廣東某錫礦選礦工藝研究

王國生,黃海威,2,徐曉萍,吳城材

1.廣州有色金屬研究院資源綜合利用研究所，廣東 廣州 510650；2.中南大學(xué)資源加工與生物學(xué)院，湖南 長沙410083

自然界中錫的賦存形態(tài)以錫石居多，由于錫石的密度較大，易通過重選方法將其與密度較小的脈石分離.但是錫礦多伴生有其他密度較大的有用礦物，如黑鎢礦、白鎢礦、黃鐵礦等，或作為伴生礦物與其他重礦物共存，因此錫的選礦工藝常常是多種選礦方法的聯(lián)合[1-3].廣東某錫礦錫品位高，具有較高的回收價值.該礦石中的錫礦物以錫石為主，嵌布粒度范圍較寬，細(xì)粒級占比例大，且伴生有少量硫化礦.針對該礦的礦石性質(zhì)，本研究采用浮-重聯(lián)合選礦工藝流程回收錫，獲得良好的選礦指標(biāo).

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦多元素分析

采用化學(xué)分析法及X熒光分析儀對原礦進(jìn)行多元素分析，結(jié)果列于如表1.

表1 原礦多元素分析結(jié)果Table1 Multi-elementsanalysisresultsofrawore

1.2 礦物組成

采用顯微鏡觀察和MLA自動檢測設(shè)備對該礦石進(jìn)行檢測，礦物定量檢測結(jié)果列于表2.由表2可知，本礦石的主要有價礦物為錫石.硫化礦物數(shù)量較少，主要為黃鐵礦.脈石礦物主要為石英、黃玉、螢石、絹云母和綠泥石等.

1.3 錫石嵌布特性

通過顯微鏡觀察表明，錫石結(jié)晶良好，大多數(shù)呈自形或半自形晶與黃玉連生，其次嵌布于絹云母、綠泥石等粘土類礦物中.少量錫石與黃銅礦、黝錫礦連生，或見微細(xì)粒錫石包含于黃銅礦中.錫石與黃玉、絹云母、綠泥石等礦物之間的連生界面平直，嵌布關(guān)系松馳，對磨礦解離較為有利.

錫石的嵌布粒度測定結(jié)果表明，錫石的嵌布粒度范圍較寬，主要粒度范圍在0.01～0.32mm.對原礦樣-2mm粒級進(jìn)行篩分水析試驗，試驗結(jié)果列于表3.由表3可知，原礦中的錫分布在各粒級，且細(xì)粒級所占比例較大.

表 原礦礦物定量檢測結(jié)果Table2 Mineralquantitativetestresultsofrawore

表3 原礦樣-2mm篩分水析結(jié)果Table3 Screenanalysisresultsofraworewith particlefractionsbelow-2mm

2 原則流程的確定

根據(jù)原礦性質(zhì)，該礦石中錫石和黃鐵礦的密度較大，其余脈石礦物的密度較小，根據(jù)各礦物密度判斷重選的可選性[4-5]，如式（1）：

式（1）中 ρ1，ρ2，ρ 分別表示重物料、輕物料、介質(zhì)的密度.

根據(jù)式（1）計算采用重選分離錫石與其他脈石礦物的可選性參數(shù)列于表4.

表4 錫石的重選可選性判據(jù)Table4 Beneficiabilitycriterionofgravityseparation ofcassiterite

由表4可知，本礦石中錫石的重選可選性較好，除了與黃鐵礦較難分離,與其余脈石礦物的可分選性均很高，因此采用重選法分離錫石是可行的.為提高選礦效果，可先采用浮選法脫除硫化礦，以防黃鐵礦對后續(xù)重選作業(yè)產(chǎn)生不利影響.因此，確定了“先浮選脫硫，再重選選錫”的原則流程.

3 結(jié)果與討論

3.1 磨礦細(xì)度的影響

磨礦細(xì)度是極其重要的技術(shù)參數(shù)，不僅影響脫硫的效果，而且影響后續(xù)重選對錫的回收.除此之外，還涉及磨礦段數(shù)及投資和運行成本等重大問題.磨礦細(xì)度的選擇既要保證各礦物的單體解離，還要避免錫的過粉碎.磨礦細(xì)度試驗工藝流程如圖1所示，試驗結(jié)果如圖2所示.由圖2可知，隨磨礦細(xì)度增加，錫在硫粗精礦中的損失率增加，錫粗精礦的錫回收率降低.綜合考慮錫粗精礦錫品位和總回收率，磨礦細(xì)度確定為-0.074mm占65%較合適.

