微細粒錫石選別的研究進展及思考建議

盧致明，韓 彬

（云南華聯鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

錫是一種具有眾多優良特性的有色金屬，有著廣泛的用途。我國錫選別歷史悠久，粗粒級的錫石選別技術已處于國際領先水平。但隨著錫礦產資源的開發利用，入選品位的日益貧化，嵌布粒度的越來越細，且錫石性脆易碎，導致了解離后的錫石粒度小，礦泥含量高，重選不能對其高效經濟的回收。此外，微細粒級中的錫金屬分布率一般較高，目前的選別方法不能對其很好的分離與富集，因此，微細粒錫石選別被認為是世界性的選礦難題[1-4]。

本文評述了微細粒錫石選別的研究進展，總結了微細粒錫石重選新設備及細粒錫石浮選新技術，分析了微細粒錫石資源的特點并提出了微細粒錫石選別的幾點思考和建議，以供參考。

1 微細粒錫石選別的研究進展

錫石的選別方法主要由其自身的物理、化學特性所決定，由于錫石與脈石礦物的比重存在較大的差異，自古以來重選就是回收錫石的主要方法。此外，錫石晶體表面或晶格內含有不同的雜質元素，而使錫石浮游性減弱或磁性增強，例如：錫石的磁性來源于其晶格中鐵離子。因此，錫石分選回收的選礦方法還有浮選和磁選。下面對近年來細粒錫石在重選和浮選的研究進展進行評述。

1.1 重選技術研究進展

細粒錫石在重選的研究主要集中在重選的新型設備上，目前研究比較集中在離心選礦機、礦泥搖床、皮帶溜槽、懸振錐面選礦機以及一些新型的流膜或復合立場的新設備。

喻堅意[5]對回收-10μm粒級錫石的新設備、新方法和新工藝進行了概述。其中SL型射流離心選礦機就是一種有效回收微細粒級錫石的新設備，其對錫石的回收粒度下限降低為3μm～5μm。采用該設備對含錫0.46%、-10μm占80.00%的微細粒錫礦泥進行選別，獲得錫粗精礦品位5.25%，回收率52.14%的選礦產品。蒙德榮[6]等人對給礦含錫0.25%的錫礦泥采用800mm逆流連續排礦離心機+皮帶溜槽設備組合進行研究，得到含錫品位4.154%，作業回收率平均為42.50%的富中礦。與原流程相比（原流程產錫品位30.00%的精礦產品），采用該組合設備作業回收率提高18.53%。

懸振錐面選礦機采用斜面流膜選礦方式，降低回收的礦物粒級下限低，對于-0.037+0.019mm粒級礦物選別效果較好。蒙自白牛選礦廠錫作為鉛鋅的伴生資源，在鉛鋅選別后，采用單一重選流程選別，效果不佳，回收率僅為38%左右，主要原因是錫金屬分布主要集中在-0.045mm粒級，細粒錫石回收率非常低。肖日鵬、楊波等人[7]采用懸振錐面選礦機對蒙自白牛選礦廠尾礦進行錫選別研究，采用搖床選別粗粒級錫石+懸振錐面選礦機選別細粒錫石，有效的提高錫回收率8-10個百分點。Reichert選礦機[8]是基于傾斜平面流膜床的原理進行工作的，其常用來進行細粒級物料的分選，Ardlethan錫石選礦廠使用該設備分選-0.168mm至+0.043mm粒級的礦石，在原礦含錫0.4%的條件下，得到錫精礦的回收率為80%。

應用重選分離細粒級錫石的設備，目前除了懸振錐面選礦機以及組合使用臥式離心機和皮帶溜槽取得了較好的效果外，還未有其他成功的案例。總之，重選回收微細粒級錫石仍是一個世界性的難題，也是廣大科研工作者研究的方向之一。

1.2 浮選技術研究進展

針對重選選別微細粒錫石回收率偏低的問題，多年以來，選礦工作者對細粒錫石浮選工藝做了大量的研究工作，在細粒錫石浮選基礎理論研究、藥劑研發和浮選技術研究等方面取得了很大進步，也證明了細粒錫石浮選回收效果遠遠優于重選，通過廣大選礦工作者的努力，近年來細粒錫石浮選取得了一定的成果，也研發了一系列新技術。

