云南某錫尾礦脫硫-浮錫探索試驗研究

楊采文 毛瑩博 范興祥 李自靜 何云龍

摘 要：本文以云南某錫尾礦為研究對象，該礦石主要有價成分為錫石，此外還含少量其他有價伴生元素和脈石礦物。其中錫含量為2.8%、鐵含量為14%、硫含量為2%，脈石礦物SiO2為25%。根據物料性質，試驗先采用“一粗一掃”浮選工藝脫除硫化礦物，再將礦漿倒入浸出攪拌機進行攪拌，并用硫酸將礦漿pH值調整為6～6.5后依次加入芐基胂酸和腐殖酸鈉后高速攪拌30min，最后將礦漿倒入浮選機中，添加730A起泡劑進行“一粗一掃”的浮錫試驗研究。結果表明，在磨礦細時間為2min、硫酸銅用量100g/t、丁基黃藥用量100g/t和腐殖酸鈉用量100g/t的條件下，最終獲得錫礦品位為9.82%，回收率為19.04%。為該類低品位復雜錫尾礦資源的綜合利用提供一定的試驗基礎。

關鍵詞： 錫尾礦;脫硫;浮選

在我國這些含錫礦物主要分布在云南個舊、廣西大廠、湖南柿竹園、江西、廣東和內蒙古等地區[1]，其中云南個舊是世界聞名的“錫都”，其錫約占全國產量的70%，居全國第一。國外錫礦資源較豐富的國家有巴西、馬來西亞、印度尼西亞和泰國等[2]。隨著經濟社會的快速發展，錫礦石中“貧、細、雜、難”問題隨著人們對礦產資源的不斷開采和利用越來越明顯[3]。特別是人們對礦產資源的不斷利用使錫礦資源越來越少，對微細粒級錫礦和錫尾礦二次資源開發利用受到人們的廣泛關注。本文以云南某錫尾礦為研究對象，先采用“一粗一掃”浮選工藝脫除硫化礦物，再采用“一粗一掃”的浮錫試驗研究。得到了較好的選別指標，為解決礦產資源和環境制約社會經濟發展等問題，開發錫尾礦資源和提高二次資源利用率方面提供一定的參考。

一、礦石性質

試驗礦樣來自云南某地錫尾礦，該礦中的主要有價成分為錫、鐵、硫、二氧化硅，此外還含少量其他有價伴生元素。其中，錫含量為2.8%、鐵含量為14%、硫含量為2%，二氧化硅25%，其他脈石礦物為56.2%，考慮回收的主要對象為錫。錫尾礦多元素分析見表1。

二、試驗研究

2.1試驗過程

以云南某錫尾礦為研究對象，每次試驗稱取300g錫尾礦于球磨機內，磨礦后倒入浮選機，先采用“一粗一掃”浮選工藝脫除硫化礦物，再將礦漿倒入浸出攪拌機進行攪拌，并用硫酸將礦漿pH值調整為6～6.5后依次加入芐基胂酸、腐殖酸鈉和羧甲基纖維素后高速攪拌30min，最后將礦漿倒入浮選機中，添加730A起泡劑進行“一粗一掃”的浮錫試驗研究。試驗結束后把掃泡和浮選機中的精礦烘干、裝袋、稱量后送化驗分析。

2.2磨礦細度與磨礦時間的關系

為保證試驗中錫和硫單體解離，且盡量避免過粉碎，通過對不同粒度礦樣進行粒度和錫含量分析，確定了磨礦時間和礦石粒度。磨礦時間與產率的關系圖見圖2。從圖2可看出，隨著磨礦時間的增加，錫尾礦中錫的產率呈先上升后趨于平穩的趨勢。當磨礦時間為2min時，錫尾礦中錫的篩下回收率達到最大值，綜合考慮，選擇最佳磨礦時間為2min，2min的磨礦時間錫的篩下產品產率達94.2%。

2.3試驗流程的確定

根據原礦性質和參考率其他學者研究的成果[4]，確定了開路流程，即采用一次粗選、一次掃選和高速攪拌（使錫礦與泥漿分開，礦物與藥劑充分反應），浮選后即為錫精礦。由于該礦含硫化物較高，在錫石浮選作業前必須進行脫硫、除鐵和脫泥處理。主要原因是硫化物、含鐵礦物及礦泥在浮選過程中均會受錫石浮選捕收劑的作用而上浮，不僅消耗錫石浮選捕收劑，且降低錫石浮選精礦品位[2]。硫化物浮選采用硫酸銅作活化劑活化硫鐵礦，用丁基黃藥作捕收劑捕收硫鐵礦，730A做組合起泡劑。浮選錫時用硫酸做為pH調整劑，芐基胂酸作為捕收劑，腐殖酸鈉為抑制劑。浮選試驗流程圖見3。

