０．０８１０．０４０．０５８０．１２ SPCaOSiO２MgOAl２O３ ０．０１０．０４５０．２５6１．９２０．５１１6．５７ 表 ３ 原矿锡物相分析结果 相态含量／ ％分布率／ ％ 锡石锡３．6７９９6．７6 酸溶锡０．１２３３．２４ 合计３．８０２１００．００ ①收稿日期 ２０１８－０７－１２ 作者简介 刘有才（１９７０－），男，湖南安化人，博士，副教授，主要研究方向为浮选及湿法冶金。 第 ３９ 卷第 １ 期 ２０１９ 年 ０２ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 MINING AND METALLURGICAL ENGINEERING Vol．３９ №１ February ２０１９ 万方数据 ２ 试验结果与分析 ２．１ 试验方案确定 原矿性质分析结果表明，矿样中锡石粒度较细，采 用传统的重选工艺对于细粒级锡石难以回收，而针对 细粒级锡石采用浮选工艺能够获得较好的指标，因此 本文采用浮选的方法对该矿样进行选别以确定最优浮 选指标。 试验流程见图 １。 原矿脱琉杨 磨矿 捕收剂 浮 选 锡精矿锡尾矿 15 min 调整剂 5 min 图 １ 试验流程 在选用浮选药剂时，由于捕收剂选择性和捕收能 力差异，以及单一浮选药剂浮选可能无法同时满足锡 石品位和回收率，因此选用复合型浮选剂，以降低对锡 石选别的影响。 经过比较选用新研制的 DW 与 BW 系 列药剂［6］进行浮选，综合回收原矿中的锡。 目前浮选 细粒锡石常见的浮选药剂［７－８］有脂肪酸类、膦酸、羟肟 酸类、胂酸类、烷基磺化琥珀酸类，其中羟肟酸类捕收 剂作为选择性能以及捕收性能优良的氧化矿捕收剂在 锡石浮选中有广泛应用。 试验选用的 DW 与 BW 系列 药剂是在羟肟酸类捕收剂基础上进行合理选型配比而 成的新型药剂，其主要官能团为羟肟基（氧肟基）。 ２．２ 浮选条件试验 ２．２．１ 磨矿细度试验 由于浮选对微细粒锡石有较好的回收效果，锡矿 原料中粒径处于－０．３０＋０．１０6 mm 粒级占 ５０．５７％，未 能达到浮选要求，因此采用球磨机进行磨矿，在捕收剂 DW２７１ 用量１ ０００ g／ t、辅助捕收剂 P８6 用量８０ g／ t、调 整剂硫酸铵用量 ３ ０００ g／ t 条件下进行磨矿细度试验， 结果见图 ２。从图 ２ 可知，锡品位和精矿中锡回收率 磨矿时间/min 55 50 45 40 35 30 34 33 32 31 1234657 回收率/ 精矿品位/ 图 ２ 磨矿细度试验结果 均随磨矿细度增加呈现先上升随后下降的趋势。 考虑 到磨矿成本问题，确定磨矿时间为 ３ min，此时磨矿细 度为－７４ μm 粒级占 ７４．２０％。 ２．２．２ 粗选调整剂用量试验 在磨矿细度为－７４ μm 粒级占 ７４．２０％，捕收剂 DW２７１ 用量 １ ０００ g／ t、辅助捕收剂 P８6 用量 ８０ g／ t 条 件下进行了锡浮选调整剂硫酸铵用量试验，结果见 图 ３。结果表明，试验过程中采用硫酸铵作为调整剂能 够获得较好的锡品位和回收率，且当硫酸铵用量为 ４ ０００ g／ t 时，浮选指标较为理想。 琉酸铵用量/g t-1 58 56 54 52 50 48 46 44 36.0 35.5 35.0 34.5 34.0 33.5 3000400050006000 回收率/ 精矿品位/ 图 ３ 调整剂用量试验结果 ２．２．３ 粗选辅助捕收剂用量试验 浮选过程中，单独采用 DW 与 BW 系列药剂会出 现泡沫过多的情况，造成浮选刮泡不能及时进行，因此 选用 P８6 作为辅助捕收剂，起到消除泡沫的作用。 