某含砷硫化銻礦石選礦試驗(yàn)研究

廖 璐,李紅立,任大鵬,訾建新

(內(nèi)蒙古自治區(qū)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031)

某含砷硫化銻礦石選礦試驗(yàn)研究

廖 璐,李紅立,任大鵬,訾建新

(內(nèi)蒙古自治區(qū)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031)

內(nèi)蒙古某含砷硫化銻礦石中的銻主要以輝銻礦形式存在，砷主要以毒砂形式存在，研究了采用抑砷浮銻工藝對(duì)該礦石進(jìn)行選別。礦石磨礦細(xì)度-74 μm占80%條件下，通過(guò)一次粗選、一次掃選、一次精選工藝，獲得銻品位43.75%的銻精礦，銻回收率為96.64%；銻浮選尾礦再經(jīng)一次粗選、一次掃選、一次精選，獲得硫品位28.42%、砷品位1.89%的硫砷精礦，硫、砷回收率分別為46.03%和67.38%，尾礦中硫、砷未超標(biāo)，礦石分選效果較為理想。

銻；砷；抑砷浮銻；浮選

我國(guó)銻資源儲(chǔ)量豐富[1]，但持續(xù)多年的開(kāi)采已使銻資源日漸減少，后備儲(chǔ)量逐年下降。為實(shí)現(xiàn)銻資源的可持續(xù)發(fā)展，必須進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)利用[2-3]。輝銻礦是最常見(jiàn)的銻礦石，其中含As、Cu、Pb、Fe、Au、Ag等伴生元素[4]。礦石中的砷屬于有害雜質(zhì)，在冶煉銻過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，在銻礦分選過(guò)程中需進(jìn)行有效抑制[5]。國(guó)內(nèi)外對(duì)硫化銻礦石常采用浮選方法選別，目前針對(duì)浮選藥劑方面的研究較多[6]。試驗(yàn)主要針對(duì)內(nèi)蒙古某含砷硫化銻礦石進(jìn)行礦物分選研究，以期為該礦石的合理開(kāi)發(fā)提供可供參考的工藝流程及參數(shù)。

1 原礦性質(zhì)

內(nèi)蒙古某輝銻礦石采自裂隙充填型簡(jiǎn)單脈狀礦床。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，銻物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。從表1看出，礦石中主要可回收組分為銻，伴生元素砷和硫達(dá)到綜合回收指標(biāo)。從表2看出，銻主要以硫化銻形式存在，較易回收。

礦石的礦物組成較簡(jiǎn)單，金屬礦物主要有輝銻礦、黃鐵礦、褐鐵礦、黑鎢礦、毒砂等，脈石礦物主要有石英及少量方解石、碳酸鹽等。輝銻礦為淺灰白色，呈不規(guī)則粒狀及長(zhǎng)柱狀，粒徑在0.1～6.4 mm之間，呈星散狀及浸染狀分布于脈石礦物間隙中，部分被脈石礦物交代。毒砂是主要的含砷礦物，白色微帶黃，半自形粒狀，粒徑<0.08 mm，零星分布。

表1 礦石多元素化學(xué)分析結(jié)果 %

表2 銻物相分析結(jié)果 %

2 試驗(yàn)藥劑與方法

礦石中的砷主要以毒砂形式存在，銻、砷分離實(shí)質(zhì)上是輝銻礦與毒砂的分離[7]。輝銻礦通常采用浮選工藝分選，但毒砂與輝銻礦的可浮性相近[8]，銻、砷分離較為困難。試驗(yàn)采用抑砷浮銻工藝流程，先將砷抑制在銻浮選礦物中，再進(jìn)一步對(duì)浮銻尾礦浮選砷、硫礦物。

許多金屬陽(yáng)離子，如Cu2+、Pb2+、Hg2+、Ag+、Fe3+等都對(duì)輝銻礦有活化作用[9]。實(shí)踐中，常用硝酸鉛或硫酸銅作輝銻礦活化劑，但硫酸銅對(duì)毒砂也有一定活化作用[5]，會(huì)影響銻、砷分離效果，因此試驗(yàn)選用硝酸鉛作活化劑。砷抑制劑采用亞硫酸鈉，捕收劑采用丁基黃藥，起泡劑采用2#油。

