柿竹園野雞尾銅錫礦體螢石泥砂選礦試驗研究

劉 方 凌石生 王中明 尚衍波

(1.礦物加工科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，北京 102628；2.礦冶科技集團有限公司，北京 102628)

螢石是氟元素的主要礦物來源，廣泛應(yīng)用于新能源、新材料、國防、化工和冶金等工業(yè)領(lǐng)域。我國螢石資源潛力大、資源豐富、單一型螢石礦床點多、儲量小、伴生礦床數(shù)多量大，但貧礦多、富礦少、難選礦多[1-7]。隨著經(jīng)濟發(fā)展對螢石資源需求的增加，單一螢石礦資源不能滿足市場需求，共伴生螢石礦中螢石礦的回收顯得更為重要，但殘存的選礦藥劑對后續(xù)螢石的回收影響較大，增加了螢石回收的難度[8-11]。

湖南柿竹園野雞尾銅錫礦體含有銅、鋅、錫、鐵、硫，螢石等，為了回收其中的有價元素，整體選礦流程長且復(fù)雜，浮選藥劑種類繁多，螢石選別處于整個工藝流程的最末端，前面浮選藥劑對螢石浮選的影響很大，因此本文提出采用旋流器分離泥砂，進行泥砂分選，減少前面浮選藥劑對螢石浮選的影響，取得了較好的浮選指標。

1 礦石性質(zhì)

柿竹園野雞尾銅錫礦體原礦主要化學(xué)成分見表1。礦石中Cu、Sn、WO3和CaF2的含量較高，分別為0.23%、0.41%、0.28%和26.13%，有價元素種類多，可綜合回收，但品位均不高。

表1 原礦主要化學(xué)成分Table 1 Main chemical composition of ore /%

工藝礦物學(xué)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，礦石中螢石的嵌布粒度較粗，以中、細粒嵌布為主，其次為粗粒嵌布，另外有少量螢石以微粒嵌布，單體解離度測定結(jié)果顯示原礦磨礦細度-0.074 mm占85%時，螢石的單體解離度為82.11%。

2 試驗結(jié)果與討論

柿竹園野雞尾銅錫礦選礦工藝原則流程圖見圖1。以錫鎢混合浮選的尾礦作為給礦進行螢石浮選試驗。

圖1 原則工藝流程Fig.1 Principle flowsheet of mineral process

2.1 螢石泥砂混合浮選

錫鎢浮選尾礦直接進行螢石泥砂混合浮選(混選)，在系統(tǒng)浮選條件試驗的基礎(chǔ)上確定的最終浮選閉路試驗流程圖如圖2所示，試驗結(jié)果見表2(HSI為酸化水玻璃，配比水玻璃∶硫酸=3∶1)。

圖2 泥砂混選閉路試驗流程Fig.2 Flowsheet of closed-circuit flotation test

表2 泥砂混選閉路試驗結(jié)果Table 2 Result of closed-circuit flotation test /%

由表2可知，螢石泥砂混選閉路試驗獲得的螢石精礦品位為94.14%，回收率為73.54%。試驗過程中發(fā)現(xiàn)，螢石浮選泡沫量大且空，與常規(guī)螢石浮選的泡沫現(xiàn)象相差較大，整體操作難度大，原因可能是由于前面選礦過程殘留藥劑對螢石浮選的影響較大，尤其是錫鎢浮選捕收劑的影響較大。

2.2 螢石泥砂分選

為了減少其他浮選藥劑對螢石浮選的影響，將錫鎢浮選尾礦進行旋流器分級，得到沉砂和細泥，對旋流器沉砂和細泥分別進行螢石浮選試驗研究。

2.2.1 旋流器分級試驗

旋流器分級試驗結(jié)果見表3。

表3 旋流器脫泥試驗結(jié)果Table 3 Results of hydrocyclone test /%

由表3可知，細泥中CaF2的品位為28.33%、回收率為11.66%，品位低于給礦。對細泥進行粒度分析時發(fā)現(xiàn)，細泥中礦物的粒度較細，在10 μm以下。

2.2.2 旋流器沉砂螢石選礦試驗

旋流器沉砂最終浮選閉路試驗流程圖如圖3所示，試驗結(jié)果見表4。

表4 沉砂浮選閉路試驗結(jié)果Table 4 Results of closed-circuit flotation test for sand /%

圖3 沉砂浮選閉路試驗流程Fig.3 Flowsheet of closed-circuit flotation test for sand

由表4可知，對旋流器沉砂進行螢石浮選，最終閉路試驗得到螢石精礦品位為95.72%、作業(yè)回收率為90.94%、對螢石給礦的回收率為80.33%。與之前泥砂混選試驗相比，泡沫結(jié)實，捕收劑用量比之前有明顯降低。

2.2.3 旋流器細泥螢石選礦試驗

浮選條件試驗確定了旋流器細泥的浮選條件，但整體泡沫量大、濃度低，無法進行閉路試驗，最終浮選開路試驗流程圖如圖4所示，試驗結(jié)果見表5。

表5 細泥浮選開路試驗結(jié)果Table 5 Results of open-circuit flotation test for mud /%

圖4 細泥浮選開路試驗流程Fig.4 Flowsheet of open-circuit flotation test for mud

由表5可知，對旋流器細泥進行螢石浮選，最終開路試驗得到螢石精礦品位為88.33%、作業(yè)回收率為33.08%、對螢石給礦的回收率為3.86%。但整個試驗過程泡沫量大且濃度較低、捕收劑用量較大。

2.3 試驗結(jié)果對比

螢石泥砂混選和分選試驗結(jié)果對比見表6。

表6 浮選試驗結(jié)果對比Table 6 Results comparison of flotation test /%

由表6可知，泥砂分選，螢石精礦品位為95.35%、回收率為84.19%，與泥砂混選相比，螢石的回收率提高了10.65%，具有很好的浮選效果。說明泥砂分選采用不同的藥劑制度，能減少其他浮選藥劑對螢石主體浮選的影響，同時提高螢石的回收率。

3 結(jié)論

1)柿竹園野雞尾銅錫礦含有多種有價元素，螢石浮選位于整個流程的最后端，其他浮選藥劑對螢石有較大影響。為了降低浮選藥劑對螢石浮選的影響，采取旋流器分級，得到細泥和沉砂，分別進行螢石浮選，可取得良好的試驗指標，為其他類似伴生螢石的回收提供借鑒。

2)螢石泥砂混選閉路試驗得到的螢石精礦品位為94.14%、回收率為73.54%。使用旋流器進行泥砂分離，對泥砂分別進行浮選，沉砂閉路試驗螢石精礦品位為95.72%、回收率為80.33%。細泥由于泡沫量大，難以實現(xiàn)閉路試驗，開路試驗結(jié)果螢石精礦品位為88.33%、回收率為3.86%。泥砂分選螢石總的回收率為84.19%。

3)采用旋流器進行泥砂分選，不僅能降低其他選礦藥劑對沉砂中螢石浮選的影響，而且能脫除細泥，改善沉砂螢石的浮選環(huán)境，提高沉砂螢石浮選螢石的回收率，改善浮選。細泥中的顆粒粒度較細，其他浮選藥劑的影響較大，中礦量大且濃度很低，無法進行閉路試驗，因此只能進行開路試驗。螢石泥砂分選比泥砂混選捕收劑用量有一定的降低，螢石的總回收率提高10.65%。