試析錫礦選礦方法

陳文平

（云南錫業(yè)研究院有限公司研究設(shè)計(jì)院，云南 個(gè)舊 661000）

錫礦多與其他金屬礦石混合存在，為了進(jìn)一步提升對(duì)錫礦的提煉效率，強(qiáng)化錫礦利用質(zhì)量，需要結(jié)合具體情況，選擇合適的選礦方法和技術(shù)，強(qiáng)化對(duì)錫礦石的回收利用力度，降低資源浪費(fèi)，有效控制生產(chǎn)成本，促進(jìn)我國(guó)錫礦選礦生產(chǎn)技術(shù)水平的有效性提升。

1 錫礦用途和分布特點(diǎn)分析

1.1 用途分析

作為一種金屬資源，錫熔點(diǎn)不高，而且可塑性較高，具有一定的耐腐蝕性，沒(méi)有毒性，外觀呈現(xiàn)銀白色。由于錫的這種性能特點(diǎn)，其在社會(huì)各行各業(yè)發(fā)展中得到了極大的應(yīng)用和推廣。尤其是錫與其他金屬物質(zhì)的聯(lián)合應(yīng)用，在現(xiàn)代化生產(chǎn)中發(fā)揮了極大的作用。如錫鈦合金在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用，錫鋯合金在原子反應(yīng)堆包裝材料中的應(yīng)用，鈮錫合金在導(dǎo)彈材料中的應(yīng)用等[1]。錫還可以在化工生產(chǎn)中生成相關(guān)的化合物和化學(xué)試劑。錫化合物還可以用于木材防腐劑、催化劑、乳化劑中。

1.2 分布特點(diǎn)分析

我國(guó)的錫礦主要分布在廣西、云南、湖南等區(qū)域，其儲(chǔ)量相對(duì)集中，存有很多較為大型的礦床等。雖然我國(guó)錫礦存儲(chǔ)量比較多，但是隨著不間斷的開(kāi)發(fā)，且不注重保護(hù)，導(dǎo)致我國(guó)錫存儲(chǔ)量急劇下降，我國(guó)逐漸成為貧錫國(guó)家，而且面臨錫資源危機(jī)。錫礦床包含很多種類(lèi)型，而且其礦石性質(zhì)存在一定的差異，因此，錫礦選礦方法存在一定的不同性。隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展，錫礦選礦工藝越來(lái)越高水平化，提升了錫礦選礦效率和回收質(zhì)量等。通常情況下，錫礦石資源特點(diǎn)主要有：①有價(jià)錫礦物往往單一性存在，但是同時(shí)又和其他多種半生礦物同時(shí)存在；②錫石對(duì)自然風(fēng)化作用的抵抗力較大，但是容易在碎磨作用下出現(xiàn)過(guò)粉碎現(xiàn)象；③原礦品位較低，精礦品位要求較高[2]。④錫礦床分布比較集中，但是選礦采礦時(shí)較為分散。

針對(duì)錫礦的以上特點(diǎn)，當(dāng)前錫選礦的主要方法是以重力選礦為主，并輔助以浮選、磁選、電選等多種物理方式進(jìn)行選礦，此外，還有焙燒、揮發(fā)、浸出等化學(xué)選礦方式進(jìn)行綜合性應(yīng)用[3]。生產(chǎn)操作流程越來(lái)越精益化，產(chǎn)品包含高品位精礦和低品位錫產(chǎn)品等。

2 錫礦選礦方法研究

2.1 重選方法研究

當(dāng)前重選方法在錫礦選礦中應(yīng)用最為廣泛，與錫礦石的密度大的特點(diǎn)相契合。由于我國(guó)多為砂錫礦，在礦石中夾雜很多細(xì)泥，影響選礦效果。因此，使用重選方法進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，一般需要先對(duì)其進(jìn)行分級(jí)脫泥，對(duì)進(jìn)入重選生產(chǎn)環(huán)節(jié)的錫礦石粒級(jí)進(jìn)行嚴(yán)格篩選和控制，減少礦泥對(duì)選礦結(jié)果的影響，強(qiáng)化重選有效性。其中脫泥環(huán)節(jié)中主要應(yīng)用到的設(shè)備有水槍、洗礦機(jī)、翻床、橫流皮帶溜槽等。一般情況下，在對(duì)礦砂進(jìn)行選別時(shí)，通常按照多段磨礦、多段選別的流程進(jìn)行生產(chǎn)。并且在能拿早拿、能丟早丟的選礦原則，需要利用細(xì)篩作為閉路設(shè)備，減少了該過(guò)程中錫石的過(guò)粉碎傷害[4]。當(dāng)前我國(guó)很多相關(guān)企業(yè)使用高頻振篩在磨礦中進(jìn)行合理使用，很大程度上降低了礦石的過(guò)粉碎現(xiàn)象，提升其回收率。重點(diǎn)設(shè)備一般有搖床、跳汰、螺旋選礦機(jī)、離心選礦機(jī)、皮帶溜槽等。當(dāng)前錫礦生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的是搖床，主要針對(duì)粒徑在2mm～0.037mm的錫石進(jìn)行回收。相對(duì)于其他生產(chǎn)設(shè)備，搖床的富集比相對(duì)較高，在選出較高品位的精礦的同時(shí)，也能夠選擇品位較低的尾礦等[5]。冶煉精礦多用該設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)選別。為了進(jìn)一步提升搖床的使用性能，可以對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改造和優(yōu)化，如可以把多臺(tái)螺旋選礦機(jī)進(jìn)行組合應(yīng)用，增加整體設(shè)備的傳動(dòng)作用，加大振擺運(yùn)動(dòng)幅度和力度，并利用剪切力對(duì)礦粒進(jìn)行大力度振擺，增加其松散性，強(qiáng)化設(shè)備選別效果，尤其是在錫尾礦中的粗粒級(jí)礦石進(jìn)行選別時(shí)效果更佳。

