“重-浮-重”联合流程回收低品位细粒锡石.pdf

第3 5 卷第6 期 2 0 1 5 年1 2 月 矿冶工程 M ⅡⅡN GA N Dh I E T A L I 瓜G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 5 №6 D e c e I n b e r2 0 1 5 “重一浮重“ 联合流程回收低品位细粒锡石① 汪泰1 ，2 1 ．广州有色金属研究院，广东广州5 1 0 6 5 l ；2 ．稀有金属分离与综合利用国家重点实验室，广东广州5 1 0 6 5 0 摘要对西南某低品位细粒锡石进行了选矿试验研究。在锡品位0 ．3 9 ％条件下，采用“重一浮．重”联合工艺最终获得了锡精矿品 位4 2 ．5 0 ％、回收率6 6 ．2 2 ％的技术指标。 关键词锡石；浮选；抑制剂；捕收剂；重选 中图分类号T D 9 5 2文献标识码A d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 5 ．0 6 ．0 1 7 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 5 0 6 0 0 6 8 0 4 R e c o V e r yo fL o w - g r a d eF i n eC a s s i t e r i t e 丽t haC o m b i n e dF l o w s h e e t o fG r a v i t yS e p a r a t i o n - F l o t a t i o n - G r a v i t yS e p a r a t i o n W A N GT 缸1 ，2 1 ．G 眦咿 o u 尺∞e n r c 危觚协u 把Q 厂Ⅳo n 乒r r o 嬲讹t o 三s ，G 眦呼b u5 1 0 6 5 1 ，G M r 咖几g ，铂i 阳；2 ． 口把K e y 如6 D m ￡o 可 。厂尺口r e 讹t 口b 却口r n 砌凡。以C o 唧r e e 瑚眦矾i Z 讹￡i o n ，‰愕舭- u51 0 6 5 0 ，G 妣，劬n g ，吼i M A b s t r a c t R e s e a r c hw a sc a r r i e do u to nb e n e 6 c i a t i o nt e c h n i q u ef o ra1 0 w g r a d ef i n ec a s s i t e r i t eo r ef b mS o u t h e a s tC h i n a ． W i t han o w s h e e tc o n s i s t i n go fs e q u e n t i a l l yg m v i t ys e p a r a t i o n ，n o t a t i o na n dg r a v i t ys e p a r a t i o n ，at i nc o n c e n t r a t ew i t hat i n g r a d eo f4 2 ．5 0 ％a n dr e c o V e r yo f6 6 ．2 2 ％w a s0 b t a i n e df ．r o mt h ec a s s i t e d t eo r ew i t haf e e dg r a d eo fO ．3 9 ％． K e yw o r d I s c a s s i t e r i t e ；n o t a t i o n ；d e p r e s s a n t ；c o l l e c t o r ；g r a v i t ys e p a r a t i o n 我国锡矿床主要分为砂锡矿床和脉锡矿床J 。 