浮選試驗(yàn)在RK/FD 1.5 L單槽浮選機(jī)中進(jìn)行。浮選精礦和尾礦在DL-5C型盤(pán)式真空過(guò)濾機(jī)中脫水后，置于101-3型電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱中烘干。礦樣用XPM-φ120×3三頭研磨機(jī)磨細(xì)后制備分析化驗(yàn)銻品位，依據(jù)產(chǎn)率和品位計(jì)算銻回收率。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1銻礦物的浮選

3.1.1磨礦細(xì)度對(duì)浮選的影響

藥劑制度：硝酸鉛用量300 g/t，亞硫酸鈉用量200 g/t，丁基黃藥用量100 g/t，2#油用量30 g/t。磨礦細(xì)度對(duì)浮選的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1 磨礦細(xì)度對(duì)銻浮選的影響

由圖1看出：銻粗精礦中銻品位隨磨礦細(xì)度增大而降低，銻回收率升高；磨礦細(xì)度-74 μm占比超過(guò)80%后，銻回收率升高幅度不大。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-74 μm占80%為最佳。

3.1.2活化劑硝酸鉛用量對(duì)浮選的影響

藥劑制度：磨礦細(xì)度-74 μm占80%，亞硫酸鈉用量200 g/t，丁基黃藥用量100 g/t，2#油用量30 g/t。硝酸鉛用量對(duì)浮選的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示?？梢钥闯觯捍志V中銻品位和回收率都隨活化劑硝酸鉛用量增加而升高；當(dāng)硝酸鉛用量超過(guò)400 g/t后，銻品位及回收率均變化不大。綜合考慮，確定硝酸鉛用量以400 g/t為最佳，此時(shí)銻活化效果較好。

圖2 硝酸鉛用量對(duì)銻浮選的影響

3.1.3砷抑制劑亞硫酸鈉用量對(duì)砷抑制效果的影響

磨礦細(xì)度-74 μm占80%，硝酸鉛用量400 g/t，丁基黃藥100 g/t，2#油30 g/t，砷抑制劑亞硫酸鈉用量對(duì)砷抑制效果的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 亞硫酸鈉用量對(duì)砷抑制效果的影響

由圖3看出：隨亞硫酸鈉用量增加，銻回收率升高，砷回收率降低；當(dāng)亞硫酸鈉用量超過(guò)300 g/t后，銻回收率無(wú)顯著變化，砷回收率下降幅度亦較小。綜合考慮，確定亞硫酸鈉用量以300 g/t為最佳，此時(shí)銻粗精礦中的砷含量較低，銻、砷分離效果較好。

3.1.4捕收劑丁基黃藥用量對(duì)浮選的影響

磨礦細(xì)度為-74 μm占80%，硝酸鉛用量400 g/t、亞硫酸鈉用量300 g/t、2#油用量30 g/t。捕收劑丁基黃藥用量對(duì)浮選的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 丁基黃藥用量對(duì)銻浮選的影響

由圖4看出:隨捕收劑用量增加，銻品位下降，回收率升高；丁基黃藥用量超過(guò)200 g/t后，銻品位顯著降低，回收率增幅較小。綜合考慮，確定丁基黃藥用量以200 g/t為最佳。

3.1.5銻浮選閉路試驗(yàn)

在粗選條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗(yàn)。原礦磨至-74 μm占80%，進(jìn)行一次粗選、一次掃選、一次精選，試驗(yàn)流程如圖5所示，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3?？梢钥闯?，銻精礦銻品位為43.75%，銻回收率為96.64%，選礦指標(biāo)較好，且有害元素砷含量未超標(biāo)，分選效果較好。

圖5 銻浮選閉路試驗(yàn)工藝流程

產(chǎn)品產(chǎn)率/%品位/%SbSAs回收率/%SbSAs銻精礦13．6343．7516．240．1896．6447．4310．30尾礦86．370．242．840．223．3652．5789．70原礦100．006．174．670．21100．00100．00100．00

3.2浮銻尾礦回收硫砷

對(duì)銻浮選尾礦中的硫、砷進(jìn)行回收，用硫酸調(diào)尾礦礦漿pH至7，用丁基黃藥作捕收劑，2#油作起泡劑，經(jīng)一次粗選、一次掃選、一次精選，得到硫砷精礦。試驗(yàn)流程如圖6所示，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖6 銻浮選尾礦回收硫砷試驗(yàn)流程

