高效環(huán)保錫石捕收劑SN-705試驗(yàn)研究及應(yīng)用

陳華萍 甘云霄 張自江

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司）

云南都龍礦區(qū)是一個(gè)以鋅、錫、銦為主，同時(shí)伴生稀貴金屬的多金屬礦床，其中錫儲(chǔ)量居全國(guó)第三。由于礦石性質(zhì)復(fù)雜多變，選廠入選原礦中錫的嵌布粒度細(xì)，與其他礦物共生關(guān)系密切，且由于錫石本身性脆，在磨礦過(guò)程中極易粉碎，產(chǎn)生大量細(xì)粒錫石，對(duì)于-37μm 的細(xì)粒錫石采用單一重選流程難于提高錫石回收率。近年來(lái)，錫石浮選回收技術(shù)快速發(fā)展，使得重選難以回收的細(xì)粒錫石得到有效回收。錫石浮選藥劑研究以捕收劑為主，調(diào)整劑、活化劑相輔。實(shí)現(xiàn)細(xì)粒錫石浮選良好回收的關(guān)鍵是捕收劑，目前使用的捕收劑主要是脂肪酸類、膦酸類、胂酸類、羥肟酸類，這些捕收劑一般具有較好的捕收能力，選擇性較弱，且存在砷等有害離子影響環(huán)保排放。目前，錫石捕收劑的研發(fā)方向主要是新型高效環(huán)保捕收劑和組合捕收劑方面的研發(fā)［1-3］。細(xì)粒錫石浮選藥劑發(fā)展至今，具有良好的選擇性、較強(qiáng)的捕收性能、螯合作用類捕收劑受到研究人員的廣泛重視及應(yīng)用。新田選礦車間目前使用YT-1 與JSY-19 用量配比3∶2的浮選組合捕收劑，取得了理想的選錫指標(biāo)，但錫石浮選捕收劑中含砷高，且JSY-19單耗較高，對(duì)選廠尾礦庫(kù)水質(zhì)影響很大，導(dǎo)致尾礦庫(kù)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，環(huán)保壓力較大［4-5］。為此，采用YT-1 與螯合類捕收劑SN-705 的組合捕收劑替代現(xiàn)有細(xì)粒錫石浮選組合捕收劑，進(jìn)行可行性試驗(yàn)研究。

1 礦石性質(zhì)

都龍礦區(qū)礦石金屬礦物主要有錫石、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦和磁鐵礦，少量黃銅礦、黝銅礦和毒砂等。礦石中有用礦物嵌布粒度較細(xì)，錫石顏色多為深褐色、棕褐色、褐黃色，結(jié)晶形態(tài)主要為不規(guī)則粒狀、短柱狀，少數(shù)為肘狀、細(xì)粒聚集體。單體解離度較低，部分錫石呈微細(xì)粒稀疏分布在磁黃鐵礦中，為磁黃鐵礦所包裹，同時(shí)也見微細(xì)粒錫石包裹于磁黃鐵礦共生的黃銅礦中，少量錫石嵌布在脈石中，偶見錫石與閃鋅礦連生。原礦及錫石浮選給礦多元素分析結(jié)果見表1，錫石浮選給礦錫物相分析結(jié)果見表2。

試樣取自現(xiàn)場(chǎng)未預(yù)先加入調(diào)整劑的鋅硫浮選尾礦經(jīng)分級(jí)脫泥、脫硫處理后進(jìn)入細(xì)粒選錫作業(yè)的物料。礦樣金屬分布率見表3。

由表3可知，錫石浮選給礦中錫金屬主要分布在37～10 um，分布率達(dá)94.34%。

2 試驗(yàn)研究

新型環(huán)保SN-705 捕收劑與YT-1 都屬于羥肟酸類捕收劑，在水中的可溶性小。藥劑溶液中存在部分未溶物，在添加過(guò)程中經(jīng)常堵塞管道，影響藥劑的正常添加，同時(shí)配置好的藥劑由于溶解不完全，在靜置后會(huì)出現(xiàn)藥劑分層，未充分溶解的藥劑沉淀在攪拌桶底部，在藥劑添加過(guò)程中，相同流量的藥劑，濃度高時(shí)藥劑用量偏大，濃度低時(shí)用量偏小，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)控制困難，嚴(yán)重影響錫石浮選指標(biāo)。為使其充分溶解，使用時(shí)通常使用碳酸鈉或氫氧化鈉按一定比例來(lái)配制溶解。通過(guò)前期試驗(yàn)得出，YT-1、Na2CO3、SN-705、NaOH用量比為4∶1∶1∶1時(shí)，藥劑溶解充分，錫石浮選指標(biāo)最佳。