对于砂锡矿，常借助于锡石与脉石矿物的密度差异，采 用重选工艺回收粗粒锡石。然而，随着对锡资源消耗 不断增大，易采易选的砂锡矿逐渐减少，低品位细粒锡 石成为锡资源的重要来源，对于嵌布粒度细的脉锡矿， 尤其是一0 ．0 2 0m m 的锡细泥，重选分选效果不佳，而浮 选法能实现细粒锡石的预富集，但部分难抑制的含钙 脉石矿物也会进入到浮锡精矿中，影响锡精矿品位，需 通过重选等精选进一步提高锡精矿品位。因此，研究 细粒锡石的选矿，对拓展低品位锡资源储量、开发细粒 难选锡资源、提高锡资源利用率具有重要意义。 本文以我国西南某低品位锡多金属硫化矿为研究 对象，着重对矿石中细粒锡石的回收进行了选矿试验 研究。 1 矿石性质 试验原料为西南某锡多金属硫化矿浮选除硫后的 尾矿 即浮硫尾矿 ，首先对试验原料进行了化学多元 素分析，结果见表1 ，然后采用M L A 对试验原料进行 了矿物组成测定，结果见表2 。 表1 浮硫尾矿化学多元素分析结果 质量分数 ／％ 锡石硅钙锡矿马来亚石黝锡矿黄铜矿银黝铜矿辉铋矿 O ．4 20 ．0 0 5O ．0 0 60 ．0 4 lO ．0 7 4 微量 0 ．0 1 3 测试结果显示，试验原料含锡0 ．3 9 ％，主要以锡石 和黝锡矿的形式存在，此外，还有少量马来亚石和硅钙 ①收稿日期2 0 1 5 0 6 1 9 作者简介汪泰 1 9 8 6 一 ，男，湖南桃江人，工程师，硕士研究生，主要从事选矿工艺及药剂研究。 万方数据 第6 期 汪泰“重一浮一重”联合流程回收低品位细粒锡石 锡矿等难回收锡矿物；脉石矿物主要为辉石、方解石等 含钙矿物，并有部分石英。 浮硫尾矿中锡石的嵌布粒度测定结果如表3 所示。 表3 锡石嵌布粒度测定结果 粒级／m m产率／％ 一0 ．3 2 0 ．1 6 一O ．1 6 0 ．0 8 0 ．0 8 0 ．0 4 一O ．0 4 O ．0 2 一O ．0 2 0 ．0 l 一0 ．0 l 5 ．3 7 1 3 ．8 3 1 5 ．8 0 3 2 ．2 0 1 8 ．6 4 1 4 ．1 6 从表3 可知， 0 ．0 8m m 粒级占1 9 ．2 ％，而一0 ．0 2 m m 细粒级含量高达3 2 ．8 ％，表明锡石的嵌布粒度粗 细不均，且以细粒居多。 大多数锡石呈自形一半自形颗粒嵌布于透辉石和 石英等脉石中，其次锡石与黄铜矿和黄铁矿密切共生， 可见黄铜矿或黄铁矿中包含锡石，此外锡石呈自形～ 半自形晶嵌布于褐铁矿中。 2 选矿试验 2 ．1 试验方法 矿石性质研究发现，试验原料中锡主要以锡石为 主，具有嵌布粒度细的特点。对于嵌布粒度较细的脉 锡矿，采用单一重选工艺难以获得较好选别指标旧。3J 。 常将人选物料分级对于粗粒级，根据锡石与脉石的密 度差异，采用重选流程获得锡精矿。对于细粒级，浮选 法是预先富集细粒锡石最有效的方法之一。而浮选药 剂对锡石的选别指标至关重要。工艺矿物学研究结果 表明，该矿石中脉石以辉石、黑云母、方解石等含钙、铁 矿物为主，具有“易浮难抑”的特点，因此，选择合理的 含钙矿物抑制剂十分重要。水玻璃、酸化水玻璃和羧 甲基纤维素对钙铁辉石、萤石和方解石等脉石矿物具 有良好的抑制效果，由于其价格低廉、来源广泛，是最 常用的抑制剂之一。近年来，广州有色金属研究院合 成的无机盐S P l 能吸附在含钙、含铁脉石矿物表面， 并与表面的钙、铁离子生成络合物，从而减少含钙脉石 矿物与阴离子捕收剂作用的机会，起到选择性抑制的 效果。此外，选择高效锡石浮选捕收剂也是保障细粒 锡石有效回收的关键。