三、試驗結果與討論

3.1活化劑硫酸銅用量的影響

活化劑在浮選過程中是重要的浮選藥劑之一，對選別過程和結果有很大的影響。試驗用硫酸銅作為浮選脫硫試驗的活化劑。硫酸銅可以促進礦物的捕收作用和消除抑制作用，溶解礦物表面抑制性薄膜，發生交換吸附或置換的化學反應形成難容的活化膜，還可消除浮選溶液中某些抑制離子的影響。在磨礦細度為48μm，其他條件不變的情況下，進行活化劑硫酸銅藥劑用量對脫硫浮選錫效果影響的試驗。試驗結果如圖4所示。由圖4中可以得出，錫尾礦的品位和回收率受不同硫酸銅用量影響較大。錫尾礦的品位、回收率均隨著活化劑硫酸銅藥劑用量的增大，都呈先上升后下降的趨勢，其中在硫酸銅用量為100g/t時達到最大值;加大藥劑或減少藥劑使用量，其品位和回收率都有明顯下降。綜合考慮，試驗確定硫酸銅藥劑用量為100g/t。

3.2捕收劑丁基黃藥用量的影響

試驗在磨礦細度為48μm，其他條件不變的條件下，進行捕收劑丁基黃藥的用量對浮選結果的影響試驗。試驗結果如圖5所示。由圖5可看出，在錫尾礦中錫的品位和回收率均隨著丁基黃藥藥劑用量的增大，可見丁基黃藥對錫的選擇捕收效果[4]。當錫尾礦的品位和回收率在丁基黃藥用量為100g/t后，增大丁基黃藥用量則效果甚微，此時錫礦品位為9.82%，加大或減少藥劑使用量都達不到較好的浮選效果，還消耗較多的浮選藥劑。綜合考慮，試驗確定選取100g/t作為丁基黃藥用量。

3.3抑制劑腐殖酸鈉用量的影響

腐殖酸是一種天然大分子有機物質，與溶液中的三價鐵離子發生螯合作用從而消除鐵離子對錫石浮選的抑制作用[1]。腐殖酸鈉的使用也有利于芐基胂酸浮選錫石，用混合芐基胂酸作錫石的捕收劑，用于粗精礦的錫鐵分離，作為鐵礦物、石英等脈石的抑制劑。因此在其它條件不變的情況下進行了腐殖酸鈉用量試驗如圖6所示。由圖6可看出，錫尾礦中錫的品位和回收率受腐殖酸鈉藥劑用量的增加有著明顯的變化，錫的回收率逐漸降低，品位逐漸增加。當腐殖酸鈉用量超過100g/t后，錫品位增大不多，而回收率急劇下降，此時錫品位為9.82%，加大藥劑或減少藥劑使用量，其效果都不明顯。綜合考慮，試驗確定腐殖酸鈉藥劑用量為100g/t。

四、結論

錫石性脆，易泥化，細粒錫石回收效果差是錫選礦廠普遍存在的問題。試驗先采用“一粗一掃”浮選工藝脫除硫化礦物，再將礦漿倒入浸出攪拌機進行攪拌，并用硫酸將礦漿pH值調整為6～6.5后依次加入芐基胂酸和腐殖酸鈉后高速攪拌30min，最后將礦漿倒入浮選機中，添加730A起泡劑進行“一粗一掃”的浮錫試驗研究，最終獲得錫礦品位為9.82%，回收率為19.04%。為該類低品位復雜錫尾礦資源的綜合利用提供一定的試驗基礎。

參考文獻

[1] 韓廣，豐奇成，文書明，王涵，牟健宇.錫石浮選工藝和藥劑研究現狀[J].礦冶，2019，28（02）：17-22.

[2] 邱麗娜，張旭，趙志強，周錫林.錫礦尾礦多金屬聯合分選綜合利用試驗研究[J].有色金屬（選礦部分），2018（04）：41-45.

[3] 董天龍，李英.某低品位細粒級錫石浮選回收實踐[J].云南冶金，2018，47（06）：22-26.

[4] 胡楊甲，趙志強，羅思崗，周兵仔，劉建遠，孫偉.從玻利維亞某錫尾礦中綜合回收銀、錫的選礦新工藝研究[J].有色金屬：選礦部分，2019（1）：57-61.

國家自然科學基金青年基金資助項目（編號：51704104），昆明理工大學省部共建復雜有色金屬資源清潔利用國家重點實驗開放基金項目（編號：CNMRCUKF1904），中國博士后科學基金項目（編號：2018M633637XB），云南省教育廳基金項（編號：2017ZZX121）和云南化學碩士點建設學科開放基金項目（編號：HXZ1601）。

作者簡介：楊采文（1987-），男，助理工程師（第一作者）。

通訊作者：毛瑩博（1986-），男，博士。