富砷锑金矿石浮选分离试验研究.pdf

第3 l 卷第1 期 2 0 1 1 年0 2 月 矿冶 工 程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 lN o l F e b i n a r y2 0 11 富砷锑金矿石浮选分离试验研究① 杜淑华1 ’2 ，骆振福1 ，潘邦龙3 1 ．中国矿业大学化工学院，江苏徐州2 2 1 1 1 6 ；2 ．安徽省地质实验研究所，安徽合肥2 3 0 0 0 1 ；3 ．安徽建筑工业学院环境与能源工程学院，安徽 合肥2 3 0 0 6 5 摘要对某富砷锑金矿石进行了浮选分离试验研究。在弱酸性条件下，以硝酸铅作活化剂，以丁基铵黑药作捕收剂，采用浮锑抑 砷工艺，最终获得含锑6 3 ．1 8 ％、回收率9 5 ．0 5 ％的锑精矿和含金9 ．0 2g ／t 、含砷9 ．3 2 ％、金回收率为6 5 ．0 6 ％、砷回收率为6 4 ．9 7 ％ 的金砷t 昆合精矿。 关键词浮选；砷锑金矿石；活化剂；砷锑分离；浮砷抑锑 中图分类号T D 9 2 3文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 1 0 1 0 0 3 6 0 3 F l o t a t i o nB e n e f i c i a t i o no faH i g hA r s e n i c - b e a r i n ga n d G o l d - c o n t a i n i n gA n t i m o n yO r e D US h u h u a l 一，L U OZ h e n f u1 ，P A NB a n g ．1 0 n 9 3 1 ．S c h o o lo fC h e m i c a lE n g i n e e r i n ga n dT e c h n o l o g y ，C h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g y ，X u z h o u2 21116 ，J i a n g - S U ，C h i n a ；2 ．I n s t i t u t eo fG e o l o g i c a lE x p e r i m e n t so fA n h u iP r o v i n c e ，H e f e i2 3 0 0 01 ，A n h u i ，C h i n a ；3 ．S c h o o lo fE n v i r o n m e r i ta n dE n e r g yE n g i n e e r i n g ，A n h u iU n i v e r s i t yo fA r c h i t e c t u r e ，H e f e i2 3 0 0 6 5 ，A n h u i ，C h i n a A b s t r a c t F l o t a t i o ns e p a r a t i o no fa na n t i m o n yo r ec o n t a i n i n go fa r s e n i cw a si n v e s t i g a t e d ．I nw e a k l ya c i d i cc o n d i t i o n ， u s i n gl e a dn i t r a t ea st h ea c t i v a t o ra n da m m o n i u mb u t y ld i t h i o p h o s p h a t ea st h ec o l l e c t o r ，a n da d o p t i n gat e c h n i q u eo f f l o a t i n ga n t i m o n yw h i l ed e p r e s s i n ga r s e n i c ，a n t i m o n yc o n c e n t r a t ew i t ha na n t i m o n yg r a d ea n dr e c o v e r yo f6 3 ．18 ％a n d 9 5 ．0 5 ％，r e s p e c t i v e l y ，a n dag o l d a r s e n i cc o n t e n tb u l kc o n c e n t r a t ew i t hag o l dc o n t e n ta n dr e c o v e r yo f9 ．0 2g ／ta n d 6 5 ．