云南某低品位難選鐵錫礦選礦試驗(yàn)研究

楊凱志 汪 泰 胡 真 李漢文 1

（1.廣東省科學(xué)院資源利用與稀土開發(fā)研究所，廣東廣州510651；2.稀有金屬分離與綜合利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510651；3.廣東省礦產(chǎn)資源開發(fā)和綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510651）

錫具有優(yōu)良的金屬特性，廣泛應(yīng)用于核工業(yè)、航空航天等眾多領(lǐng)域，隨著新技術(shù)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，世界對錫的需求量正在不斷增長［1-2］。錫在地殼中的豐度為0.004%左右，單一形式出現(xiàn)的錫礦儲量較低，錫作為主金屬或共伴生組分的錫資源占總錫資源的88%［3-4］，因此，開展伴生錫礦物的開發(fā)利用研究具有重要的社會意義和經(jīng)濟(jì)價值［5-7］。

我國鐵錫礦資源豐富，但鐵錫嵌布關(guān)系普遍密切，錫品位低，導(dǎo)致鐵錫分離和綜合利用難度大。對含錫石的多金屬礦，單一重選或簡單選別流程難以獲得較好的選礦指標(biāo)［8-9］，往往需要采用2種或2種以上的選別工藝進(jìn)行選別。云南某鐵錫共生礦石鐵品位較高，錫品位較低，為高效回收其中的鐵、錫，開展了選礦工藝研究。

1 原礦性質(zhì)

1.1 化學(xué)成分及礦物組成分析

對原礦進(jìn)行化學(xué)成分及礦物組成分析，結(jié)果分別見表1、表2。

由表1可知，原礦中主要有價成分鐵、錫品位分別為30.91%、0.23%，主要脈石成分SiO2含量為31.65%。

由表2可知，原礦中主要金屬礦物為磁鐵礦、褐鐵礦、錫石等，此外含有少量的黃銅礦、磁黃鐵礦；非金屬礦物主要為石英、方解石、螢石、綠泥石等。

1.2 鐵、錫物相分析

原礦鐵、錫物相分析結(jié)果分別見表3、表4。

由表3及表4可知，鐵主要以磁鐵礦的形式存在，分布率為82.66%，其次為磁黃鐵礦6.67%、赤褐鐵礦6.34%；錫主要以錫石的形式存在，分布率為91.30%。

1.3 各粒級錫分布情況

為查明錫在碎至-2 mm礦樣中各粒級的分布情況，進(jìn)行了篩分分析，結(jié)果如表5所示。

由表5可知，細(xì)粒級錫品位較高，其中-0.01 mm粒級錫分布率為10.69%，這部分錫回收難度較大，且會對錫浮選產(chǎn)生干擾，因此，應(yīng)盡可能控制磨礦作業(yè)生成-0.01 mm粒級。

2 試驗(yàn)方案的確定

試樣中有回收價值的礦物主要為磁鐵礦和錫石，磁鐵礦可通過磁選法回收，且應(yīng)盡量在粗磨條件下進(jìn)行，以減少錫石的過粉碎。

礦石中含有部分磁黃鐵礦、黃銅礦等硫化礦物，這部分硫化礦物不僅影響重選選錫，還會對后續(xù)錫石浮選產(chǎn)生不利影響［10］。重選過程中，硫化礦物對搖床分選過程干擾較大，高密度的硫化礦物易混入錫精礦中；若錫石浮選前脫硫效果不佳，不但嚴(yán)重影響錫精礦品位，而且會增大藥劑消耗［11］。因此，在錫選別前應(yīng)盡可能將硫化礦物脫除，為錫的回收創(chuàng)造良好條件。另外，考慮原礦及磨礦產(chǎn)生的細(xì)泥對錫石回收會產(chǎn)生影響，在錫選別前還需進(jìn)行脫泥［12-13］。因此，最終確定采用磁選選鐵—浮選選硫—脫泥—錫石選別（重選+浮選）工藝流程進(jìn)行試驗(yàn)。

3 試驗(yàn)結(jié)果及討論

3.1 弱磁粗選給礦磨礦細(xì)度試驗(yàn)

為減少錫的過粉碎及細(xì)泥的含量，采用圖1所示流程對-2 mm原礦進(jìn)行弱磁粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)，結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，弱磁粗精礦鐵品位先降低后基本不變，鐵回收率先增大后基本不變，錫品位和錫回收率則先降低后基本穩(wěn)定。綜合考慮，確定適宜的弱磁粗選給礦磨礦細(xì)度為-0.074 mm占71.32%，此時弱磁粗精礦鐵品位和鐵回收率分別為53.22%、83.15%，錫品位和錫回收率分別為0.21%和45.75%。

3.2 弱磁選試驗(yàn)

一段弱磁選僅能獲得鐵品位53.22%的粗精礦，為獲得鐵品位大于60%的鐵精礦，對弱磁粗精礦進(jìn)行了1次精選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖3所示，試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

由表6可知，通過1粗1精兩段磁選可以獲得鐵品位60.69%、鐵回收率78.63%的弱磁精礦，錫品位降至0.19%、錫回收率降至33.34%，說明增加1次精選不僅能提高弱磁精礦鐵品位，同時降低了弱磁選錫損失率。

3.3 弱磁尾礦選硫試驗(yàn)

采用1粗1精2掃進(jìn)行弱磁尾礦選硫，試驗(yàn)流程如圖4所示，試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。

由表7可知，經(jīng)過1粗1精2掃后，選硫尾礦硫品位降至0.46%，硫精礦錫作業(yè)回收率為6.88%，在錫損失較少的情況下，獲得了硫精礦，實(shí)現(xiàn)了硫的高效脫除，為后續(xù)錫的回收創(chuàng)造了良好的條件。

