錫尾礦資源利用的現(xiàn)狀及相關(guān)建議

李柏榆

（云南錫業(yè)集團(tuán)（控股）有限責(zé)任公司云南昆明650200）

錫尾礦資源利用的現(xiàn)狀及相關(guān)建議

李柏榆

（云南錫業(yè)集團(tuán)（控股）有限責(zé)任公司云南昆明650200）

本文闡述了國(guó)內(nèi)錫尾礦資源的現(xiàn)狀，分析了不同錫尾礦的特點(diǎn)及錫尾礦再利用的可能性和必要性，評(píng)述了現(xiàn)階段對(duì)錫尾礦再利用的工藝流程，為進(jìn)一步研究利用錫尾礦提供技術(shù)參考，并在文中歸納了幾點(diǎn)相關(guān)建議，以期能對(duì)將來(lái)合理利用錫尾礦有所幫助。

錫尾礦；錫石；再利用；工藝流程

我國(guó)錫礦資源豐富，已探明的錫礦總儲(chǔ)量約為700×104t，已知錫礦物有50多種，其中大部分以錫石的形式存在。錫礦主要集中分布在云南、廣西、廣東、湖南、內(nèi)蒙古、江西這六個(gè)省份，占據(jù)了全國(guó)保有儲(chǔ)量的98%，而云南省和廣西省則占了全國(guó)的60%[1-3]。

錫礦的開采利用長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，而再生錫僅占總消費(fèi)量的10%，錫尾礦的利用率極低[4]。因此，綜合回收錫尾礦中的有用礦物顯得越來(lái)越重要了。

1 錫尾礦資源的現(xiàn)狀

錫是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的金屬原料，隨著工業(yè)化地開采，我國(guó)錫儲(chǔ)量和錫品位不斷下降，與之相反，受選礦工藝及設(shè)備的限制，大量難以回收的錫尾礦越來(lái)越多。吳建明[5]說(shuō)：“世界上錫尾礦最大的聚集區(qū)，錫金屬總量已經(jīng)高于個(gè)舊礦區(qū)現(xiàn)保有儲(chǔ)量。促進(jìn)錫尾礦及共伴生礦資源綜合利用最大化，成為我們頭等大事?！?/p>

云錫尾礦礦區(qū)內(nèi)以砂錫礦和脈錫礦為主，極少量錫石硫化礦。個(gè)舊錫礦過(guò)去一直以開采砂錫礦為主，少量開采脈錫礦。錫尾礦都是處理氧化礦的重選尾礦。經(jīng)測(cè)算，截至2006底，共堆存錫尾礦已達(dá)2.5× 108t，尾礦中錫品位在0.15%～0.3%之間，錫金屬約47.5×104t；含鐵20%左右，鐵金屬約5000×104t，鐵金屬量是錫金屬量的一百多倍。另外，尾礦中還含有銅、鉛、鋅、鎢、錳等有價(jià)金屬元素，具有較大的綜合利用價(jià)值。由于各老尾礦中堆存的都是處理氧化礦的尾礦，其物質(zhì)特性與氧化礦原礦性質(zhì)相似，但錫品位低，錫石結(jié)晶粒度細(xì)，含泥量高，錫石與鐵礦物共生關(guān)系復(fù)雜。必須要研究解決尾礦中錳、鐵、鉛、鋅、銅、銀、鈦、銦等多金屬元素的綜合回收問(wèn)題。

華錫尾礦庫(kù)存尾礦量約3000×104t，其中含錫10多萬(wàn)噸，鋅銦50多萬(wàn)噸，鉛銻10多萬(wàn)噸，其價(jià)值上百億元。其中長(zhǎng)坡選廠錫尾礦為搖床后的尾礦，該尾礦的錫品位0.18%，其中0.074mm到0.019mm粒級(jí)的占56.6%，脈石礦物為硅、鈣等，而且該礦粒度細(xì)，不均勻，屬于細(xì)粒難回收礦石[6]。此外，在廣東、湖南、江西、內(nèi)蒙古等地均有較大的錫尾礦儲(chǔ)量，也同樣具有“貧、細(xì)、雜、難”等共性。