浮锡捕收剂主要分为膦酸类、 砷酸类、烷基磺化琥珀盐类、羟肟酸类心’4J ，曾经在工 业上应用的甲苯胂酸、苯乙烯膦酸等由于毒性大，对环 境危害严重，逐渐被取消，而烷基磺化琥珀盐类捕收剂 浮选锡石必须在p H 2 ～3 的矿浆环境下才能取得较 好指标，这无疑对浮选设备造成极大的腐蚀，使得该类 药剂未能有效推广应用。近年来，锡石浮选捕收剂领 域取得了重大进展，已经开发出一系列新型高效无毒 捕收剂水杨氧肟酸以及组合捕收剂等”o ，例如，广州 有色金属研究院自主开发的羟肟酸类捕收剂G Y S ，对 锡石具有良好的选别效果，与辅助捕收剂G Y P 一2 组合 使用取得了良好的指标，并得到了工业应用。 然而，矿石中存在较难抑制的细粒方解石、萤石等 含钙矿物，在浮选过程中随泡沫进入到浮锡精矿中，采 用单一的浮选工艺难以获得高品质的锡精矿，而根据 锡石与含钙脉石矿物的密度差异，采用重选法对浮锡 精矿进行精选，可获得高锡精矿产品。 综上所述，确定粗粒重选、细粒浮一重联合的原则 工艺流程。 2 ．2 粗粒级选别试验 将浮硫尾矿分成一0 ．2 5 0 ．0 4 3m m 和一0 ．0 4 3m m 两个粒级，对一0 ．2 5 O ．0 4 3m m 粒级 粗粒级 采用摇床 获得粗粒锡精矿，试验结果见表4 。从表4 可知，浮硫 尾矿 0 ．0 4 3m m 粒级通过摇床可获得锡品位4 1 ．5 0 ％、 作业回收率6 3 ．9 7 ％的粗粒锡精矿。 表4 粗粒级摇床选锡试验结果 2 ．3 细粒级选别试验 2 ．3 ．1 抑制剂试验分别对水玻璃和S P l 用量进行 了试验研究，结果分别见图l ～2 。从图l 可知，水玻璃 在抑制脉石矿物的同时，对锡石也具有较强的抑制作 用，随其用量增加，精矿锡品位、回收率均下降，故不采 用水玻璃作锡石浮选捕收剂。从图2 可知，S P ．1 对脉 图l水玻璃用量试验结果 万方数据 矿冶工程第3 5 卷 零 ＼ 翅 喀 S P - l 用量／ g f 1 图2S P - 1 用量试验结果 石矿物具有良好的抑制效果，随其用量增加，精矿锡品 位逐渐增大，当S P 一1 用量为1 0 0g ／t 时，效果较好；但 S P - l 用量过大时，也会对锡石产生抑制作用，锡回收 率降低。 2 ．3 ．2 捕收剂试验分别考查了苄基砷酸、苯乙烯磷 酸以及G Y s 对锡石浮选性能的影响，结果见图3 5 。 从图3 5 可知，苄基砷酸捕收效果较差，苯乙烯磷酸 次之。G Y s 对锡石的捕收效果优于苯乙烯磷酸，当其 用量为7 5 0g ／t 时，可获得锡品位1 ．6 8 ％、回收率7 9 。1 5 ％ 的浮选精矿。 在确定G Y S 用量7 5 0g ／t 后，选取了辅助捕收剂 G Y P ．2 与G Y S 组合，并对G Y P 一2 用量进行了研究，结 果见图6 。 零 ＼ 翅 咯 冰 ＼ 趟 喀 苄基砷酸用量／ g f 1 图3 苄基砷酸用量试验结果 术 ＼ 爵 擎 直 苯乙烯磷酸用量／ g f 1 图4 苯乙烯磷酸用量试验结果 冰 ＼ 趟 喀 G Y s 用量／ B t T ‘ 图5G Y S 用量试验结果 零 ＼ 丹 警 回 G Y P - 2 用量／位- f 1 图6G Y P 2 用量试验结果 从图6 可知，G Y P 一2 能强化G Y S 对锡石的捕收效 果，随其用量增大，锡回收率明显提高，当其用量为 1 5 0g ／t 时，可获得锡品位1 ．5 0 ％、回收率8 4 ．6 0 ％的浮 选精矿，表明G Y P - 2 与G Y S 发生了正协同效应。 2 ．3 ．3浮锡闭路试验在条件试验基础上，最终确定了 抑制剂S P ．