某铁闪锌矿浮选试验研究.pdf

第3 2 卷第4 期 2 0 1 2 年a s 月 矿冶工程 M l N 删GANDM E T A L L U R G - C A LE 雕G I N E E R t N G V d3 2 №4 A ㈣‘2 0C 2 某铁闪锌矿浮选试验研究① 聂光华1 ’2 ，李帅1 ’2 ，邱盛华3 1 贵州大学矿业学院，贯州贵阳5 5 0 0 0 3 ；2 ．盘州省非金属矿产资源综合利用重点实验室，贵州贵阳5 5 0 0 0 3 ；3 广西冶金研究院，广西南宁3 3 0 0 2 3 摘要某铁闪锌矿中琉化矿主要为铁闪锌矿和磁黄铁矿，对此矿物进行了浮选试验研究。通过优先浮锌条件试验，确定了粗选 扫选最佳条件为磨矿粒度一O ．0 7 4 ’m m 粒级占7 0 ％、石灰用量6 0 ∞盯、硫酸铜用量1 ∞0 号／l 、丁黄药用量1 2 5g ／t 。实验室小型镯 路试验获得锌精矿品位为4 84 1 ％，回收率为9 24 2 ％，达到预期效果。 关键词浮选；铁闪锌矿；磁黄铁矿；锌硫分离 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 2 0 4 0 0 4 4 0 4 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nF l o t a t i o no fS o m eM a r m a t i t eO r e N I EG u a n g ．h u n l ．- ．L iS h u a i l 一．Q I US h e n g h u a 3 1 ．M i n i n gC o l l e g e ，G u i z h o uU n i v e r s i t y ，G u i y a n g5 5 0 0 0 3 ，G u i z h o u ，C h i n a ；2 ．G u i z h o uK e yL a b o r a t o r y d ，C o m p r e h e n s i v e U t i l i t yo f N o R - m e t a l l i c M i n e r a t R e s o u r c e s ，G H i y a n g5 5 0 0 0 3 ，G u i z h o Ⅱ，C h i n a ；3 ．G u a n g x i R e s e a r c h I n s t i t u t e ≮N o n 和r r o ∞ M e t a l sM e t a l l u r g y ，N a n n i n g3 3 0 0 2 3 ，G u a n g x i ，C h i n a ’ A b s t r a c t F l o t a t i o nt e s t sw e r ec o n d u c t e df o rs o m em a t m a t i t eo r ei nw h i c hm a r m a t i t ea n dp y r r h o t i n ea t et h ed o m i n a n t s u l f i d em i n e r a l s ．O p t i m i z e dc o n d i t i o n sf o rt “ o n g h i n ga n ds c a v e n g i n gw e r ed e t e r m i n e db a s e do nz i n cp r e f e r e n t i a lf l o t a t i o n t e S t Sa sf o l l o w s t h eg d n df i n e n e s so f 一0 ．0 7 4m m7 0 ％，t h ed o s a g eo fl i m e ，C u S 0 4a n db u t y jx a n t h a 【eo f60 0 0g ／t ， 10 0 0g ／ta n d1 2 5g ／t ．r e s p e c t i v e l yAz i n cc o n c e n l r a t ew i t hZ ng r a d ea n dr e c o v e r yo f 4 8 ．4 1 ％a n d9 2 ．4 2 ％，r e s p e c t i v e l y ，c a nb eo b t a i n e df r o mt h ec l o s e d c i r c u i tb e n c ht e s t ． K e yw o r d s f l o t a t i o n ；m a r m a t i t e ；p y r r h o t i n e ；Z n Ss e p a r a t i o n 某锌矿主要为铁闪锌矿，含铁商。