3.4 錫回收試驗(yàn)

3.4.1 浮選尾礦粒度組成

為查明錫在各粒級中的分布情況，為后續(xù)錫回收提供依據(jù)，對選硫尾礦進(jìn)行了粒度組成分析，結(jié)果如表8所示。

由表8可知，-0.010 mm難回收粒級錫分布率較高，達(dá)17.40%。

在錫石的選礦中，搖床重選既能產(chǎn)出合格精礦，又具有脫泥效果［14-15］。分級搖床分選效果一般要好于全粒級入選搖床，為此，進(jìn)行了水析試驗(yàn)，將選硫尾礦分為+0.043 mm和-0.043 mm粒級，結(jié)果見表9。

由表9可知，經(jīng)過水析分級，最終獲得錫品位0.19%和錫品位0.38%的2種產(chǎn)品，錫主要在-0.043 mm粒級中富集，作業(yè)回收率達(dá)68.75%。

3.4.2 窄粒級搖床重選試驗(yàn)

+0.043 mm和-0.043 mm粒級分選結(jié)果見表10。

由表10可知，粗粒級通過搖床能獲得錫品位6.48%、錫作業(yè)回收率52.54%的搖床精礦1；細(xì)粒級雖然能獲得錫品位1.08%的搖床精礦2，但錫作業(yè)回收率僅為13.31%，尾礦錫品位高達(dá)0.31%，說明細(xì)粒級不適合采用搖床回收。

基于重選對細(xì)粒級錫石回收的局限性，而浮選有效回收的下限粒度要低得多，因此，有必要對細(xì)粒錫石進(jìn)行浮選回收［16］。

3.4.3 細(xì)粒級浮選試驗(yàn)

選硫尾礦-0.010 mm粒級（細(xì)泥）產(chǎn)率為15.63%，浮選過程中細(xì)泥吸附藥劑多，產(chǎn)生礦泥覆蓋膜或礦化泡沫被礦泥所污染，降低浮選的選擇性，對浮選過程產(chǎn)生不良的影響［7］，而直接浮選的效果不佳，因此采用水析法脫泥（-0.010 mm），以水楊羥肟酸為錫石的捕收劑，同時添加GZ（磷酸酯類和烯醇的混合物）為輔助捕收劑，2號油為起泡劑，對細(xì)粒級（-0.043 mm）進(jìn)行了脫泥和不脫泥浮選對比試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖5所示，試驗(yàn)結(jié)果如表11所示。

由表11可知，不脫泥情況下，獲得的粗精礦錫品位和錫作業(yè)回收率低；脫泥后，可以獲得錫品位1.95%、錫作業(yè)回收率44.07%的粗精礦，說明浮選前脫泥對錫回收至關(guān)重要。

3.4.4 水楊羥肟酸用量試驗(yàn)

采用圖5所示流程，進(jìn)行脫泥浮選捕收劑用量試驗(yàn)。在粗選GZ用量50 g/t、2號油用量20 g/t的條件下進(jìn)行了水楊羥肟酸用量試驗(yàn)，結(jié)果如圖6所示；在粗選水楊羥肟酸用量2 500 g/t，2號油用量20 g/t的條件下進(jìn)行了GZ用量試驗(yàn)，結(jié)果如圖7所示。

由圖6可知，隨著水楊羥肟酸用量的增加，粗精礦錫品位降低，錫作業(yè)回收率先增加后趨于平緩。綜合考慮，確定水楊羥肟酸用量為2 500 g/t，此時，粗精礦錫品位2.68%、錫作業(yè)回收率73.46%。

由圖7可知，隨著GZ用量的增加，粗精礦錫品位降低，錫作業(yè)回收率先增加后下降。綜合考慮，確定GZ用量為50 g/t。

3.4.5 浮選閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上對0.043～0.010 mm粒級進(jìn)行了錫浮選閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖8所示，試驗(yàn)結(jié)果如表12所示。

由表12可知，采用1粗2精2掃流程處理細(xì)粒級脫泥樣，閉路浮選最終可獲得錫品位5.69%、錫作業(yè)回收率70.23%的錫精礦，尾礦錫品位降至0.12%。

3.5 全流程試驗(yàn)

全流程試驗(yàn)如圖9所示，試驗(yàn)結(jié)果如表13所示。

由表13可知，全流程試驗(yàn)最終獲得鐵品位60.69%、鐵回收率78.63%的磁鐵精礦，錫品位5.92%、錫回收率31.93%的錫精礦，總尾礦錫品位降至0.14%，實(shí)現(xiàn)了該鐵錫礦石資源的綜合回收。

4 結(jié) 論

（1）云南某礦中主要有價礦物為磁鐵礦和錫石，其中鐵為主金屬，錫為伴生金屬，錫品位僅為0.23%，品位較低，細(xì)泥含量較高，屬于難選錫伴生氧化鐵錫礦。

（2）磁選工藝對磁鐵礦回收后，通過脫除大部分硫化礦，對選硫尾礦進(jìn)行了搖床和浮選選錫工藝對比，粗粒級適宜采用搖床重選，細(xì)粒級適宜采用浮選回收其中的錫，但浮選之前需脫除-0.01 mm細(xì)泥。

（3）最終采用弱磁選鐵—浮選選硫—粗粒級搖床重選、細(xì)粒級脫泥浮選選錫的工藝流程，在原礦鐵品位31.15%、錫品位0.23%的情況下，獲得鐵品位60.69%、鐵回收率78.63%的磁鐵精礦產(chǎn)品，及錫品位5.92%、錫回收率31.93%的錫精礦，實(shí)現(xiàn)了鐵、錫的綜合回收。