某鉛鋅尾礦綜合回收錳礦試驗(yàn)研究

易運(yùn)來，劉忠榮，魏 茜

（湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100）

某鉛鋅尾礦綜合回收錳礦試驗(yàn)研究

易運(yùn)來，劉忠榮，魏 茜

（湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100）

對某鉛鋅礦浮選尾礦中的錳礦物進(jìn)行回收，尾礦脫硫后再用脈動高梯度強(qiáng)磁選一粗一精工藝流程，結(jié)果表明，可獲得產(chǎn)率28.11%、Mn品位18.87%，Mn回收率為52.21%的錳精礦。達(dá)到了綜合回收的目的，減少了尾礦的排放量。

尾礦；綜合回收；碳酸錳礦；磁選

錳是我國國民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用廣泛的重要戰(zhàn)略物資，約90%～95%的錳應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)，其余5%～10%應(yīng)用于化工、電子、建材、醫(yī)藥、國防等領(lǐng)域［1～3］。我國錳礦資源較為豐富，但存在分布不平衡，且有貧、薄、雜、細(xì)等特點(diǎn)，大部分屬于貧錳礦石，如碳酸錳［4］。近些年隨著工業(yè)的發(fā)展，錳礦的需求量日益增加，富錳礦資源越來越匱乏，合理開發(fā)貧錳礦資源以及綜合回收尾礦中的錳資源已經(jīng)成為必然趨勢［5］。

對某鉛鋅浮選尾礦中的錳礦物進(jìn)行了選礦工藝研究。研究結(jié)果表明：尾礦脫硫后再采用脈動高梯度強(qiáng)磁選（一粗一精）工藝，可獲得產(chǎn)率28.11%、Mn品位18.87%，Mn回收率為52.21%的錳精礦。

1 試樣性質(zhì)

1.1 試樣的化學(xué)多元素分析

試驗(yàn)對象為某鉛鋅礦浮選尾礦，樣品的化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。全鐵含量7.82%，部分與錳類質(zhì)同象，對錳產(chǎn)品品位有一定的影響。S的含量1.66%，主要為黃鐵礦、少量磁黃鐵礦，其它硫化礦微量。方解石、白云石含量高，其CaO含量高達(dá)34.21%。其次是SiO2、Al2O3，含量分別為4.61%、3.28%。

1.2 錳的物相分析

樣品中錳的物相分析結(jié)果見表2。其中碳酸錳含量8.17%，占全錳的80.33%，是回收的主要對象。其次是硅酸錳，1.81%。其它錳較少。

表1 化學(xué)多元素分析結(jié)果%

表2 錳的物相分析結(jié)果%

1.3 試樣粒度分析及錳的單體解離情況

對該樣品進(jìn)行了粒度分析及錳的鏡下單體解離情況測定，結(jié)果見表3。

從粒度分析結(jié)果可知：試驗(yàn)樣品粒度較粗，其中－0.076 mm含量為37.72%。樣品中的＋0.20 mm和0.20～0.15 mm粒級錳品位較低，中粒級0.076～0.030 mm錳品位較高，0.076～0.030 mm粒級錳分布率為5%，錳品位為11.71%。粒級由粗變細(xì)，錳的單體解離度越來越高，試樣的綜合單體解離度為74.62%。

表3 樣品的粒度分析結(jié)果%

2 選礦試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方案

從礦樣性質(zhì)可知：可回收的錳礦物為碳酸錳礦物，呈弱磁性。一般情況下，碳酸錳礦石的比磁化率隨著錳品位的提高而增加，由于有一定量的鐵存在，容易出現(xiàn)剩磁現(xiàn)象。故選擇脈動高梯度強(qiáng)磁選機(jī)對樣品中的錳礦物進(jìn)行回收。由于該鉛鋅礦浮選尾礦粒度較粗，－0.076 mm含量為37.72%，其中微量的鐵礦物伴隨著錳礦物被一同回收，影響錳精礦的產(chǎn)品質(zhì)量；且尾礦中硫的品位1.66%，強(qiáng)磁也會進(jìn)入錳精礦，從而影響錳精礦的產(chǎn)品質(zhì)量。因此采用“鉛鋅尾礦脫硫—脫硫尾礦再強(qiáng)磁”的方案進(jìn)行回收錳。

2.2 尾礦脫硫試驗(yàn)

鉛鋅尾礦脫硫浮選試驗(yàn)工藝流程如圖1所示，試驗(yàn)分析結(jié)果見表4。

圖1 脫硫浮選試驗(yàn)工藝流程

表4 脫硫浮選試驗(yàn)分析結(jié)果%

由表4可知，在鉛鋅尾礦含S 1.66%、Mn 10.16%的條件下，采用丁黃藥一段脫硫粗選，可得到含Mn 10.23%、Mn回收率為97.44%的脫硫尾礦產(chǎn)品；硫精礦含硫38.11%，硫回收率74.61%。硫綜合回收的同時(shí)，為錳磁選提高精礦品位提供有利條件。