圖1 磨礦細(xì)度試驗流程Fig.1 Flowchartofgrindingtest

圖2 磨礦細(xì)度試驗結(jié)果Fig.2 Resultsofgrindingtest

3.2 浮選脫硫試驗

3.2.1 pH對浮選脫硫的影響

硫化礦浮選可在堿性介質(zhì)中進(jìn)行，也可在酸性介質(zhì)中進(jìn)行.本試驗中采用碳酸鈉和硫酸調(diào)整pH值，試驗流程如圖3所示，試驗結(jié)果如圖4所示.由圖4可知，隨著pH值提高，錫在硫粗精礦中的損失增加，而硫粗精礦的錫品位先降后增.因此，確定浮選脫硫作業(yè)合適的pH值為5.5.

圖3 浮選脫硫試驗流程Fig.3 FlowchartofpHtestofsulfideflotation

圖4 浮選脫硫pH值試驗結(jié)果Fig.4 ResultsofpHtestofsulfideflotation

3.2.2 捕收劑用量對浮選脫硫的影響

硫化礦浮選中用丁黃藥作捕收劑，在礦漿pH值為5.5的條件下，按圖3所示的流程進(jìn)行丁黃藥用量試驗，試驗結(jié)果如圖5所示.由圖5可知，隨著丁黃藥用量增大，錫在硫粗精礦中的損失增加，故確定合適的丁黃藥用量為80g/t原礦.

圖5 浮選脫硫丁黃藥用量試驗結(jié)果Fig.5 Resultsofbutylxanthatedosageofsulfideflotation

3.2.3 浮選脫硫閉路試驗結(jié)果

在浮選條件試驗和開路試驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行脫硫閉路試驗，試驗流程如圖6所示，試驗結(jié)果列于表5.

圖6 浮選脫硫閉路試驗流程Fig.6 Processofclosedcircuittestofsulfideflotation

表5 浮選脫硫閉路試驗結(jié)果Table5 Resultsofclosedcircuittestofsulfideflotation

由表5可知，經(jīng)過浮選脫硫作業(yè)，可脫出礦石中93.28%硫，而錫在硫精礦中的損失僅2.4%，為后續(xù)重選錫創(chuàng)造了有利條件.

3.3 脫硫尾礦重選試驗

原礦經(jīng)浮選脫除硫化礦后，進(jìn)行重選回收錫石試驗.搖床處理量比螺旋溜槽低，重選若采用搖床拋尾將造成流程復(fù)雜化.因此，結(jié)合實際生產(chǎn)情況采用螺旋溜槽拋尾，溜槽精礦再使用搖床精選.重選回收錫石的工藝流程如圖7所示，試驗結(jié)果列于表6.

表6 脫硫尾礦重選錫試驗結(jié)果Table6Resultsofgravityseparationtestofcassiterite fromsulfideflotationtailings

由表6可知，浮選脫硫尾礦經(jīng)過重選，可獲得錫品位65.74%的錫精礦，錫的作業(yè)回收率可達(dá)73.66%，結(jié)合原礦篩分水析結(jié)果可知原礦中-0.043mm粒級占有率可達(dá)12%，這部分細(xì)粒級的錫難以通過重選得到有效回收.

圖7 脫硫尾礦重選錫的試驗流程Fig.7 Processofgravityseparationtestofcassiteritefromsulfideflotationtailings

4 選礦全工藝試驗結(jié)果

根據(jù)浮選脫硫及重選試驗結(jié)果，進(jìn)行了錫選礦的全工藝流程試驗，試驗流程如圖8所示，試驗結(jié)果列于表7.由表7可知，經(jīng)選礦全工藝試驗，最終獲得錫精礦品位65.74%、錫回收率71.99%的指標(biāo).

圖8 選礦全工藝試驗流程Fig.8 Fullflowchartofraworedressingtest

表 選礦全工藝試驗結(jié)果Table7 Resultsoffullflowchartofraworedressingtest

5 結(jié) 論

針對原礦主要有價礦物為錫石，及含少量硫化礦的礦石性質(zhì)，結(jié)合實際生產(chǎn)情況，確定“先浮選脫硫，螺旋溜槽粗選錫，再搖床精選”的原則流程.通過選礦全工藝試驗獲得錫精礦品位65.74%、錫回收率71.99%的指標(biāo).該選礦工藝流程簡單，可行性高，可獲得較好的選礦指標(biāo).

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