属高铁闪锌矿， 硫化铁矿物以磁黄铁矿为主。一般认为铁闪锌矿与黄 铁矿可浮性差别较小，浮选分离较为困难“。1 。受客 户的委托，对该矿石进行了粗扫选条件试验、精选和开 路试验。并在此基础上进行了试验室小型闭路试验，获 得了锌精矿品位为4 8 ．4 1 ％，回收率为9 2 ．4 2 ％的指 标，达到了客户的要求。 1 矿石性质 原矿光谱分析表明矿石中存在大量的s i 、M g 、F e ， 中量的c a 、z n ，少量的B a 、A s 、P b 、s n 、N i 、A l 、c d 、c u 、 M n 等。原矿化学多元素分析结果见表1 ，原矿矿物组 成分析结果见表2 。 表1 原矿化学成份分析结果 质量分数 ／％ Z nSF eP b S i 0 2 A sS n M g O C a 0 2 ．7 l2 15 32 51 800 6 638 501 3 01 4 99 3 77 I 表2 原矿矿物组成【质量分敛 ／％ 上述分析表明，原矿中金属矿物以铁闪锌矿、磁黄 铁矿为主，含铁高，属高铁闪锌矿石。其次为白铁矿、 黄铁矿，极少量黄铜矿、锡石、方铅矿、赤铁矿、磁铁矿。 脉石矿物以白云石、方解石、石英为主，少量的绿帘石、 绿泥石、金云母、绢云母，偶见金红石、锆石等。 铁闪锌矿呈它形粒状集合体产出，主要分两个时 期形成。早期形成的铁闪锌矿粒径粗大，并聚集形成 块状，粒径大小在0 ，0 1 ～0 ．2m i t t ，一般在0 ．2 ～0 ．5 n q t m 居多，其粒问有时嵌有细粒磁黄铁矿及脉石。后 期形成的铁闪锌矿多呈不规则网脉状产出，粒径较细， 一般0 ．0 0 1 ～0 ．0 5m m 之间，有时沿磁黄铁矿粒间、裂 ①收稿日期2 0 1 2 4 3 4 4 作者简介聂光华 1 9 7 3 一 ，男，江西南城人，副教授，博士研究生，主要从事矿物加工工程相关教举科研。 万方数据 第4 期聂光华等某铁闪锌矿浮选试验研究 隙或磁黄铁矿与黄铜矿的接触界面充填，又往往被后 生成的磁黄铁矿、黄铜矿所交代，形成乳滴状结构；有 时以细小粒状集合体单独存在于锡石或脉石中。铁闪 锌矿与磁黄铁矿、黄铜矿的接触面光滑、弯曲，与锡石、 脉石之间的接触面平直粗糙。 磁黄铁矿呈它形粒状集合体产出，有时相对形成 块状，有时以脉状形式充填于铁闪锌矿、锡石粒间或裂 隙，或以细小乳滴状分布于铁闪锌矿集合体中；粒径大 小变化较大，在0 ．0 0 1 ～1 ．5m m 之间，一般在0 ．1 ～ 0 ．5m m 居多。 白云石呈自形．半自形粒状、它形粒状两种形式产 出，前者可见聚片双晶，粒径一般在0 ．1m m 左右，最 大粒径达0 ．5m m ，后者紧密堆积成块状，偶见环带结 构，粒径在0 ．0 1 ～0 ．1m m 之间。方解石呈自形- 半自 形粒状产出，常见聚片双晶，环带结构，多沿白云石空 洞或裂隙以及矿石表层生长，形成放射簇状，粒径变化 较大，在0 ．0 0 1 ～0 ．4f i l m 之间。石英呈自形一半自形粒 状产出，粒径在0 ．0 5m m 左右，常沿白云石粒间或空 隙晶出。 2 研究结果及讨论 21 试验方案的确定 矿物分析表明，矿石中主要矿物为铁闪锌矿和黄 铁矿，可采取浮选方法进行分离。一般认为铁闪锌矿 和磁黄铁矿的可浮性均较差，浮选分离通常要在铜离 子活化条件下进行。铁闪锌矿与硫铁矿的分选方法有 石灰法、加温法、二氧化硫蒸汽加温法、充气法及石灰 氯化钠法等。其中石灰法方法简单，所用药剂便宜 易得，环保，也最常用。铁离子对闪锌矿品格上锌的置 换程度不同，闪锌矿在浮选溶液中的行为特征也不尽 相同。所以，铁闪锌矿与磁黄铁矿的浮选分离有优先 浮选和混合浮选两种工艺。采用哪种工艺由矿石性质 决定，当铁闪锌矿与硫铁矿可浮选差别较小时，多采用 优先浮选工艺”“⋯。 选矿探索试验研究表明，试验矿石中铁闪锌矿与 黄铁矿可浮性差别较小，采用优先浮选铁闪锌矿工艺 流程，控制锌与硫分选时石灰的添加量，可保证锌精矿 质量，也可获得稳定和较高的锌回收率。 2 ．2 锌粗、扫选条件试验 浮选试验使用X M Q ～2 4 0 x 9 0 锥型球磨机磨矿， X F D 系列单槽和x F G 系列挂槽浮选机，试验用水为自 来水，2 号油为工业纯，其它试验药剂为化学纯。单元试 样重10 0 0g ，磨矿浓度为5 0 ％，浮选矿浆浓度为3 3 ％。 优先选锌试验采用一粗一扫工艺流程，工艺流程 及部分药剂制度见图1 。试验中2 号油用量不变，硫 抑制剂为石灰，活化剂为硫酸铜，捕收剂采用丁黄药 粗选与扫选用量比例以4 1 添加 。 粗} 矿 尾矿 图1锌粗选扫选条件试验流程 2 ．2 ．1 磨矿粒度试验磨矿粒度既要能使铁闪锌矿 矿物最大限度地解离，又要尽量减小其他硫化铁矿物 磨矿粒度，以便减小优先选锌时抑硫的难度。粗选磨 矿粒度条件试验石灰用量为60 0 0r , ／t ，硫酸铜用量 10 0 0g ／t ，丁黄药用量1 2 5g ／t 。