0 6 ％，r e s p e c t i v e l y ，a n da na r s e n i cc o n t e n ta n dr e c o v e r yo f9 ．3 2 ％a n d6 4 ．9 7 ％，r e s p e c t i v e l y ，c a nb eo b t a i n e d ． K e yw o r d s f l o t a t i o n ；a r s e n i c b e a r i n ga n dg o l d c o n t a i n i n ga n t i m o n yo r e ；a c t i v a t o r ；a r s e n i c - a n t i m o n ys e p a r a t i o n ； f l o a t i n ga n t i m o n yw h i l ed e p r e s s i n ga r s e n i c 锑是不可再生的宝贵资源，1 9 9 1 年被国家列为实 行保护性开采的特定矿种。我国锑的储量、产量和出 口量均居世界首位⋯。锑总是和别的矿物一起存在， 在锑的矿产资源中，多金属硫化锑矿是最重要的锑矿 资源之一，其综合价值高，但往往也比较难选心1 。 在辉锑矿矿床中，一般都不同程度地伴生着黄铁 矿和毒砂等硫化矿，由于毒砂的物理、化学性质及工艺 矿物学特性与辉锑矿相近，在浮选辉锑矿时，毒砂常被 选人锑精矿中，造成锑精矿中含砷过高，这种高砷锑精 矿在冶炼过程中会严重污染环境造成公害，冶炼产品 质量下降，因此对含砷锑矿石的浮选分离研究具有十 分重要的意义。。 1矿石性质 某富砷锑金矿石的化学多项分析结果见表1 。矿 石主要金属矿物有辉锑矿、毒砂、含金黄铁矿、锑华、硫 锑铅矿等；主要脉石矿物有石英、方解石、绢云母等。 辉锑矿为铅灰色，是主要的含锑矿物，粒径在0 ．0 1 ～ 2 ．0 0m m 之间；黄铁矿嵌布粒度较细，一般为0 ．0 5 0 ．2 0m m ，散布于脉石中，或与辉锑矿共生；硫锑铅矿 呈他形微粒状嵌布于辉锑矿间或呈辉锑矿的包体；毒 砂呈微细颗粒状分布于黄铁矿中；金在黄铁矿中呈浸 染分布，以极细的包裹体形式存在。 表1原矿化学多项分析结果 质量分数 ／％ 1 单位为g ／t 。 ①收稿日期2 0 1 0 - 0 9 - 2 4 基金项目国家自然科学基金创新研究群体项目 5 0 9 2 1 0 0 2 ；中阍博士后科学基金特别资助项日 2 0 1 0 0 3 6 0 7 作者简介杜淑华 1 9 7 9 一 。女，黑龙江依安人，博t 研究生，工程帅，主要从事金属矿、非金属矿选矿及资源综合利用方面的研究。 万方数据 第1 期杜淑华等富砷锑金矿石浮选分离试验研究 3 7 2 方案选择 要达到锑砷分离的目的，并使金相对地富集于毒 砂精矿中，可供选择的方案有优先浮选流程和混合浮 选再分离流程HJ 。优先浮选流程是按先后顺序依次 浮出锑或砷，优先浮选流程又有两种工艺可供选择，一 种是优先选锑抑砷工艺，一种是反浮选脱砷抑锑工艺； 混合浮选再分离流程是在混合浮选时，将锑、砷 金 作 为混合精矿产出，然后再进行锑、砷分离。反浮选脱砷 试验表明，砷精矿中所含的锑品位较高，原因是有一部 分可泽眭较好的锑在浮砷过程中一起上浮，使锑在砷精 矿中损失较高，脱砷后浮锑将p H 值降低还需加大量的 酸；混合精矿再分离试验表明，砷在锑精矿中含量较高， 达不到锑精矿质量要求；优先选锑流程对锑回收率高， 锑粗精矿含砷低，因此试验选择优先选锑抑砷流程。 3 试验结果与讨论 3 ．1 磨矿粒度选择 根据磨矿粒度试验结果知，在粗磨时，大部分辉锑 矿可得到回收，而金的载体矿物黄铁矿和毒砂嵌布粒度 很细，必须细磨后才能有效回收MJ 。为综合回收锑金 砷，试验选择最佳磨矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占9 0 ％。 3 ．2 锑活化剂种类和用量试验 辉锑矿在不同p H 值溶液中的浮选行为差异很 大。但在p H 5 ～6 的弱酸性介质中，辉锑矿具有很 好的可浮性，而毒砂的可浮性仍很差，在这种条件下进 行锑砷分离可获得好的分选结果∞J 。实践中常用铅 离子与铜离子作辉锑矿的活化剂。试验用硫酸调整矿 浆p H 5 6 ，以硝酸铅和硫酸铜为活化剂，固定活化 剂用量为4 0 0g ／t ，捕收剂丁铵黑药用量为1 0 0g ／t ，2 。 油用量为3 5g ／t ，流程为一次粗选，活化剂种类试验结 果见表2 。 表2 活化剂种类试验结果 由表2 可知，硝酸铅和硫酸铜对辉锑矿均有较好的 活化作用，锑粗精矿回收率均达到9 0 ％以上，但硫酸铜 对毒砂、黄铁矿的活化作用明显地比硝酸铅强。