2 錫尾礦的綜合回收

2.1 含硫錫尾礦

四川某錫尾礦含錫0.44%，含硫4.32%，礦物嵌布粒度細(xì)，小于0.074mm以下的分布率達(dá)50.38%，連生礦物關(guān)系復(fù)雜，屬于難選尾礦，錫礦物主要為錫石，含有少量黝錫礦，比較單一。

聶慶民在該尾礦工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)考察磨礦粒度、捕收劑種類及用量、調(diào)整劑用量等對(duì)有用礦物回收指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：在磨礦細(xì)度小于0.074mm粒級(jí)含量占76.57%的條件下，采用預(yù)先脫硫-錫石浮選的工藝流程，最終可得到含錫36.17%、回收率59.48%的錫精礦和含硫29.96%、回收率87.7%的硫精礦，回收指標(biāo)較好[7]。

云南某含硫低品位錫尾礦中，錫尾礦錫和硫的品位分別為0．27%和5.07%，是主要的有價(jià)元素；鐵的品位為19.33%，但硫的含量偏高，因此不再回收鐵元素；SiO2含量為32.12%，為主要的脈石元素。錫尾礦的細(xì)粒級(jí)含量較高，而且粒度越細(xì)，品位越高。-0.025mm粒級(jí)錫和硫的分布律分別為76.74%和61.64%，-0.037mm粒級(jí)錫和硫的分布律則分別為86.81%和79.20%。

呂昊子等先使用三段浮選預(yù)先脫硫工藝，脫硫率達(dá)90%以上，再通過(guò)對(duì)硫粗精礦再磨后，實(shí)現(xiàn)錫和硫的進(jìn)一步分離；最后通過(guò)浮選閉路流程，得到硫品位和回收率分別為42.71%和89.84%的硫精礦，以及錫品位和回收率分別為3.16%和60.37%的錫精礦[8]。

周錫林對(duì)云南某錫尾礦采用分級(jí)-磁選拋尾-螺旋溜槽重選-濃縮-再磨-搖床重選等聯(lián)合選礦工藝流程，對(duì)該尾礦進(jìn)行二次資源再利用，提高了經(jīng)濟(jì)效益[9]。

2.2 多金屬錫尾礦

20世紀(jì)60年代以來(lái)，國(guó)家對(duì)錫礦山企業(yè)大力支持，但是由于設(shè)備和技術(shù)上的落后，使得大量的有價(jià)金屬流入錫尾礦當(dāng)中。近年來(lái)，原錫礦的不斷減少和錫尾礦的不斷增加，更多人開始研究錫尾礦的再利用并取得了較好的效果[10]。

張軍針對(duì)云錫尾礦中鐵和錫嵌布粒度關(guān)系復(fù)雜等特點(diǎn)，研究了氯化-還原焙燒法回收尾礦種的錫和鐵，試驗(yàn)表明：在焙燒溫度為1200℃，焙燒時(shí)間為60min，還原劑、氯化劑、催化劑用量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為14%，6%，5%的條件下，可獲得品位為57%的鐵精礦和品位為20%的錫精粉[11]。

牟聯(lián)勝對(duì)廣西某含錫、鋅、鉛、銻、硫、砷等多金屬錫尾礦再選生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行研究，針對(duì)原流程存在有價(jià)金屬流失的問(wèn)題，采用篩子脫粗、增加搖床、完善重選流程、混合硫化礦再磨等措施，對(duì)原流程重-浮選工藝進(jìn)行改進(jìn)和完善，最終能高效回收鉛、鋅、銻、錫、砷、硫元素，提高了經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[12]。

仇云華等針對(duì)云錫某錫尾礦錫鐵致密共生的特性，以磁性礦物為載體，將錫鐵結(jié)合體置于強(qiáng)磁場(chǎng)中，與鈣、鎂、硅等脈石礦物進(jìn)行分離，再經(jīng)過(guò)磨礦使錫鐵結(jié)合體充分分離，鐵通過(guò)磁選工藝回收，錫則通過(guò)重選工藝回收，最終獲得錫精礦品位4.38%、產(chǎn)率1.16%、回收率28.23%，鐵精礦品位52.62%、產(chǎn)率7.04%、回收率38.04%的較好指標(biāo)[13]。