產(chǎn)品作業(yè)產(chǎn)率/%對(duì)原礦產(chǎn)率/%品位/%SAs作業(yè)回收率/%SAs對(duì)原礦回收率/%SAs硫砷精礦8．757．5628．421．8987．5775．1146．0367．38尾礦91．2578．810．390．0612．4324．896．5422．32浮銻尾礦100．0086．372．840．22100．00100．0052．5789．70

由表4看出：硫砷精礦中硫回收率為46.03%，砷回收率為67.38%；尾礦中硫品位為0.39%、砷品位為0.06%。通過(guò)浮選，銻浮選尾礦中的硫、砷含量有效降低，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

內(nèi)蒙古某含砷硫化銻礦石礦物組成較簡(jiǎn)單，主要有用元素為銻，砷、硫作為伴生元素達(dá)到綜合

回收指標(biāo)。采用抑砷浮銻工藝對(duì)該礦石進(jìn)行選別，可獲得較好效果。

原礦磨礦后經(jīng)一粗一掃一精選，獲得合格銻精礦，浮銻尾礦經(jīng)一粗一掃一精選，獲得硫砷精礦。銻精礦銻回收率96.64%，硫、砷回收率分別為46.03%和67.38%。選銻過(guò)程中對(duì)有害元素硫、砷進(jìn)行回收，銻精礦符合后期冶煉要求，選礦效果較理想。

[1] 陳杜鵑，郭海寧，王志豐，等.甘肅某銻礦選礦試驗(yàn)研究[J].甘肅冶金，2015，37(3):1-4.

[2] 曹燁，劉四清，劉玫華，等.銻的選礦現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2010(1):28-30.

[3] 雷滿(mǎn)奇，韋連軍.廣西南丹某鉛銻鋅多金屬礦選礦試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2009(2):25-29.

[4] 王大明.廣西某銻礦浮銻抑砷實(shí)驗(yàn)研究[D].桂林：廣西大學(xué)，2009.

[5] 余紅林，陳文祥，張周位.貴州某高砷銻礦石選礦試驗(yàn)[J].金屬礦山，2016(8):94-97.

[6] 于雪，李玉霜，楊長(zhǎng)穎，等.某含砷銻金礦石選礦綜合回收試驗(yàn)研究[J].有色礦冶，2000，16(1):20-23.

[7] 郭持皓，劉大學(xué)，王云.青海某含砷金礦工藝礦物學(xué)及選礦工藝[J].有色金屬工程，2011，1(6):28-30.

[8] 趙培柱，李文濤.云南某地含砷硫化銻礦選礦試驗(yàn)研究[J].云南冶金，2016，45(3):33-40.

[9] 郭月琴，寧新霞，牛芳銀.西藏某混合型銻礦選礦試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2010(1):41-44.

MineralSeparationofAntimonySulfideOreWithArsenic

LIAO Lu,LI Hongli,REN Dapeng,ZI Jianxin

(InnerMongoliaMineralsExperimentResearchInstitute,Hohhot010031,China)

The antimony sulfide ore with arsenic is from Inner Mongolia.The antimony mainly exists in the form of stibnite,and arsenic mainly exists in the form of arsenopyrite.In order to recover the antimony,the process of “antimony preference flotation and arsenic depression” was used.The ore is grinded to -74 μm over 80%.The antimony concentrate with antimony grade of 43.75% was obtained with a recovery of 96.64% by flotation process of “one roughing-one scavenging-one selection”.The sulfur-arsenic concentrate with sulfur grade of 28.42% and arsenic grade of 1.89% was obtained,and the recovery are 46.03% and 67.38%,respectively by the flotation process of "one roughing-one scavenging-one selection" to the antimony flotation tailings.The sulfur and arsenic in the tailings are meet the requirements.The mineral processing experiments obtained ideal results.

antimony;arsenic;antimony flotation and arsenic depression;flotation

TD923;TF818

A

1009-2617(2017)05-0369-04

10.13355/j.cnki.sfyj.2017.05.004

2017-03-20

廖璐(1986-)，女，湖南衡陽(yáng)人，碩士，工程師，主要研究方向?yàn)榈V石選冶及開(kāi)發(fā)利用。