1 用量为1 0 0g ／t ，捕收剂G Y S G Y P 一2 用量 为7 5 0 1 5 0g ／t ，采用一粗三精二扫浮选工艺流程，对 浮硫尾矿进行了浮锡闭路试验，结果见表5 。从表5 可知，浮硫尾矿细粒级通过浮选可获得锡品位6 ．6 5 ％、 作业回收率8 5 ．1 0 ％的浮锡精矿。 表5 细粒级浮锡闭路试验结果 2 ．3 ．4 浮选精矿摇床精选试验首先对浮锡精矿中 主要元素含量进行了考查，分析结果见表6 。从表6 可知，浮锡精矿有价金属S n 品位为6 ．6 5 ％，杂质元素 s i 0 ，和C a O 含量分别为1 5 ．3 6 ％和9 ．8 7 ％，主要以方解 石、萤石、辉石等含钙脉石矿物形式存在。由于锡石 密度7 ．0g ／c m 3 与这些脉石矿物 密度2 ．6 ～3 ．3g ／c m 3 之间存在较为明显的密度差异，故采用摇床对浮锡精 万方数据 第6 期汪泰“重．浮．重”联合流程回收低品位细粒锡石 矿进行了精选试验，结果见表7 。从表7 可知，浮锡精 矿通过摇床精选，可获得锡品位4 3 ．4 3 ％、作业回收率 8 1 ．3 8 ％的锡精矿和锡品位1 ．4 1 ％、作业回收率1 8 ．6 2 ％ 的锡次精矿。锡次精矿可采用烟化法回收。 表6 浮锡精矿主要元素分析结果 质量分数 ／％ 产品名称产率／％s n 品位／％作业回收率／％ 2 ．4 全流程试验 对浮硫尾矿进行了选锡全流程试验，试验流程见 图7 ，结果见表8 。从表8 可知，最终可获得锡品位 4 2 ．5 0 ％、回收率6 6 ．2 2 ％的锡精矿，以及锡品位1 ．4 l ％、 回收率6 ．7 l ％的锡次精矿。 药剂单位吵 锡精矿中矿锡次精矿 图7 选锡全工艺试验流程 尾矿 表8 选锡全工艺试验结果 3 结语 1 针对锡品位0 ．3 9 ％的浮硫尾矿进行了理化性 质分析，查定了锡石嵌布特性，并根据锡石与其它脉石 矿物密度、疏水性等差异，采用粗粒重选、细粒浮一重联 合的工艺流程，获得了锡精矿品位4 2 ．5 0 ％、回收率6 6 ．2 2 ％ 的技术指标。 2 药剂的选择是浮选法回收细粒锡石的关键，广 州有色金属研究院自主研发的抑制剂S P ．1 与捕收剂 G Y s 能增强锡石与脉石矿物的疏水差异，效果显著。 3 抑制剂对比试验结果表明，水玻璃对锡石产生 强烈抑制，究其原因为离子吸附在锡石矿物表面，从而 阻碍了捕收剂在锡石表面的吸附。而新型抑制剂s P ．1 能选择性地吸附在含钙脉石矿物表面，增大了锡石与 脉石矿物的浮游差异，实现了锡石与脉石矿物的分离。 4 捕收剂对比试验结果表明，捕收剂G Y S 对锡 石具有良好的捕收能力，不仅效果优于传统的苄基砷 酸、苯乙烯磷酸等捕收剂，而且具有安全低毒等优点。 值得注意的是，它与捕收剂G Y P 一2 组合使用，通过正 协同效应，进一步提高了对锡石的捕收，效果理想。 5 粗粒级摇床中矿锡品位为0 ．5 6 ％，该部分锡石 主要与磁黄铁矿、石英等脉石连生，下一步可从磨矿一 浮硫一浮锡进行研究，以进一步提高锡回收率。 参考文献 [ 1 ]矿产资源综合利用手册编辑委员会．矿产资源综合利用手册 [ M ] ．北京科学出版社，2 0 0 0 ． [ 2 ]张泾生．现代选矿技术手册 第2 册浮选与化学选矿 [ M ] ．北 京冶金工业出版社，2 0 1 1 ． [ 3 ]胡岳华。冯其明．矿物资源加工技术与设备[ M ] ．北京科学出版 社，2 0 0 0 ． [ 4 ]胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 9 ． [ 5 ]董天颂．提高车河选厂选矿指标的研究[ J ] ．广东有色金属学报， 1 9 9 3 1 8 一1 3 ． 万方数据