2.3 粗選磁場強(qiáng)度試驗(yàn)

強(qiáng)磁粗選給礦為脫硫尾礦。進(jìn)行了不同磁場強(qiáng)度的強(qiáng)磁粗選試驗(yàn)，其工藝流程如圖2所示，試驗(yàn)分析結(jié)果見表5。

圖2 錳粗選磁場強(qiáng)度試驗(yàn)

表5 強(qiáng)磁粗選磁場強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

從表5可知，隨著磁場強(qiáng)度的增大，錳精礦品位降低，回收率升高。粗選磁場強(qiáng)度0.80 T時(shí)，錳粗精礦Mn品位較高，16.51%，作業(yè)收率63.77%。適宜的粗選磁場強(qiáng)度定為0.80 T。

2.4 精選磁場強(qiáng)度試驗(yàn)

錳粗精礦含Mn 16%左右，為了獲得更高品位的精礦產(chǎn)品，進(jìn)行了錳粗精礦精選磁場強(qiáng)度試驗(yàn)。其工藝流程如圖3所示，試驗(yàn)分析結(jié)果見表6。

圖3 錳粗精礦強(qiáng)磁精選磁場強(qiáng)度條件試驗(yàn)

由表6可知，隨著磁場強(qiáng)度的增大，錳精礦產(chǎn)率增大，精礦品位含Mn降低，當(dāng)精選磁選強(qiáng)度為0.60 T時(shí)，錳精礦含Mn 18.87%，錳作業(yè)回收率為84.16%。

2.5 全流程試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上按如圖4所示工藝流程進(jìn)行了鉛鋅尾礦回收錳的全流程試驗(yàn)，試驗(yàn)分析結(jié)果見表7，錳精礦產(chǎn)品化學(xué)多元素分析結(jié)果和錳物相分析結(jié)果分別見表8、表9。

圖4 鉛鋅尾礦回收錳全流程試驗(yàn)工藝流程

表7 鉛鋅尾礦回收錳全流程試驗(yàn)分析結(jié)果%

從表7可知，鉛鋅尾礦經(jīng)一段浮選脫硫，脫硫尾礦經(jīng)一粗一精磁選選錳，最終可確定獲得全流程試驗(yàn)指標(biāo)為：錳精礦產(chǎn)率28.11%、Mn品位18.87%，Mn回收率為52.21%。

表8 錳精礦多元素分析結(jié)果%

表9 錳精礦物相分析結(jié)果%

3 結(jié) 論

我國部分鉛鋅礦中常伴生碳酸錳，通過本次研究說明這部分資源可通過強(qiáng)磁選工藝加以回收。

本次試驗(yàn)研究表明：鉛鋅尾礦采用脫硫再采用脈動高梯度強(qiáng)磁選（一粗一精）工藝流程，可以獲得產(chǎn)率28.11%、Mn品位18.87%，Mn回收率為52.21%錳精礦；從選鉛鋅的尾礦中回收錳，不需采礦、破碎、磨礦，節(jié)約能耗，大大減少了排入尾礦壩的尾礦量或井下尾礦的充填量。經(jīng)濟(jì)可觀、環(huán)境效益顯著。

本研究符合節(jié)能減排政策，為類似礦山的尾礦資源綜合利用開辟了新的途徑。

［1］ 胡岳華，馮其明.礦物資源加工技術(shù)與設(shè)備［M］.北京：科學(xué)出版社，2006.281.

［2］ 毛瑩博，方建軍，文書明，等.碳酸錳礦選礦工藝研究進(jìn)展［J］.昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，（6）：25－31.

［3］ 張去非.國內(nèi)外錳礦選礦工藝概述［J］.中國礦山工程，2004，（6）：16－18.

［4］ 張涇生，周光華.我國錳礦資源及選礦進(jìn)展評述［J］.中國錳業(yè)，2006，24（1）：1－5.

［5］ 張曉峰，覃事元，周菁，等.湖南低品位難選碳酸錳礦選礦工藝研究［J］.湖南有色金屬，2016，32（2）：14－17.

Research on Process to Recover Manganese from Tailings of Lead-zinc Ore

YIYun-lai，LIU Zhong-rong，WEIQian
（Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China）

Manganesemineral in flotation tailings of lead-zinc ore was recovered.The process of pulse high gradient magnetic separation-low intensity magnetic separation was applied to remove iron.The results showed that itmay achieved a manganese concentrate with a yield of 28.11%，a manganese content of 18.87%and a recovery of 52.21%.It attained the goal of integrated ecovery and reduced tailing drainage.

tailing；integrated recovery；manganese carbonate；magnetic separation

TD924.1

A

1003－5540（2016）05－0013－03

2016－07－12

易運(yùn)來（1979－），男，工程師，主要從事選礦工藝及浮選藥劑研究。