在 磨矿细度为－７４ μm 粒级占 ７４．２０％、捕收剂 DW２７１ 用 量 １ ０００ g／ t、调整剂硫酸铵用量 ４ ０００ g／ t 条件下进行 了锡浮选辅助捕收剂 P８6 用量试验，结果见图 ４。 结 果表明，采用 P８6 作为辅助捕收剂能够起到良好的捕 收效果，且当 P８6 用量为 １００ g／ t 时，浮选各项指标较 为理想。 辅助捕收剂P86用量/g t-1 60 55 50 45 40 36 35 34 33 32 31 30 8090100110120130140 回收率/ 精矿品位/ 图 ４ 粗选辅助捕收剂用量试验结果 ２．２．４ 粗选捕收剂种类试验 在磨矿细度－７４ μm 粒级占 ７４．２０％，硫酸铵用量 ４ ０００ g／ t、捕收剂用量 １ ０００ g／ t、辅助捕收剂 P８6 用量 ２6矿 冶 工 程第 ３９ 卷 万方数据 １００ g／ t 条件下进行了捕收剂种类试验，结果见表 ４。 结果表明，相较于单一传统捕收剂烷基羟肟酸、水杨羟 肟酸、苯甲羟肟酸，采用 DW 系列药剂与 BW 系列药剂 的浮选指标更好，但比较而言，DW２７１ 优于 DW１０１， BW１０１ 优于 BW２８１，因此试验选用 DW２７１ 以及 BW１０１ 作为该锡矿样的浮选药剂进行进一步优化。 表 ４ 粗选捕收剂种类试验结果 捕收剂 种类 产品 名称 产率 ／ ％ Sn 品位 ／ ％ 回收率 ／ ％ 锡精矿３．５２２２．１４２２．４７ 水杨羟肟酸尾矿９6．４８２．９２７７．５３ 给矿１００．００３．6０１００．００ 锡精矿４．８５２８．１6３７．７８ 苯甲羟肟酸尾矿９５．１５２．５66２．２２ 给矿１００．００３．８０１００．００ 锡精矿５．４１３０．５２４７．２０ 烷基羟肟酸（C6～C８）尾矿９４．５９２．１７５２．８０ 给矿１００．００３．７０１００．００ 锡精矿５．５９３３．７９４９．6８ BW２８１尾矿９４．４１２．０３５０．３２ 给矿１００．００３．８０１００．００ 锡精矿6．１４９３４．6８５７．５５ BW１０１尾矿９３．８6１．6７４２．４５ 给矿１００．００３．７０１００．００ 锡精矿6．８２３４．１４6２．９１ DW２７１尾矿９３．１８１．４７３７．０９ 给矿１００．００３．７０１００．００ 锡精矿５．９２３５．１１５９．７１ DW１０１尾矿９４．０８１．７２４０．２９ 给矿１００．００３．７０１００．００ ２．２．５ 粗选捕收剂用量试验 在磨矿细度－７４ μm 粒级占 ７４．２０％，硫酸铵用量 ４ ０００ g／ t、辅助捕收剂 P８6 用量 １００ g／ t 条件下进行了 捕收剂 DW２７１ 以及 BW１０１ 用量试验，结果见图 ５。 结果表明，随着捕收剂用量增加，精矿中锡回收率逐渐 提高，但品位下降，这可能是捕收剂过量导致浮选出其 余杂质引起品位下降。 试验结果表明，采用 DW２７１ 作 为捕收剂效果优于 BW１０１，当 DW２７１ 用量为 １ ８００ g／ t 时，可以获得较好的综合指标。 捕收剂用量/g t-1 74 72 70 68 66 64 62 60 58 56 35 34 33 32 31 30 29 28 1000120014001600180020002200 回收率/ 精矿品位/ ■ ▲ DW271回收率 BW101回收率 DW271精矿品位 BW101精矿品位 △ □ 图 ５ 捕收剂用量试验结果 ２．