陳文平
(云南錫業(yè)研究院有限公司研究設計院,云南 個舊 661000)
錫礦多與其他金屬礦石混合存在,為了進一步提升對錫礦的提煉效率,強化錫礦利用質量,需要結合具體情況,選擇合適的選礦方法和技術,強化對錫礦石的回收利用力度,降低資源浪費,有效控制生產成本,促進我國錫礦選礦生產技術水平的有效性提升。
作為一種金屬資源,錫熔點不高,而且可塑性較高,具有一定的耐腐蝕性,沒有毒性,外觀呈現(xiàn)銀白色。由于錫的這種性能特點,其在社會各行各業(yè)發(fā)展中得到了極大的應用和推廣。尤其是錫與其他金屬物質的聯(lián)合應用,在現(xiàn)代化生產中發(fā)揮了極大的作用。如錫鈦合金在飛機發(fā)動機中的應用,錫鋯合金在原子反應堆包裝材料中的應用,鈮錫合金在導彈材料中的應用等[1]。錫還可以在化工生產中生成相關的化合物和化學試劑。錫化合物還可以用于木材防腐劑、催化劑、乳化劑中。
我國的錫礦主要分布在廣西、云南、湖南等區(qū)域,其儲量相對集中,存有很多較為大型的礦床等。雖然我國錫礦存儲量比較多,但是隨著不間斷的開發(fā),且不注重保護,導致我國錫存儲量急劇下降,我國逐漸成為貧錫國家,而且面臨錫資源危機。錫礦床包含很多種類型,而且其礦石性質存在一定的差異,因此,錫礦選礦方法存在一定的不同性。隨著科學技術的逐漸發(fā)展,錫礦選礦工藝越來越高水平化,提升了錫礦選礦效率和回收質量等。通常情況下,錫礦石資源特點主要有:①有價錫礦物往往單一性存在,但是同時又和其他多種半生礦物同時存在;②錫石對自然風化作用的抵抗力較大,但是容易在碎磨作用下出現(xiàn)過粉碎現(xiàn)象;③原礦品位較低,精礦品位要求較高[2]。④錫礦床分布比較集中,但是選礦采礦時較為分散。
針對錫礦的以上特點,當前錫選礦的主要方法是以重力選礦為主,并輔助以浮選、磁選、電選等多種物理方式進行選礦,此外,還有焙燒、揮發(fā)、浸出等化學選礦方式進行綜合性應用[3]。生產操作流程越來越精益化,產品包含高品位精礦和低品位錫產品等。
當前重選方法在錫礦選礦中應用最為廣泛,與錫礦石的密度大的特點相契合。由于我國多為砂錫礦,在礦石中夾雜很多細泥,影響選礦效果。因此,使用重選方法進行生產時,一般需要先對其進行分級脫泥,對進入重選生產環(huán)節(jié)的錫礦石粒級進行嚴格篩選和控制,減少礦泥對選礦結果的影響,強化重選有效性。其中脫泥環(huán)節(jié)中主要應用到的設備有水槍、洗礦機、翻床、橫流皮帶溜槽等。一般情況下,在對礦砂進行選別時,通常按照多段磨礦、多段選別的流程進行生產。并且在能拿早拿、能丟早丟的選礦原則,需要利用細篩作為閉路設備,減少了該過程中錫石的過粉碎傷害[4]。當前我國很多相關企業(yè)使用高頻振篩在磨礦中進行合理使用,很大程度上降低了礦石的過粉碎現(xiàn)象,提升其回收率。重點設備一般有搖床、跳汰、螺旋選礦機、離心選礦機、皮帶溜槽等。當前錫礦生產中應用最為廣泛的是搖床,主要針對粒徑在2mm~0.037mm的錫石進行回收。相對于其他生產設備,搖床的富集比相對較高,在選出較高品位的精礦的同時,也能夠選擇品位較低的尾礦等[5]。冶煉精礦多用該設備進行生產選別。為了進一步提升搖床的使用性能,可以對其進行相應的改造和優(yōu)化,如可以把多臺螺旋選礦機進行組合應用,增加整體設備的傳動作用,加大振擺運動幅度和力度,并利用剪切力對礦粒進行大力度振擺,增加其松散性,強化設備選別效果,尤其是在錫尾礦中的粗粒級礦石進行選別時效果更佳。
跳汰主要是針對粗粒礦石和中粒礦石進行選別。螺旋選礦機可以對1mm~0.075mm的錫礦石進行選別和回收;可以利用離心選礦機對較小粒級的細泥進行選別。流膜選礦設備在對細粒錫石的選別中發(fā)揮了重大的作用,可以相應的提升礦漿在流模中分散壓,提升松散力度,從而有效提升其富集比。