2.1 新型捕收劑SN-705用量探索試驗(yàn)

根據(jù)原礦性質(zhì)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)藥劑條件，試驗(yàn)采用1粗2 掃1 精試驗(yàn)流程。粗選礦漿調(diào)整劑選用碳酸鈉，礦漿pH 值控制在7～8，活化劑采用KT-51 用量200 g/t，輔助捕收劑選用P86 用量50 g/t、起泡劑選用2#油40 g/t，固定掃選1、掃選2、精選藥劑進(jìn)行SN-705單耗試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及藥劑條件見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

由圖2 可見，隨著Sn-705 用量的增加，錫精礦品位下降，錫回收率先升后降又上升；當(dāng)Sn-705用量為400 g/t 時(shí)，錫精礦錫品位最高8.64%，錫回收率38.27%；當(dāng)Sn-705 用量1 000 g/t 時(shí)，錫精礦品位5.31%，錫回收率最高63.56%；綜合考慮，選取用量600 g/t，錫精礦品位7.98%，回收率52.42%。

2.2 YT-1+JSY-19（3:2）組合捕收劑用量試驗(yàn)

為進(jìn)一步對(duì)比新型捕收劑SN-705 與YT-1+JSY-19（3∶2）組合捕收劑之間的優(yōu)劣勢(shì)，固定粗選碳酸鈉用量200 g/t，KT-51 量200 g/t，P86 量50 g/t，2#油量40 g/t；固定掃選、精選藥劑條件，進(jìn)行組合捕收劑粗選用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，結(jié)果見圖3。

由圖3 可見，隨著YT-1+JSY-19 組合藥劑用量的增加，錫精礦品位下降，錫回收率升高；當(dāng)組合用量1 000 g/t 時(shí)，錫精礦品位7.98%，錫回收率56.01%；對(duì)比SN-705 單耗試驗(yàn)結(jié)果可知，在開路條件下獲得近似的粗精礦指標(biāo)SN-705的單耗大幅度減小。初步探索試驗(yàn)表明，SN-705 較現(xiàn)場(chǎng)組合捕收劑具有同樣的捕收性能，且單耗明顯下降，為進(jìn)一步探索其選礦性能，開展捕收劑SN-705閉路試驗(yàn)驗(yàn)證其捕收性能。

2.3 SN-705最佳用量閉路試驗(yàn)

根據(jù)SN-705 浮錫捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果，綜合考慮回收率，即后續(xù)精選精礦品位選擇最佳條件，粗選用量600 g/t，其他藥劑條件不變，閉路試驗(yàn)流程及藥劑條件見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4 可知，SN-705 用量600 g/t 的閉路試驗(yàn)可獲得錫品位6.88%、回收率76.91%的錫精礦，進(jìn)一步說(shuō)明SN-705具有較好的捕收性能。

2.4 YT-1與SN-705用量配比試驗(yàn)

根據(jù)SN-705 用量試驗(yàn)以及驗(yàn)證試驗(yàn)、閉路結(jié)果可知，錫石浮選捕收劑SN-705捕收性能強(qiáng)，選擇性偏弱，且捕收性能強(qiáng)于JSY-19；而YT-1選擇性強(qiáng)，捕收能力弱，為兼顧YT-1 的選擇性以及SN-705 的捕收能力，試驗(yàn)采用YT-1+SN-705的配比組合捕收劑，探索YT-1 與SN-705 最佳比例。綜合考慮，藥劑配比試驗(yàn)中粗選捕收劑用量600 g/t，粗選其他條件及掃選、精選藥劑條件不變，試驗(yàn)流程及藥劑條件見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

