錫石工藝礦物學(xué)與選礦技術(shù)

蒲江東

(青海省第六地質(zhì)勘查院，青海 格爾木市 816000)

根據(jù)我國(guó)資源部門統(tǒng)計(jì)，我國(guó)錫的儲(chǔ)量位于世界第一位，錫礦中含有大量其他金屬礦產(chǎn)資源，屬于比較難以難選礦石，通過分析錫石工藝礦物學(xué)特性，可謂選礦方案的編制提供數(shù)據(jù)支持，從而提升選礦效率，保證錫資源利用率?；诖?，本文結(jié)合理論實(shí)踐，對(duì)錫石工藝礦物學(xué)與選礦技術(shù)做了如下分析。

1 錫石工藝礦物學(xué)特性

1.1 共生性

在錫礦床中，以單顆粒錫存在于錫石中的較少，礦物的空間分布情況和錫礦床的形成密切相關(guān)，并且易受到外部環(huán)境的影響，錫礦床的共生組合也有很強(qiáng)的選擇性，比如：錫礦石和鈮鐵礦之間具有很強(qiáng)的共生性，尤其是在殘坡積的錫礦床中，錫和氧化鐵具有共生性。

1.2 結(jié)晶特性

錫石的化學(xué)式為SnO2，約78.6%為錫，但受到地質(zhì)條件和礦物質(zhì)特性的影響，在錫石中經(jīng)常包括有鐵、鎢、鋰等，含量成分與礦床的成因有密切關(guān)系。從理論的角度上而言，錫礦石從空間結(jié)構(gòu)的角度上而言，屬于一種四方晶系，與金紅石類似，在錫金屬附近分布著六個(gè)氧粒子，形成八面體間隙，錫分布在該空間中，這也是錫金屬選礦難度大的主要原因。但在自然界中錫石在過飽度較低的巖漿中主要呈椎體狀，而在過飽和度熱液中，則呈長(zhǎng)柱狀。

1.3 錫物理性質(zhì)

錫是人們生活生產(chǎn)中常用的一種金屬，其物理性質(zhì)是：硬度非常大，脆性大，密度高，在錫礦石中的錫金屬密度在6.8～7.2 g/cm3之間，是目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的密度最高的礦物質(zhì)之一。錫石的介電常數(shù)為42.8，具有一定的磁性，其磁性大小和錫石中的雜質(zhì)有關(guān)，因此，不同區(qū)域生產(chǎn)的錫石的磁性特征也不同。錫化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，幾乎不溶于水，其溶解度和新含雜質(zhì)種類及含量有關(guān)。

2 錫石的選礦技術(shù)

通過分析錫石工藝礦物學(xué)特性可知，錫石的密度非常大，選礦中常用的技術(shù)為重選法，輔以浮選、磁選等。但不同錫礦床的組成成分、雜質(zhì)含量、空間不分布等指標(biāo)存在較大差距，因此，在選礦時(shí)需要根據(jù)錫礦石的實(shí)際情況，選擇與之相適的技術(shù)。

2.1 重選技術(shù)的應(yīng)用

錫石的密度比較高，和礦物有密切聯(lián)系，可選擇選礦成本低，無有害物產(chǎn)生的重選技術(shù)，如果錫礦石的粒徑比較大，采用重選技術(shù)可提升選礦的速度和效率，并且我國(guó)重選技術(shù)也比較城成熟，可進(jìn)行模式化選礦。有的錫石選礦廠，也經(jīng)常使用重介質(zhì)法進(jìn)行選礦，但主要應(yīng)用在錫石預(yù)選中，只能進(jìn)行精錫石和粗錫石的甄別。目前在錫石選礦中主要應(yīng)用的設(shè)備為搖床，和其他選礦設(shè)備相比，搖床具有效率高、富集比高等特性。錫石中主要包括：石英、錫石、黑鎢錳礦礦等，這些礦物質(zhì)在密度上存在較大差別，錫石主要呈現(xiàn)粒間分布。錫石裂隙發(fā)育良好，在進(jìn)行破碎處理時(shí)，錫石的粒徑小于鎢錳礦的粒徑。在選礦過程中，可根據(jù)鎢錫礦的工藝礦物學(xué)特性， 制定與之相適的選礦流程，具體是：但原礦石破碎處理以后，先進(jìn)分級(jí)預(yù)先富集，摒棄粗粒廢石，在對(duì)合格的礦進(jìn)行破碎篩分處理，再進(jìn)行多級(jí)搖床分選，丟棄尾礦，中礦則進(jìn)行重新研磨和篩選，針對(duì)細(xì)泥則要進(jìn)行集中單獨(dú)處理，粗選工藝可用礦物質(zhì)進(jìn)行低富集處理，為后期分選提供便利的條件。

錫石的脆性比較大，選礦中很容易就碾壓粉碎，如果在粉碎的錫石中，既存在粗錫石，也存在細(xì)錫石，則重選過程中容易導(dǎo)致大量細(xì)錫石損失。在選礦過程中，為避免發(fā)生無辜浪費(fèi)，保證回收率，避免對(duì)錫礦石形成粉碎性破壞。但現(xiàn)有的選礦技術(shù)很難做到這一點(diǎn)，在選別工藝上，可進(jìn)行選擇性磨礦、階段性磨礦以及階段性選別，從而最大限度上降低錫石被過粉碎，這一點(diǎn)也是目前錫石選礦中需要高度重視的一點(diǎn)。分級(jí)脫泥也是錫石選礦的重中之重，國(guó)內(nèi)外很多錫精礦在選礦過程中都非常重視，因此，在選礦過程中，必須嚴(yán)格錫石粒級(jí)，以便最大限度降低礦泥影響。錫石處理時(shí)采用選擇性研磨，并在研磨中加入適量的磷酸三丁酯，則可有效避免錫石產(chǎn)生過粉碎，提升錫石的回收利用率。再根據(jù)研磨的實(shí)際情況進(jìn)行分級(jí)處理，粒徑超過0.4 mm的錫礦石，要先用浮選技術(shù)處理，然后再進(jìn)行選礦。