云南都龍礦區屬于銅鋅錫復雜多金屬礦，礦石性質復雜難選，其中錫石嵌布粒度細（-37μm粒級含量達70%以上），建廠以來一直采用單一的搖床重選工藝流程進行選錫，錫石回收率偏低，僅45%左右，主要原因是單一的搖床工藝對-37μm的細粒級錫石回收效果較差。蘭希雄等人[9-10]對該礦區的細粒錫石浮選做了詳細的研究，采用高效的旋流器組和進行脫泥和捕收能力、選擇性能較好的JSY-19和yt-1捕收劑，成功攻克了細粒錫石浮選工藝藥劑制度、高效脫泥、除硫除鐵等關鍵技術并進行了實際生產應用，達到了高效回收細粒錫石的效果，錫綜合回收率提高了10個百分點左右。

溶氣浮選(DAF)是在壓力下將空氣溶解于水或者礦漿中,再通過減壓使礦漿析出的細小氣泡攜帶微細礦粒目的礦物進行浮選的方法。由溶氣產生的微泡與常規的壓縮空氣或攪拌析出空氣產生的氣泡要小一個數量級，能與微細粒目的礦物產生很好的吸附作用，因此適用于微細粒礦物的浮選。英國的R.J.Gochin[11]等人對溶氣浮選進行了詳細的研究，研究表明溶氣浮選對微細粒錫石具有很好的效果，與一般浮選相比，錫的回收率和精礦品位都有大幅度的提高，證明了溶氣浮選回收細粒錫石是一種很好的浮選新技術。

載體浮選又稱背負浮選或乳化浮選，是選別微細粒礦物有效的方法之一。其基本原理是以粗礦粒為載體，背負微細粒礦物，使其黏附在粗粒礦物表面，然后用常規泡沫浮選法進行分離。作為載體的粗粒礦物，可以是異類礦物，也可以是同類礦物。載體浮選最早應用于高嶺土提純，是20世紀60年代美國的菲利普礦物和藥劑公司研發。近年來對載體浮選的研究進展很快，除了在粘土除雜領域外，在選別細粒錫石、細粒金等領域已得到了應用。秦華偉等人[12]對分支載體浮選應用于錫細泥選別的試驗研究，取得了良好的效果。

絮凝浮選是指在浮選時加入高分子化合物，在特定介質條件下使有用礦物或脈石礦物進行選擇性的絮凝成小團，然后加入捕收劑將其浮出的方法。主要包括了選擇性絮凝浮選和剪切絮凝浮選兩種。其中高分子化合物主要有聚丙烯酰胺、淀粉及其改性后的水解產物等。田忠誠[13]等對某錫礦-19μm微細粒錫石重選尾礦的進行了絮凝-浮選試驗研究，油酸作為錫石浮選捕的收劑，以腐植酸鈉和氫氧化鈉按一定比例組合作為選擇性絮凝劑，通過絮凝-浮選方法可得回收率60.26%，錫品位2.18%的錫粗精礦（原礦含錫0.15%左右）。

細粒錫石浮選工藝經過多年的研發，已在部分地區成功實現實際生產應用，也取得了較好的經濟效益，說明細粒錫石浮選工藝有良好的推廣應用前景，但細粒錫石浮選仍存在很多技術問題，錫石浮選技術仍然是目前選礦工作者研究細粒錫石回收的重點。

2 微細粒錫石選別的特點及建議

2.1 微細粒錫石資源特點

微細粒錫石浮選資源存在以下幾個特點：

（1）品位低。微細粒錫石資源多數存在錫石重選尾礦中，因此錫的品位較低，含量一般僅為0.12%～0.5%。

（2）共伴生元素多，組分復雜。我國錫資源大多數與其他有價元素共伴生，其組分非常復雜。共生及伴生的礦產資源有鋅、銅、鉛、鈮、鉭、鎢、銻、鉬、銀、銦、鐵、硫、鎵、鍺、鎘，以及滑石、方解石、云母、螢石、透閃石等。其中以單一礦產形式出現的錫礦山只占錫資源礦山12%，作為主礦產的錫礦占全國儲量的66%，做為共伴生的錫礦占全國總儲量的22%。

