廣西巴里選礦廠高硫高泥微細(xì)粒錫石礦泥浮選—離心重選新技術(shù)研究

許大洪,蔡振波,盧琳

1.廣西高峰礦業(yè)有限責(zé)任公司，廣西 河池 547205；2.廣西冶金研究院有限公司，廣西 南寧 530031

1 前言

廣西高峰礦業(yè)有限責(zé)任公司巴里選礦廠主要采用重選工藝回收錫石礦物，在重選流程中產(chǎn)生的原生和次生錫細(xì)泥進(jìn)入錫石細(xì)泥回收系統(tǒng)，產(chǎn)率約12%，錫品位1%左右，錫金屬對原礦分布率達(dá)8%，提高該部分細(xì)粒錫石回收指標(biāo)意義重大。

錫細(xì)泥中錫金屬主要分布于-0.053 mm粒級中，其中-0.019 mm粒級錫金屬分布率大于37%，屬于微細(xì)粒錫石嵌布[1]。為提高選礦廠錫綜合回收指標(biāo)，巴里選礦廠建立細(xì)泥系統(tǒng)專門回收錫細(xì)泥中的微細(xì)粒錫石。細(xì)泥系統(tǒng)前期采用浮選脫硫—礦泥搖床工藝流程，產(chǎn)出錫精礦錫綜合品位2.5%，對細(xì)泥系統(tǒng)作業(yè)錫回收率20%，細(xì)粒錫石回收效果差。經(jīng)過工藝流程優(yōu)化，目前細(xì)泥系統(tǒng)生產(chǎn)上采用“浮選脫硫—離心重選”的聯(lián)合工藝流程回收細(xì)泥中的微細(xì)粒錫石，獲得錫精礦錫品位8%，對細(xì)泥系統(tǒng)錫回收率43%，錫精礦品位和回收率均有所提高，但仍有較大的提升空間。為了進(jìn)一步提高錫細(xì)泥中微細(xì)粒錫石回收率，巴里選礦廠聯(lián)合廣西冶金研究院有限公司對該錫細(xì)泥做了大量的試驗(yàn)研究工作。

2 錫細(xì)泥性質(zhì)

錫細(xì)泥試樣取自巴里選礦廠現(xiàn)生產(chǎn)細(xì)泥系統(tǒng)的給礦。

2.1 化學(xué)組成和物相組成

試樣多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1，物相分析結(jié)果見表2。

表1 試樣多元素分析結(jié)果 /%

從表1可知，試樣錫品位為1.01%，錫為主要回收元素。試樣中硫品位8.96%，含量較高，對錫的選礦指標(biāo)有較大影響，脈石成分主要為CaO和SiO2等。

表2 試樣錫物相分析結(jié)果 /%

從表2可知，氧化錫分布率達(dá)89.31%，錫以氧化相為主。

2.2 礦物組成

試樣主要金屬礦物為鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦，此外有少量毒砂、脆硫銻鉛礦、黃銅礦、硫銻鉛礦、褐鐵礦和錫石等，脈石礦物主要是方解石、石英、長石和絹云母等。礦物含量見表3。

表3 試樣礦物組成分析結(jié)果 /%

2.3 粒度組成

試樣篩分分析結(jié)果見表4。

表4 試樣粒度分析結(jié)果

從表4可知：試樣中-0.053 mm粒級錫的分布率為85.98%，-0.019 mm粒級錫的分布率為37.84%，錫主要以微細(xì)粒形式存在。

3 選礦試驗(yàn)研究

3.1 試驗(yàn)流程方案選擇

高硫高泥微細(xì)粒錫礦泥屬難選物料，高硫高泥對浮選和重選影響均較大?，F(xiàn)階段，國內(nèi)回收微細(xì)粒錫石常見的方法主要有浮選、云錫礦泥搖床、懸振錐面選礦機(jī)和離心選礦機(jī)[2-4]。錫石浮選可獲得較高的錫回收率，但錫精礦雜質(zhì)含量高、錫品位低；離心選礦機(jī)通過強(qiáng)化微細(xì)粒錫礦物重力分選效果，實(shí)現(xiàn)錫石與脈石礦物分離，不同粒度的礦石在離心機(jī)中受到的離心力差別較大，通過分級窄級別入選可提高離心機(jī)的分選效果[5-6]，但無法分離出密度差異不大的硫化礦物。

試樣中硫含量為8.96%(以硫鐵礦為主)，-0.01 mm粒級產(chǎn)率33.93%，硫含量高，對錫石的回收有較大影響，因此首先考慮高效脫硫脫泥，為錫石浮選排除高泥和易上浮細(xì)粒硫鐵礦干擾，獲得低品位錫粗精礦；然后再采用離心機(jī)對錫粗精礦進(jìn)行精選，可獲得較高品位的錫精礦。根據(jù)綜合分析研究，本次試驗(yàn)擬采用浮選脫硫脫泥—浮選錫—離心重選的選礦工藝流程，即脫硫脫泥后采用浮選進(jìn)行微細(xì)粒錫石粗選，再用離心機(jī)對錫粗精礦進(jìn)行精選以提高精礦錫品位。

3.2 脫泥脫硫試驗(yàn)

3.2.1 脫泥脫硫方案選擇

實(shí)踐中一般采用浮選脫硫，采用重選或浮選脫泥，其中重選脫泥設(shè)備主要有水力旋流器和離心機(jī)。為獲取最佳的脫泥脫硫效果，進(jìn)行了脫泥脫硫流程方案對比試驗(yàn)，其中NY-5是以混合改性羥肟酸和黃藥類為主配少量起泡劑合制而成，兩種方案脫泥脫硫流程分別見圖1和圖2，對比試驗(yàn)結(jié)果見表5。