在不同磨矿粒度条件 下进行了对比试验，结果见图2 。 享 ＼ 辟 g 回 一0 ．0 7 4m i l l 粒级含量／％ 图2 磨矿粒度对浮选指标的影响 誉 ＼ 趔 罐 图2 表明，随着磨矿粒度变细，粗精矿锌品位和锌 回收率都有所提高，但当磨矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级含 量大于7 0 ％后，粗精矿锌品位和回收率提高不大。 在磨矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％时，进行 了原矿的铁闪锌矿的单体解离度测定，结果见表3 。 表3 磨矿产品铁闲锌矿单体解离度测定结果 万方数据 矿冶工程第3 2 卷 由表3 结果可见，在该磨矿粒度下，铁闪锌矿的单 体解离度并不高，与磁黄铁矿的连生体含量较高，该连 生体磁黄铁矿多以乳滴状存在于铁闪锌矿中，极难解 离。又考虑一段磨矿的简便，综合评定，最终确定磨矿 粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％。 2 ．2 ．2 石灰用量试验石灰是硫化铁矿最好的抑制 剂之一。石灰用量试验工艺条件为磨矿粒度一0 ．0 7 4 m m 粒级占7 0 ％，其它条件同前，试验结果见图3 。 掌 、 褂 掣 直 石灰用量／辔t 1 图3 石灰用量对锌回收指标的影响 从图3 可以看出，当石灰用量大于60 0 0g ／t 时， 石灰用量对锌粗精矿品位影响小，但随着石灰用量加 大，粗精矿的回收率下降。因此，考虑回收率，取石灰 用量6 0 0 0 ∥t 为佳。 2 ．2 ．3 硫酸铜用量试验采用硫酸铜为铁闪锌矿活 化剂。石灰用量为60 0 0g ／t ，其它条件同前，硫酸铜用 量试验结果见图4 。 誉 ＼ 褂 掣 回 硫酸铜用量／辔竹 图4 硫酸铜用量对锌浮选指标的影响 图4 表明，随着硫酸铜用量增加，锌回收率增加而 粗精矿品位下降。这是因为，硫酸铜对铁闪锌矿活化 的同时对磁黄铁矿也具有活化作用。但当硫酸铜用量 大于10 0 0g ／t 时，锌回收率增加不明显。因此，硫酸 铜用量以l0 1 3 0 ∥t 为宜。 2 ．2 ．4 捕收裁用量条件试验试验选用丁基黄药作 为锌矿浮选捕收剂。硫酸铜用量为10 0 0g ／t ，其它条 件同前，丁黄药用量试验结果见图5 。 丁黄药用量／ g t - i 图5捕收剂用量对锌浮选指标的影响 图5 表明，随着丁黄药用量增加，粗精矿品位变化 不大，但回收率提高大。当丁黄药用量大于1 2 5 ∥t 后，锌回收率升高不大。因此，考虑丁黄药用量以1 2 5 g ／t 为宜。 2 、3 开路试验 租精矿锌品位较低，必须多次精选，才能达到产品 质量要求。研究表明对粗锌精矿进行两次精选，精1 、 精2 各添加石灰2 0 0 0 ∥t ，锌精矿品位可达5 0 ％以上。 在粗扫选和精选试验基础上进行了开路试验，开 路试验工艺流程及工艺条件见图6 ，试验结果见表4 。 开路试验最终获得锌精矿品位5 0 ．8 3 ％，回收率为 6 7 ．5 7 ％的浮选指标。 锌精矿中矿 雷6 浮选开路流程 表4 开路试验结果 万方数据 第4 期聂光华等某铁闳锌矿浮选试验研究 2 ．4 闭路试验 根据开路条件，进行了闭路试验。药剂条件及工 艺流程见图7 ，试验结果见表5 。表5 结果表明，锌精 矿锌品位为4 8 ．4 l ％，回收率为9 2 ．4 2 ％，采用该工艺 达到了预期效果。 锌精矿 图7 浮选闭路试验流程 表5 闭路试验结果 3 结语 1 某铁闪锌矿含铁高，属高铁闪锌矿石。脉石主 要有磁黄铁矿、白云石、方解石、石英等。铁闪锌矿、磁 黄铁矿呈它形粒状集合体产出，部分矿石粒径细小。 在磨矿粒度为一0 ．0 7 4m l r l r l 粒级占7 0 ％时原矿中铁闪 锌矿的单体解离度测定试验表明，铁闪锌矿与磁黄铁 矿的连生体含量较高，该连生体磁黄铁矿多以乳滴状 存在于铁闪锌矿中，极难解离。 2 进行了一粗一扫优先选锌条件试验，确定了粗 选扫选最佳条件磨矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％， 石灰用量60 0 0g ／t ，硫酸铜用量10 0 0e ／t ，丁黄药用量 1 2 5g ／t 。 3 在粗扫选的最佳条件和开路试验基础上，进行 了实验室小型闭路试验，获得锌精矿品位为4 8 ．4 l ％， 回收率为9 2 ．4 2 ％，达到了预期效果。 参考文献 [ 1 ] 周跃，周贺鹏，杨备．等铁闪锌矿选矿技术的现状与进展 『j ] ．四川有色金属，2 0 9 8 1 2 5 7 [ 2 ] 吴伯增，邱冠周．草文庆，等丁黄药体 系铁闪锌矿的浮选行为与 电化学研究[ J ] 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