因此， 在优先浮选辉锑矿时，硫酸铜不宜作活化剂，否则使锑 精矿含砷量增高，因此试验选择硝酸铅作辉锑矿的活化 剂。硝酸铅用量对矿物可浮性影响如图1 所示。 图1硝酸铅用量对矿物可浮性的影响 零 ＼ 碍 擎 固 在锑砷分离浮选试验中，适量的硝酸铅可以提高 辉锑矿的浮选速度，抑制毒砂“ J ，这种作用不仅表现 在辉锑矿的粗选阶段，而且还会延伸到精选过程，可见 适量的硝酸铅对提高锑砷分选效果是极为重要的。由 图1 确定硝酸铅最佳用量为5 0 0g ／t 。 3 ．3 锑捕收剂种类与用量试验 在含锑矿石的选别过程中，所用到的常规捕收剂 主要有丁基黄药、丁铵黑药和乙硫氮，它们对锑、砷的 捕收能力不一样，能够选择性地浮锑，从而达到锑砷分 离的目的‘7 f 。活化剂硝酸铅用量为5 0 0g ／t ，捕收剂用 量为1 0 0g ／t ，2 。油用量为2 5g ／t ，捕收剂对比试验结果 见表3 。 表3 捕收剂种类试验结果 表3 结果表明，丁铵黑药是一种优良的选择性捕 收剂，对辉锑矿的捕收能力强，对毒砂的捕收能力弱， 兼具起泡性能，还可以减少起泡剂的用量；乙硫氮对辉 锑矿和毒砂都有较强的捕收能力，选择性差，不宜作它 们分选的捕收剂；丁基黄药对辉锑矿捕收能力弱，回收 率偏低，很明显，辉锑矿浮选用丁铵黑药作捕收剂好， 同时也是锑砷分选和精矿降砷的关键旧J 。丁铵黑药 用量对矿物可浮性的影响如图2 所示。 ∞蚰舳加∞靳∞如加o 万方数据 矿冶工程第3 l 卷 丁铵黑药用量／ g f 1 图2 丁铵黑药用量对矿物可浮性的影响 图2 结果表明，随丁铵黑药用量增加，锑粗精矿品 位逐渐下降，当其用量为8 0g ／t 时，品位和回收率指标 较好，精矿含砷品位0 ．9 5 ％，因此丁铵黑药的最佳用 量选择为8 0g ／t 。 3 ．4 闭路试验 试验发现，强化粗选作业、增加精选作业、减少扫 选作业次数是提高锑砷分选效果的重要途径。如果扫 选作业时间太长，由于辉锑矿的浮出，毒砂会变得好 浮，在流程内部造成恶性循环，其结果是锑精矿含砷量 增高。因此，辉锑矿的浮选应尽量在粗选阶段完成，以 减少扫选作业的负担。通过探索，最终闭路试验辉锑 矿浮选为一粗两精一扫，砷金浮选为一粗两精两扫，闭 路试验流程见图3 ，试验结果见表4 。 图3 闭路试验流程 表4 闭路试验结果 1 单位为∥t 。 闭路试验可获得含s b6 3 ．1 8 ％、回收率为 9 5 ．0 5 ％的锑精矿和含A s9 ．3 2 ％、含A u9 ．0 2g ／t 、A s 回收率6 4 ．9 7 ％、A u 回收率6 5 ．0 6 ％的金砷精矿，成功 实现砷、锑分离，并有效富集了金。 4 结论 1 对某富砷锑金矿石进行了浮选分离试验研究。 采用优先浮锑抑砷闭路流程，可获得含锑6 3 ．1 8 ％、回 收率9 5 ．0 5 ％的锑精矿和含金9 ．0 2g ／t 、含砷9 ．3 2 ％、 金回收率6 5 ．0 6 ％、砷回收率6 4 ．9 7 ％的金砷混合 精矿。 2 硝酸铅是辉锑矿的有效活化剂，合适的用量可 获得较高的回收率和精矿品位，含砷亦低；硫酸铜对毒 砂、黄铁矿的活化作用较强。丁铵黑药的选择性好，对 锑矿物捕收力强，对砷黄铁矿捕收力弱，是锑精矿降砷 的有效药剂，可以使砷不富集。同时，它还具有一定的 起泡能力，减少起泡剂用量。强化粗选作业、增加精选 作业、减少扫选作业次数是富砷锑矿分选的合理流程。 参考文献 [ 1 ] 张泽强．多金属硫化锑矿的综合回收[ J ] ．有色金属 选矿部 分 ，2 0 0 3 1 3 5 ． [ 2 ]唐玉彪，赵锦琪，罗靖．提高锑资源综合利用水平，实现锑工业 町持续发展[ J ] ．大众科技，2 0 0 8 8 9 6 9 7 ． [ 3 ] 宋发兴，万飞，赵向前，等．吉林省某锑矿分离砷的研究[ J ] ． 吉林地质，2 0 0 7 3 7 8 8 3 ． [ 4 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版社， 1 9 8 7 ． [ 5 ] 周洪源，黄云平，赵祖乔，等．某卡林型金矿锑金分离试验研究 [ J ] ．矿冶工程，2 0 0 7 4 4 0 一4 3 ． [ 6 ]朱一民，周菁，某地锑矿矿物性质及浮选研究[ J ] ．中国矿山 工程，2 0 1 0 4 1 3 1 5 ． [ 7 ]刘威．湖南某金锑矿浮选试验研究[ J ] ．湖南有色金属，2 0 1 0 3 1 7 1 9 ． [ 8 ]梁泽来．阎铁石，孔杰．某含砷、锑及有机碳难处理金矿石浮选 工艺改造生产实践[ J ] ．黄金，2 0 0 9 5 4 0 一4 2 ． 长＼静擎叵 ∞帅舯加砷卯钟如加m o 万方数据