錫石性質較脆,容易過粉碎,一旦錫石粒度過小,就會對其回收利用率產生極大的消極影響。因此,浮選可以作為對細粒錫石進行有效回收和利用的關鍵性方法。隨著科學技術的逐漸發(fā)展,越來越多的捕收劑被研發(fā)并在細粒錫石浮選中得到廣泛應用。浮選流程也得到了極大的改進,如可以實現(xiàn)對礦漿的大力度攪拌、利用相關設備對其進行分級、脫泥等,對分級粒度下限以及脫泥粒度進行有效控制等。
浮選過程中使用的捕收劑主要有以下類型:①脂肪酸類:主要指油酸、皂類等,可以與堿土金屬離子反應,產生難溶鹽,對礦物進行吸附,對錫礦選別率較好。②烷基羥肟酸,能夠對礦物表面產生化學吸附作用,但是其吸附能力不穩(wěn)定,抗解吸能力較弱,可以進行選擇性使用。③膦酸:主要包含以下兩種,芳香族膦酸,捕收性能較高,調節(jié)較強,但是其選擇性較差,不適合使用;苯乙烯膦酸捕收能力強,選擇性高。④胂酸類:不同種類的胂酸其捕收性能存在一定的差異,烷基胂酸捕收效果一般,芳基胂酸捕收效果較好,而且適應性較高。
浮選過程中的使用的抑制劑主要有:①水玻璃可以與其他物質對浮選過程中酸堿度進行調節(jié),也可以作為抑制劑進行使用,但是針對不同的礦物質的使用量存在很大差異,可以通過對水玻璃的模數(shù)進行調整來提升其抑制效果,也可以添加多價金屬陽離子提升其抑制作用的選擇性[6]。②六偏磷酸鈉,可以對方解石、褐鐵礦等進行有效抑制。③此外還有氟硅酸鈉、羧甲基纖維素等,都可以在錫石浮選中發(fā)揮一定的抑制作用,提升錫石選別回收的效率與質量。
浮選問題分析:不同的捕收劑其捕收能力以及選擇性具有一定的差異性,有些選擇性較高,但是捕收能力較弱,有些選擇性較差,但是捕收能力較差。針對這種情況,要結合具體情況,對捕收劑進行合理選擇,保障錫石浮選效果的提升和優(yōu)化。此外,錫石伴生礦對捕收劑具有一定的影響,影響最終的浮選效果,加大捕收劑消耗量,對高品位精礦的選別產生影響。很多浮選藥劑的適應性能較好,但是總體應用成本較高,不利于生產效益的提升等問題,也有些調整劑具有一定毒性等問題。
磁選方法可以對錫礦中的氧化鐵礦物進行有效的分離和剔除。主要設備是濕式強磁選機,其主要應用對象是精礦。
電浮選主要是針對細粒、微細粒錫石進行選別。在應用中,對礦漿進行電解,生成氫氣、氧氣等,對液相的內部結構組成進行改變,對礦物表面形態(tài)和藥劑性能進行優(yōu)化,實現(xiàn)浮選目的。其中電浮選效果的影響因素有很多,如電流密度、礦漿酸堿度、溫度等。
載體浮選主要是針對微細礦粒進行選別,主要是因為該種類型的礦石質量比較小,比表面積大,不容易進行選別分離,但是載體浮選可以借助其粘附作用,利用載體礦物對微細粒及逆行粘附浮起[7]。該種方式對微細粒的選別回收率較高,但具體效果受到其載體種類的不同出現(xiàn)一定的差異性,其中白鉛礦最大,石英最小。
絮凝工藝主要應用絮凝劑對礦石進行選擇性吸附,并形成絮團等方式實現(xiàn)對礦石的選別分離效果,當其用量以及酸堿度達到一定數(shù)值時,可以對石英中的錫石進行選擇性絮凝。研究發(fā)現(xiàn),使用非離子型絮凝劑N100可以有效提升其絮凝效果,一定分子質量的絮凝劑可以提升絮凝效果。
綜上所述,錫礦石存儲區(qū)域含有多種類型的伴生礦物質,而且其組成比復雜,很難進行選別,因此,需要采取一定的生產工藝和設備對其進行有效性選別,如重選、浮選、電選等方式,還可以結合具體情況,對多種選別方法進行聯(lián)合應用,提升對錫礦石的選別和回收效率。一般情況采取重選方式,對其進行多階段磨礦和選別。錫礦石粒徑、性質的不同,需要選擇相對性的選別方法,以便適應其性能需求,提升對錫礦石的回收利用效果,降低生產成本,減少資源浪費,強化對錫石的應用效率。