３ 浮选闭路实验 在磨矿细度为－７４ μm 粒级占 ７４．２０％，调整剂硫 酸铵用量 ４ ０００ g／ t、捕收剂 DW２７１ 用量 １ ８００ g／ t、辅 助捕收剂 P８6 用量１００ g／ t 条件下，采用一粗二扫二精 闭路流程，获得了锡精矿锡品位 ４２．８０％、回收率为 ８９．０９％，具有较高的回收利用价值。 试验流程见图 6， 结果见表 ５。 缅甸锡矿脱琉杨 磨矿 粗 选 精选 1扫选 1 扫选 2精选 2 DW271 P86 1500 80 15 min 琉酸铵4000 尾矿精矿 5 min 3.5 min3 min 2 min3 min 药剂单位g/t DW27120 DW271 100 DW271 P86 200 20 -0.074 mm占74.20 图 6 闭路试验流程 表 ５ 闭路试验结果 产品名称产率／ ％Sn 品位／ ％Sn 回收率／ ％ 精矿７．９１４２．８０８９．０９ 尾矿９２．０９０．４５１０．９１ 原矿１００．００３．８０１００．００ ３ 工业应用 经过小型试验以及多次验证试验之后，DW２７１ 药 剂已经委托湖南中科矿冶科技有限公司生产销售，药 剂在缅甸某锡矿厂进行实际生产应用的过程中锡回收 率、品位达到小型试验中的最佳指标，但相比小型试 验，捕收剂用量有所降低。 具体药剂消耗见表 6。 表 6 工业试验药剂消耗汇总 药剂制度 药剂用量／ （gt －１ ） DW２７１P８6 小型试验１ ８００１００ 实际生产１ ７００９０ ４ 结 论 １） 缅甸某锡矿中锡含量为 ３．８０％，其中主要锡矿 物为锡石。 针对原矿矿石性质，采用浮选工艺对锡石 进行回收，采用组合药剂 DW２７１ 作为锡石捕收剂， （下转第 6８ 页） ３6第 １ 期刘有才等 新型捕收剂在缅甸某锡矿浮选中的应用 万方数据 式，相当于把 ５ 台筛机的占地面积合并成 １ 台筛机的 占地面积，使整个振动筛显得更加紧凑，对生产现场的 布置增加了灵活性。 ③ 采用专门的分矿器分流和给 矿器投料，使物料在保证大产量的前提下也能均匀铺 展于筛面，从而降低了矿浆由于过快的流动速度对筛 网的冲击，延长了筛网的使用寿命。 ④ 德瑞克振动筛 采用聚氨酯筛网，开孔率高、防堵率高、质量好。 ⑤ 德 瑞克振动筛为变频设计，能够有效控制振动筛的物料筛 分粒度。 ⑥ 德瑞克振动筛的表面经过了专门的喷胶处 理，能够有效增加德瑞克振动筛的防腐性和耐磨性。 ２．２．２ 陆凯叠层筛 唐山陆凯科技有限公司是国内细筛研发能力和制 造能力较强的企业，该公司生产的 DxFG 系列叠层筛 利用双自由度共振原理，设计使用单一激振源（振动 电机组）驱动，实现整机直线振动和激振排敲击筛网 振动的复合振动，在直线振动的筛框中安装两组振动 排，振动排通过共振弹簧安装在筛框上，每组振动排由 多根振动轴和若干个振动帽组成。 该设备振动方式独 特、节省能耗、筛分效率高、处理量大，技术先进、结构 简单、运行稳定可靠，是目前细粒物料筛分领域最为先 进的设备之一。 ２．３ 旋流器 目前国内旋流器制造能力和研发能力比较好的企 业是海王科技集团威海市海王旋流器有限公司。 根据 图 ８ 所示流程，分级旋流器采用的新型平底结构锥体， 与普通锥体结构的旋流器相比，平底结构旋流器可在 底部锥体形成动态流化床层，有效阻隔细粒级物料进 入沉砂，缓解了常规旋流器沉砂反富集的现象，也降低 了磨机的循环负荷，在溢流粒度相同的情况下，可使旋 流器的分级效率提高 ５％～１０％；脱水旋流器采用了一 组 FX３５０－GX－B6 旋流器，该旋流器采用复合锥体设 计，有别于普通旋流器的单一锥体角度，通过多种不同 角度的锥体组合，可实现大直径旋流器的细粒分级，在 提高旋流器底流浓度的同时，降低了溢流中粗颗粒的 夹带。 ３ 结 语 １） 磨矿分级流程是选矿的基本流程，从技术上 讲，必须针对原料粒度、矿石可磨度、本段作业对应的 粒度要求、对选择作业的影响综合考虑；从经济上讲， 必须从投资、系统规模、总图布置以及产品经济价值综 合考虑。 ２） 对于分级要求比较严格、矿物粒度对选别作业 影响较大的流程，磨矿分级流程的选择非常重要。 如 钛铁矿浮选，钛铁矿属于矿石可浮性较差的氧化矿，浮 选粒度要求严格，浮选的粒度要求控制在０．０３０～０．１ mm 之间，扩展后粒度控制在 ０．０２０～０．１５４ mm 之间。 ３） 建议磨机选择德国爱立许塔磨机，既可以大幅 度降低过磨，又可以大幅度降低运营成本。 德瑞克振 动筛是较好的高频细筛，但投资很高；唐山陆凯叠层筛 和威海海王旋流器是比较理想的分级设备。 引用本文 周建国． 钛铁矿磨矿分级流程研究［J］． 矿冶工程， ２０１９，３９ （１）6４－6８． �������������������������������������������������������������������������������������������������� （上接第 6３ 页） P８6 为辅助捕收剂，硫酸铵作为调整剂，经一粗二扫二 精闭路浮选，可获得锡品位 ４２．８０％、锡作业回收率 ８９．０９％的锡精矿。 ２） 小型试验以及工业试验结果表明，DW２７１ 系 列药剂对锡石有较强的捕收性能，且作用时间较长，比 较适合锡矿浮选，具有较大的推广利用价值。 参考文献 ［１］ 韩吉绍． 古代锡汞齐及其应用［J］． 广西民族大学学报（自然科学 版）， ２００７，１３（１）２２－２７． ［２］ Qin W Q， Xu K B， Liu H， et al． Flotation and Surface Behavior of Cassiterite with Salicyhudroxamic Acid［J］． Industrial ＆ Enginnering Chemistry Research， ２０１１，５０（１８）１０７７８－１０７８３． ［３］ Xu K B， Qin W Q， Liu H． Mineralogical characterization of tin⁃poly⁃ metallic ore occurred in Mengzi，Kunnan Provice，China［J］． Transac⁃ tions of Nonferrous Metals Society of China， ２０１２，２２（３）７２５－７３０． ［４］ 邱竹贤． 有色金属冶金学［M］． 北京冶金工业出版社， １９８８． ［５］ 田忠诚． 锡石浮选［M］． 北京冶金工业出版社， １９９０． ［6］ 李海红． 一种具有多种功能的选矿药剂及其合成方法和应用方 法， CN １０１８９０３９８ A［P］． ２０１０． ［７］ 张丽敏，刘润清，孙 伟． 某锡矿选矿工艺研究［J］． 矿冶工程， ２０１７，３７（５）４０－４３． ［８］ 赵 杰，刘 方，王中明． 湖南某多金属矿锡钨选矿试验研究［J］． 矿冶工程， ２０１７，３７（３）５８－6０． 引用本文 刘有才，刘世宏，符剑刚，等． 新型捕收剂在缅甸某锡矿浮选 中的应用［J］． 矿冶工程， ２０１９，３９（１）6１－6３． ８6矿 冶 工 程第 ３９ 卷 万方数据