2.3 氧化型錫尾礦

廣西資源縣某錫礦松軟易碎，呈褐黃色，含有褐鐵礦，脈石主要為石英，含泥較高，礦物中的錫主要以錫石為主，屬難選礦。測(cè)得的錫品位1.003%到1.085%之間，粒度大部分小與0.15mm,錫石以細(xì)粒不均勻嵌布為主。陸薇宇等針對(duì)該礦，制定較為合理的重選-浮選-磁選聯(lián)合選礦流程，得到錫品位為59.08%，錫回收率為57.14%的較好結(jié)果[14]。

張春芳對(duì)期六寨砂錫尾礦采用旋流器分級(jí)預(yù)先拋尾-粗砂磁重選別-礦泥重選流程工藝，因入選礦物粒度太細(xì)，只有0.04mm，采取加兌20%到25%的砂錫原礦或脈錫氧化礦的措施，最終產(chǎn)出的錫中礦品位為4.85%到5.29%，回收率為41.49%到42.19%[15]。

此外，張平[16]利用錫尾礦代替石膏作礦化劑取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。采用錫尾礦燒制而成的水泥強(qiáng)度高，成本低，是錫尾礦再利用的途徑之一。李瑞生[17]等針對(duì)馬拉格礦的細(xì)粒錫礦泥采用Φ500mm水力旋流器，按0.074mm進(jìn)行分級(jí)，+0.074mm粒級(jí)產(chǎn)物用云錫搖床產(chǎn)出富中礦或粗精礦，-0.074mm粒級(jí)的用Φ125mm水力旋流器高壓脫泥，-0.019mm粒級(jí)細(xì)泥丟掉，0.019mm～0.074mm的沉砂用Φ3m轉(zhuǎn)盤選礦機(jī)和云錫刻槽搖床聯(lián)合重選，生產(chǎn)出富中礦或粗精礦。

3 思考建議

3.1 須脫除與錫石密度和可浮性相近、與錫石致密共生的硫化礦物,作預(yù)先脫硫處理。因?yàn)樗鼈兗仍黾恿瞬妒談┑挠昧?又降低了錫精礦的品位。所以,有效分離出硫化物是重選、浮選選錫的關(guān)鍵。

3.2 須脫除與錫石密度相近、影響重選、浮選錫精礦品位的鐵錳礦物。因?yàn)殄a石與鐵錳礦物密度差別不大,造成重選分離困難,但兩者比磁化系數(shù)有差別,可以通過(guò)磁選選出鐵錳礦，而錫礦通過(guò)重選、浮選得到。另外,尾礦中錫石大部分與褐鐵礦致密共生,少量與脈石連生,因此須增加分級(jí)再磨作業(yè)，使錫、鐵等元素達(dá)到單體解離的程度。

3.3 對(duì)于細(xì)粒級(jí)錫尾礦，尾礦中的礦泥、滑石、云母、方解石等含鈣易浮礦物,影響了錫石等有用元素的選別。不同粒級(jí)的礦物的選別難易程度也是不同的,回收方法也不相同。因此,在選別之前適宜的分級(jí)并脫除礦泥,消除易浮的脈石和泥化礦物,有利于最大程度地回收有用金屬。而水力旋流器仍是目前脫泥效果為佳的設(shè)備，若把旋流器安裝在尾礦場(chǎng),就地脫泥,在把合適粒級(jí)的礦送到選廠,這樣既提高了經(jīng)濟(jì)效益，也增加了分選設(shè)備的處理能力和給礦的入選品位。因此預(yù)先脫泥分級(jí)可降低成本[18]。

3.4 對(duì)于錫尾礦的再選,還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)不同選冶方法聯(lián)合流程的研究。目前，受經(jīng)濟(jì)因素的影響，很多選廠已不再處理錫尾礦。但是通過(guò)選廠規(guī)模的大型化和選礦設(shè)備的大型化還是可以創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益，這就要求在流程上更加簡(jiǎn)潔，在設(shè)備上大型化。

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李柏榆（1984—），女，云南昆明，研究生，技術(shù)創(chuàng)新科副科長(zhǎng)，選礦技術(shù)、科技項(xiàng)目管理。