云南某低品位難選鐵錫礦選礦試驗研究

2021-10-20 09:55:04楊凱志李漢文

金屬礦山 2021年9期

楊凱志汪泰胡真李漢文 1

（1.廣東省科學院資源利用與稀土開發研究所，廣東廣州510651；2.稀有金屬分離與綜合利用國家重點實驗室，廣東廣州510651；3.廣東省礦產資源開發和綜合利用重點實驗室，廣東廣州510651）

錫具有優良的金屬特性，廣泛應用于核工業、航空航天等眾多領域，隨著新技術領域的不斷發展，世界對錫的需求量正在不斷增長［1-2］。錫在地殼中的豐度為0.004%左右，單一形式出現的錫礦儲量較低，錫作為主金屬或共伴生組分的錫資源占總錫資源的88%［3-4］，因此，開展伴生錫礦物的開發利用研究具有重要的社會意義和經濟價值［5-7］。

我國鐵錫礦資源豐富，但鐵錫嵌布關系普遍密切，錫品位低，導致鐵錫分離和綜合利用難度大。對含錫石的多金屬礦，單一重選或簡單選別流程難以獲得較好的選礦指標［8-9］，往往需要采用2種或2種以上的選別工藝進行選別。云南某鐵錫共生礦石鐵品位較高，錫品位較低，為高效回收其中的鐵、錫，開展了選礦工藝研究。

1 原礦性質

1.1 化學成分及礦物組成分析

對原礦進行化學成分及礦物組成分析，結果分別見表1、表2。

由表1可知，原礦中主要有價成分鐵、錫品位分別為30.91%、0.23%，主要脈石成分SiO2含量為31.65%。

由表2可知，原礦中主要金屬礦物為磁鐵礦、褐鐵礦、錫石等，此外含有少量的黃銅礦、磁黃鐵礦；非金屬礦物主要為石英、方解石、螢石、綠泥石等。

1.2 鐵、錫物相分析

原礦鐵、錫物相分析結果分別見表3、表4。

由表3及表4可知，鐵主要以磁鐵礦的形式存在，分布率為82.66%，其次為磁黃鐵礦6.67%、赤褐鐵礦6.34%；錫主要以錫石的形式存在，分布率為91.30%。

1.3 各粒級錫分布情況

為查明錫在碎至-2 mm礦樣中各粒級的分布情況，進行了篩分分析，結果如表5所示。

由表5可知，細粒級錫品位較高，其中-0.01 mm粒級錫分布率為10.69%，這部分錫回收難度較大，且會對錫浮選產生干擾，因此，應盡可能控制磨礦作業生成-0.01 mm粒級。

2 試驗方案的確定

試樣中有回收價值的礦物主要為磁鐵礦和錫石，磁鐵礦可通過磁選法回收，且應盡量在粗磨條件下進行，以減少錫石的過粉碎。

礦石中含有部分磁黃鐵礦、黃銅礦等硫化礦物，這部分硫化礦物不僅影響重選選錫，還會對后續錫石浮選產生不利影響［10］。重選過程中，硫化礦物對搖床分選過程干擾較大，高密度的硫化礦物易混入錫精礦中；若錫石浮選前脫硫效果不佳，不但嚴重影響錫精礦品位，而且會增大藥劑消耗［11］。因此，在錫選別前應盡可能將硫化礦物脫除，為錫的回收創造良好條件。另外，考慮原礦及磨礦產生的細泥對錫石回收會產生影響，在錫選別前還需進行脫泥［12-13］。因此，最終確定采用磁選選鐵—浮選選硫—脫泥—錫石選別（重選+浮選）工藝流程進行試驗。

3 試驗結果及討論

3.1 弱磁粗選給礦磨礦細度試驗

為減少錫的過粉碎及細泥的含量，采用圖1所示流程對-2 mm原礦進行弱磁粗選磨礦細度試驗，結果如圖2所示。

由圖2可知，隨著磨礦細度的提高，弱磁粗精礦鐵品位先降低后基本不變，鐵回收率先增大后基本不變，錫品位和錫回收率則先降低后基本穩定。綜合考慮，確定適宜的弱磁粗選給礦磨礦細度為-0.074 mm占71.32%，此時弱磁粗精礦鐵品位和鐵回收率分別為53.22%、83.15%，錫品位和錫回收率分別為0.21%和45.75%。

3.2 弱磁選試驗

一段弱磁選僅能獲得鐵品位53.22%的粗精礦，為獲得鐵品位大于60%的鐵精礦，對弱磁粗精礦進行了1次精選試驗，試驗流程如圖3所示，試驗結果如表6所示。

由表6可知，通過1粗1精兩段磁選可以獲得鐵品位60.69%、鐵回收率78.63%的弱磁精礦，錫品位降至0.19%、錫回收率降至33.34%，說明增加1次精選不僅能提高弱磁精礦鐵品位，同時降低了弱磁選錫損失率。

3.3 弱磁尾礦選硫試驗

采用1粗1精2掃進行弱磁尾礦選硫，試驗流程如圖4所示，試驗結果如表7所示。

由表7可知，經過1粗1精2掃后，選硫尾礦硫品位降至0.46%，硫精礦錫作業回收率為6.88%，在錫損失較少的情況下，獲得了硫精礦，實現了硫的高效脫除，為后續錫的回收創造了良好的條件。

3.4 錫回收試驗

3.4.1 浮選尾礦粒度組成

為查明錫在各粒級中的分布情況，為后續錫回收提供依據，對選硫尾礦進行了粒度組成分析，結果如表8所示。

由表8可知，-0.010 mm難回收粒級錫分布率較高，達17.40%。

在錫石的選礦中，搖床重選既能產出合格精礦，又具有脫泥效果［14-15］。分級搖床分選效果一般要好于全粒級入選搖床，為此，進行了水析試驗，將選硫尾礦分為+0.043 mm和-0.043 mm粒級，結果見表9。

由表9可知，經過水析分級，最終獲得錫品位0.19%和錫品位0.38%的2種產品，錫主要在-0.043 mm粒級中富集，作業回收率達68.75%。

3.4.2 窄粒級搖床重選試驗

+0.043 mm和-0.043 mm粒級分選結果見表10。

由表10可知，粗粒級通過搖床能獲得錫品位6.48%、錫作業回收率52.54%的搖床精礦1；細粒級雖然能獲得錫品位1.08%的搖床精礦2，但錫作業回收率僅為13.31%，尾礦錫品位高達0.31%，說明細粒級不適合采用搖床回收。

基于重選對細粒級錫石回收的局限性，而浮選有效回收的下限粒度要低得多，因此，有必要對細粒錫石進行浮選回收［16］。

3.4.3 細粒級浮選試驗

選硫尾礦-0.010 mm粒級（細泥）產率為15.63%，浮選過程中細泥吸附藥劑多，產生礦泥覆蓋膜或礦化泡沫被礦泥所污染，降低浮選的選擇性，對浮選過程產生不良的影響［7］，而直接浮選的效果不佳，因此采用水析法脫泥（-0.010 mm），以水楊羥肟酸為錫石的捕收劑，同時添加GZ（磷酸酯類和烯醇的混合物）為輔助捕收劑，2號油為起泡劑，對細粒級（-0.043 mm）進行了脫泥和不脫泥浮選對比試驗，試驗流程如圖5所示，試驗結果如表11所示。