由圖5 可見，SN-705 的捕收能力強(qiáng)、選擇性弱，YT-1 的選擇性好、捕收能力弱，兩者組合使用隨著YT-1配比的增加能大幅提高錫精礦的品位；當(dāng)YT-1與SN-705 配比為4∶1 時(shí)，用量600 g/t時(shí)，可獲得精礦錫品位7.56%、回收率71.68%的開路指標(biāo)。

2.5 YT-1與SN-705（4∶1）組合捕收劑用量試驗(yàn)

在保證錫精礦品位及回收率的前提下考慮選礦成本，探索YT-1+SN-705（4∶1）組合的最佳用量。固定粗選碳酸鈉用量200 g/t，KT-51用量200 g/t，P86用量50 g/t，2#油用量40 g/t；固定掃選、精選藥劑條件，進(jìn)行組合捕收劑粗選用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

由圖6 可見，隨著組合捕收劑用量的增加，錫精礦品位降低，回收率提高；當(dāng)組合捕收劑用量為800 g/t 時(shí)，可獲得品位7.81%、回收率74.00%的錫精礦；對(duì)比YT-1+JSY-19（3∶2）用量1 000 g/t時(shí)錫精礦品位7.98%、回收率56.01%，品位差距不大，但回收率大幅提升，說(shuō)明組合捕收劑YT-1+SN-705 具有良好的選擇性和較強(qiáng)的捕收性，說(shuō)明了SN-705 與YT-1 捕收劑組合具有較好的協(xié)同效應(yīng)。

2.6 YT-1+SN-705（4∶1）組合捕收劑閉路試驗(yàn)

基于開路試驗(yàn)結(jié)果，采用YT-1+SN-705（4:1）組合捕收劑進(jìn)行1粗1精2掃閉路流程試驗(yàn)。粗選捕收劑用量800 g/t，其他藥劑條件不變，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5可知，YT-1+SN-705組合捕收劑既能保證錫石浮選精礦品位，又能有效提高其回收率，又可適當(dāng)降低藥劑總用量。

3 工業(yè)試驗(yàn)

根據(jù)前期試驗(yàn)可知，錫石浮選組合捕收劑按YT-1、Na2CO3、SN-705、NaOH 用量比為4∶1∶1∶1 比例配制，藥劑可完全溶解。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及工藝流程（圖7）未發(fā)生變更的前提下，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，按該比例配比應(yīng)用到錫石浮選作業(yè)中，組合捕收劑配制替代前后4個(gè)月的錫石浮選生產(chǎn)指標(biāo)見表6。為進(jìn)一步了解工業(yè)試驗(yàn)期間的水質(zhì)情況，對(duì)工業(yè)試驗(yàn)前后的尾礦水質(zhì)進(jìn)行取樣化驗(yàn)，尾礦水樣檢測(cè)結(jié)果見表7。

由表6 可知，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用新的組合藥劑，可獲得品位4.878%、回收率68.838%的錫粗精礦；相較于原組合捕收劑，在給礦品位略有降低的條件下，錫粗精礦品位基本保持穩(wěn)定，回收率提升了6.783 個(gè)百分點(diǎn)。

由表7 可知，由于SN-705 分子結(jié)構(gòu)中不含As，替代JSY-19 后，尾礦水中的As 含量明顯降低，由0.513 mg/L 降低到0.061 mg/L；同時(shí)由于YT-1 藥劑顏色偏紅，新配比捕收劑單耗降低，故尾礦水中色度明顯下降，從124.38 降低到39.43；使用SN-705 代替JSY-19，尾水中有害雜質(zhì)含量得到明顯降低，環(huán)保效益顯著。

4 結(jié) 論

（1）小型試驗(yàn)室試驗(yàn)證明新型捕收劑SN-705 有較強(qiáng)的捕收能力，而YT-1 則表現(xiàn)出較優(yōu)的選擇性，兩者按一定的比例組合使用，在保證錫精礦品位的前提下，在提高錫石回收率的同時(shí)可降低藥劑耗量及選礦成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

（2）尾礦水取樣化驗(yàn)結(jié)果表明，新藥劑SN-705替代JSY-19 大幅降低了選礦尾水中的砷含量，尾礦水中的砷含量從0.565 mg/L 降至0.049 mg/L，環(huán)保效果顯著。