2.2 錫石浮選

針對(duì)粒徑小于0.39 mm的錫石可采用浮選法進(jìn)行處理，在錫石中或多或少都會(huì)存在一定量的泥化現(xiàn)象，浮選也是錫礦石選礦的主要技術(shù)，也是國(guó)內(nèi)外錫金屬提煉中應(yīng)用的主流技術(shù)，雖然目前很多國(guó)家在錫礦石選礦過程中，經(jīng)常會(huì)采用浮選技術(shù)，并且至今仍然沒有一個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)錫礦石浮選的工業(yè)化和規(guī)?；?，錫石浮選具有很強(qiáng)的技術(shù)性和綜合性。提升浮選技術(shù)應(yīng)用效率的關(guān)鍵合理搭配捕收劑和選擇合理的絮凝物。

錫石浮選原理屬于一種化學(xué)選礦技術(shù)，通過錫礦石的電性、藥劑吸附、pH值等指標(biāo)進(jìn)行選礦，在錫礦石浮選中常用的捕收劑為磷酸。

錫石浮選全部在溶液中完成，但溶液中的很多離子會(huì)影響捕收劑的性能和效率。比如：金屬陽(yáng)離子會(huì)影響錫石浮選的效果，因?yàn)?，金屬?yáng)離子會(huì)使錫石表面的離子存在形式發(fā)生變化，比如：二價(jià)鉛和三價(jià)鐵是影響錫礦石浮選效率的主要陽(yáng)離子，主要原因是鉛離子的存在 會(huì)增加錫礦石在溶液中的活化效率，而鐵離子則會(huì)大幅度降低浮選的效率。鉛離子具有一定的穩(wěn)定性，吸附在錫礦石表面時(shí)，會(huì)影響其在溶液中的反應(yīng)效率，而鐵離子則會(huì)和捕收劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，形成一種比較穩(wěn)定性的螯合物，在外力的作用下，此種螯合物會(huì)從錫礦石的表面上掉落下來，進(jìn)一步降低捕收劑的吸附性，降低浮選的效率。

錫石浮選過程中，影響因素比較多，既包括上文提高的常規(guī)影響因素，浮選氣泡大小對(duì)錫石浮選效果也會(huì)造成不同程度的影響。研究認(rèn)為，錫石浮選是礦物質(zhì)顆粒和氣泡碰撞、吸附以及分離三個(gè)過程共同作用的結(jié)果。提升錫石浮選效果，就必須對(duì)這三個(gè)過程進(jìn)行全面研究。-10 μm錫石容易吸附在50～150 μm的氣泡上，而-20～+10 μm的錫石則容易吸附在150 μm的氣泡上，-38～+20 μm的錫石容易吸附在250 μm的氣泡上。從這幾組數(shù)據(jù)中可以看出，通過控制浮選氣泡的大小，也可以選擇性的吸附礦物質(zhì)。

2.3 聯(lián)合選礦法

近年來，在錫礦中出現(xiàn)了越來越多金屬共生的工藝礦物學(xué)特性，因此，單一的重選礦法和浮選礦法都難以滿足選礦需求。聯(lián)合選礦法的應(yīng)用越來越廣。在錫石選礦領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢(shì)，從單一的重力選礦，逐步演變?yōu)榧亓x礦、浮選礦、磁選礦、電選礦等多種技術(shù)相互聯(lián)合的選礦。錫產(chǎn)品回收的方法也有所改變，比如：從回收單一的錫精礦產(chǎn)品，向著多種有用精礦產(chǎn)品綜合回收的方向發(fā)展。比如：柿竹園錫礦屬于典型的網(wǎng)狀大理石巖型錫礦石，工藝礦物學(xué)特性為：貧、細(xì)、雜。錫石和磁黃鐵礦、黃鐵礦、螢石等礦物質(zhì)有密切的聯(lián)系，還有一部分錫石在這些礦物中呈現(xiàn)星散狀分布。由于錫石的硬度大，但其他礦物的硬度小，可進(jìn)行單體解離，但此部分錫石中包含一定量的金屬硫化物，使得他們之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，大大增加單體解離的難度。錫石具有不溶于酸的特性，通過對(duì)錫礦樣進(jìn)行磁選、焙燒、重選試驗(yàn)等，就可以獲得錫粗精礦，然后再進(jìn)行化學(xué)溶礦處理，可以得到期望的錫石指標(biāo)。

某斑巖型錫礦床，既含有錫，也含有少量的鎢、鉬、銅等元素，礦物組成除錫石、硫化礦物等之外，它都是密度比較低的脈石礦物，錫石多呈粒狀、細(xì)粒星狀分布，少量以細(xì)脈狀分布。礦物的嵌布粒度、特征決定鉬的解離比錫早，通過研磨處理后，先進(jìn)行浮硫化礦，選擇硫尾礦回收錫，有利于集中回收鉬銅鎢等金屬硫化礦。

3 結(jié)語

通過錫石工藝礦物學(xué)與選礦技術(shù)分析，可對(duì)礦床進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，為選擇合理的選礦技術(shù)，提供技術(shù)支持和理論指導(dǎo)。不同錫石工藝礦物學(xué)特性，要選擇性地制定選礦工藝方案，才能最大限度上提升錫礦物的開發(fā)利用效率，避免盲目選礦，而造成大量資源浪費(fèi)。