圖1 重選脫泥—浮選脫硫試驗(yàn)流程

圖2 浮選脫泥脫硫試驗(yàn)流程

表5 脫泥脫硫流程對比試驗(yàn)結(jié)果 /%

由表5對比試驗(yàn)結(jié)果可見，采用浮選脫硫脫泥，尾礦中的錫回收率最高為78.96%，錫金屬在礦泥產(chǎn)品和硫產(chǎn)品中的損失最小，因此采用浮選脫硫脫泥效果較好。

3.2.2 浮選脫泥脫硫捕收劑用量試驗(yàn)

經(jīng)過探索試驗(yàn)研究，確定NY-5作為捕收劑進(jìn)行脫硫脫泥浮選試驗(yàn)試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見和表6。

圖3 NY-5藥劑用量試驗(yàn)流程

表6 NY-5用量試驗(yàn)結(jié)果

從表6試驗(yàn)結(jié)果可見，NY-5捕收劑總用量為120 g/t時(shí)，錫在硫產(chǎn)品中的損失最低，尾礦中含錫最高，錫回收率也最高，浮選指標(biāo)最好。

3.3 浮錫捕收劑種類試驗(yàn)

水楊羥肟酸是錫石浮選的有效捕收劑[7]，隨著近年浮錫技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一些新型錫石捕收劑，為了確定最佳的微細(xì)粒錫石浮選捕收劑，試驗(yàn)選用了水楊羥肟酸、華聯(lián)銦錫捕收劑(羥肟酸類)和ZY(混合羥肟酸和脂肪酸類)三種藥劑進(jìn)行浮錫捕收劑試驗(yàn)，采用P86(磷酸三丁酯)作為輔助捕收劑。試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

圖4 浮錫捕收劑種類試驗(yàn)流程

表7 捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果 /%

從表7試驗(yàn)結(jié)果可見，ZY捕收劑獲得錫粗精礦錫品位5.45%，錫作業(yè)回收率90.03%，錫品位和回收率都較高，綜合指標(biāo)優(yōu)于其他捕收劑，故選擇ZY作為錫石浮選捕收劑，其粗選用量以1 500 g/t為宜。

3.4 浮選閉路試驗(yàn)

在浮選條件試驗(yàn)獲得的最優(yōu)藥劑制度的條件下進(jìn)行浮選閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

圖5 浮選閉路試驗(yàn)流程

表8 閉路試驗(yàn)結(jié)果 /%

從表8閉路試驗(yàn)結(jié)果可見，錫在硫產(chǎn)品中損失率只有12.05%，錫粗精礦錫作業(yè)回收率高達(dá)78.08%，浮選閉路試驗(yàn)指標(biāo)較好。

3.5 離心機(jī)重選試驗(yàn)

浮選閉路試驗(yàn)獲得的錫粗精錫品位6.13%，采用Slon-160離心機(jī)在處理量為0.5 t/h、給礦質(zhì)量濃度10%～15%、給礦時(shí)間100 s、間隔時(shí)間10 s、轉(zhuǎn)速為180 r/min等最佳技術(shù)條件下，進(jìn)行錫粗精礦精選試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表9。

圖6 錫粗精礦精選流程

表9 錫粗精礦精選結(jié)果 /%

從表9試驗(yàn)結(jié)果可見，錫粗精礦經(jīng)過離心機(jī)一次粗選和一次精選得到錫品位26.98%、錫作業(yè)回收率90.64%(對細(xì)泥給礦回收率70.77%)的錫精礦，實(shí)現(xiàn)了微細(xì)粒錫石的高效回收。

4 結(jié)論

(1)廣西高峰礦業(yè)有限責(zé)任公司巴里選礦廠細(xì)泥系統(tǒng)的細(xì)泥給礦試樣錫品位為1.01%，錫為主要回收元素。細(xì)泥中-0.053 mm粒級錫金屬分布率為85.99%，-0.019 mm粒級錫金屬的分布率為37.85%，錫主要以微細(xì)粒錫石形式存在。目前生產(chǎn)采用“浮選脫硫—離心重選”聯(lián)合工藝流程回收細(xì)泥中的微細(xì)粒錫石，錫指標(biāo)有較大的提升空間。

(2)試驗(yàn)采用浮選脫硫脫泥—浮選錫—離心重選聯(lián)合選礦工藝流程，在最佳浮選藥劑制度及技術(shù)參數(shù)條件下，最終獲得的試驗(yàn)指標(biāo)：錫精礦錫品位26.72%、對細(xì)泥系統(tǒng)錫回收率70.77%，比實(shí)際生產(chǎn)獲得的錫精礦錫品位提高約18個(gè)百分點(diǎn)，對細(xì)泥系統(tǒng)錫回收率提高約27個(gè)百分點(diǎn)，細(xì)泥系統(tǒng)選礦指標(biāo)提高顯著。

(3)研究表明，浮選脫硫脫泥—浮錫—離心重選工藝流程能進(jìn)一步優(yōu)化巴里選礦廠細(xì)泥系統(tǒng)錫石回收指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)高泥高硫微細(xì)粒錫石高效回收，取得難選高硫高泥微細(xì)粒錫石選礦技術(shù)突破，并可在同類型礦山中推廣應(yīng)用。