（3）含泥量大。大多數錫資源經過多次磨礦選別后，產生大量的次生礦泥，有些礦山礦物中泥質成分含量高，綠泥石、滑石等含量超過30%，大量的礦泥不僅給硫化礦的浮選帶來惡劣的影響，同時也干擾重選過程中錫石的分選，特別是影響錫石浮選工藝的效率。

（4）錫石嵌布粒度細，分散率較高。例如全國錫資源儲量第三的都龍礦區，礦石中錫石嵌布粒度微細，55%以上的錫石粒度小于0.02毫米，磨礦產品中-37μm粒級含量達45%以上。錫石回收率低的主要原因是-37μm的微細粒級錫石回收效果差。此外，錫石分散率較高，細粒級錫石主要嵌布在硫化礦物中，粗粒級錫石則主要嵌布在脈石礦物中，導致錫石容易在硫化礦和脈石中損失。

2.2 思考及建議

實現細粒級錫石的高效回收，需解決以下4個關鍵問題：

（1）預先脫除可浮性好的硫化礦物。由于脫硫不徹底，微細粒級錫石與硫化鐵重礦物及錫石連生體的可選性相近，給選錫作業帶來較大干擾；錫石與硫化物比重接近，導致床面分帶不清，精礦帶混入大量硫、鐵等重礦物，嚴重影響重選分選效率和錫精礦品位。因此，有效脫除硫化物是錫重選、浮選的前提和關鍵。

（2）預先脫除與比重較大的鐵礦物。鐵礦物對錫石浮選影響很大，會消耗大量的浮選藥劑，隨著錫粗精礦上浮嚴重影響精礦品位。此外，由于鐵礦物比重與錫石接近，入選物料中含量較多的鐵礦物會干擾并影響重選錫精礦品位。

（3）預先脫除入選物料中的礦泥。大多數錫資源經過多次磨礦選別后，產生大量的次生礦泥，有些礦山礦物中泥質成分含量高，綠泥石、滑石等含量超過30%，大量的礦泥不僅給硫化礦的浮選帶來惡劣的影響，同時也干擾重選過程中錫石的分選，特別是影響錫石浮選工藝的效率。

（4）預先隔除粗粒級，細粒窄粒級分選。無論是新型重選設備還是錫石浮選，對物料的入選粒度有著嚴格的要求，入選細度過粗會影響重選分選過程以及錫石浮選泡沫的狀態，進而大大降低錫石作業回收率，因此，隔除粗粒是錫石浮選的必要條件，實踐研究證明，錫石浮選粒級控制在-0.037mm占65-80%為宜。

3 研究的方向

目前，微細粒錫石選別的規律和基礎理論的研究相對較少，且錫的選礦仍以重選為主，細粒級的錫石仍不能高效經濟回收。如何提高浮選藥劑的捕收性能和選擇性、實現錫石與脈石礦物的深度富集與高效分離，如何提高微細粒錫石的重選和浮選的回收率等，仍將是今后的重點研究課題。在此提出兩點研究方向：

（1）加強對捕收劑、調整劑的研究。微細粒錫石浮選對浮選藥劑提出了更高的要求。研究開發環保、高效、選擇性好的浮選藥劑，或者利用現有藥劑組合提高細粒錫石的分選效率，是細粒錫選礦的重要研究方向。此外，錫石的活化劑和脈石的抑制劑同樣具有重要的作用。

（2）加強對高效浮選設備和復合力場重選設備的研究。采用浮選分選時，一般浮選機的攪拌強度、礦漿的循環方式、起泡大小和數量均不能滿足微細粒錫石的選別。采用重選分選時，由于粒度細，粘滯阻力增加，沉降速度下降，輕重礦物的速度差減小，搖床選別效果較差；若依靠各種剪切運動產生拜格諾力進行分選，其單位面積的處理能力又太小，成本較高。因此，強化重選過程，對復合立場選礦設備和高效浮選設備的研發是今后研究的一個方向。