跳汰主要是針對(duì)粗粒礦石和中粒礦石進(jìn)行選別。螺旋選礦機(jī)可以對(duì)1mm～0.075mm的錫礦石進(jìn)行選別和回收；可以利用離心選礦機(jī)對(duì)較小粒級(jí)的細(xì)泥進(jìn)行選別。流膜選礦設(shè)備在對(duì)細(xì)粒錫石的選別中發(fā)揮了重大的作用，可以相應(yīng)的提升礦漿在流模中分散壓，提升松散力度，從而有效提升其富集比。

2.2 浮選

錫石性質(zhì)較脆，容易過(guò)粉碎，一旦錫石粒度過(guò)小，就會(huì)對(duì)其回收利用率產(chǎn)生極大的消極影響。因此，浮選可以作為對(duì)細(xì)粒錫石進(jìn)行有效回收和利用的關(guān)鍵性方法。隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展，越來(lái)越多的捕收劑被研發(fā)并在細(xì)粒錫石浮選中得到廣泛應(yīng)用。浮選流程也得到了極大的改進(jìn)，如可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦漿的大力度攪拌、利用相關(guān)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行分級(jí)、脫泥等，對(duì)分級(jí)粒度下限以及脫泥粒度進(jìn)行有效控制等。

浮選過(guò)程中使用的捕收劑主要有以下類(lèi)型：①脂肪酸類(lèi)：主要指油酸、皂類(lèi)等，可以與堿土金屬離子反應(yīng)，產(chǎn)生難溶鹽，對(duì)礦物進(jìn)行吸附，對(duì)錫礦選別率較好。②烷基羥肟酸，能夠?qū)ΦV物表面產(chǎn)生化學(xué)吸附作用，但是其吸附能力不穩(wěn)定，抗解吸能力較弱，可以進(jìn)行選擇性使用。③膦酸：主要包含以下兩種，芳香族膦酸，捕收性能較高，調(diào)節(jié)較強(qiáng)，但是其選擇性較差，不適合使用；苯乙烯膦酸捕收能力強(qiáng)，選擇性高。④胂酸類(lèi)：不同種類(lèi)的胂酸其捕收性能存在一定的差異，烷基胂酸捕收效果一般，芳基胂酸捕收效果較好，而且適應(yīng)性較高。

浮選過(guò)程中的使用的抑制劑主要有：①水玻璃可以與其他物質(zhì)對(duì)浮選過(guò)程中酸堿度進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以作為抑制劑進(jìn)行使用，但是針對(duì)不同的礦物質(zhì)的使用量存在很大差異，可以通過(guò)對(duì)水玻璃的模數(shù)進(jìn)行調(diào)整來(lái)提升其抑制效果，也可以添加多價(jià)金屬陽(yáng)離子提升其抑制作用的選擇性[6]。②六偏磷酸鈉，可以對(duì)方解石、褐鐵礦等進(jìn)行有效抑制。③此外還有氟硅酸鈉、羧甲基纖維素等，都可以在錫石浮選中發(fā)揮一定的抑制作用，提升錫石選別回收的效率與質(zhì)量。

浮選問(wèn)題分析：不同的捕收劑其捕收能力以及選擇性具有一定的差異性，有些選擇性較高，但是捕收能力較弱，有些選擇性較差，但是捕收能力較差。針對(duì)這種情況，要結(jié)合具體情況，對(duì)捕收劑進(jìn)行合理選擇，保障錫石浮選效果的提升和優(yōu)化。此外，錫石伴生礦對(duì)捕收劑具有一定的影響，影響最終的浮選效果，加大捕收劑消耗量，對(duì)高品位精礦的選別產(chǎn)生影響。很多浮選藥劑的適應(yīng)性能較好，但是總體應(yīng)用成本較高，不利于生產(chǎn)效益的提升等問(wèn)題，也有些調(diào)整劑具有一定毒性等問(wèn)題。

2.3 其他方法

磁選方法可以對(duì)錫礦中的氧化鐵礦物進(jìn)行有效的分離和剔除。主要設(shè)備是濕式強(qiáng)磁選機(jī)，其主要應(yīng)用對(duì)象是精礦。

電浮選主要是針對(duì)細(xì)粒、微細(xì)粒錫石進(jìn)行選別。在應(yīng)用中，對(duì)礦漿進(jìn)行電解，生成氫氣、氧氣等，對(duì)液相的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行改變，對(duì)礦物表面形態(tài)和藥劑性能進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)浮選目的。其中電浮選效果的影響因素有很多，如電流密度、礦漿酸堿度、溫度等。

載體浮選主要是針對(duì)微細(xì)礦粒進(jìn)行選別，主要是因?yàn)樵摲N類(lèi)型的礦石質(zhì)量比較小，比表面積大，不容易進(jìn)行選別分離，但是載體浮選可以借助其粘附作用，利用載體礦物對(duì)微細(xì)粒及逆行粘附浮起[7]。該種方式對(duì)微細(xì)粒的選別回收率較高，但具體效果受到其載體種類(lèi)的不同出現(xiàn)一定的差異性，其中白鉛礦最大，石英最小。

絮凝工藝主要應(yīng)用絮凝劑對(duì)礦石進(jìn)行選擇性吸附，并形成絮團(tuán)等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)礦石的選別分離效果，當(dāng)其用量以及酸堿度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，可以對(duì)石英中的錫石進(jìn)行選擇性絮凝。研究發(fā)現(xiàn)，使用非離子型絮凝劑N100可以有效提升其絮凝效果，一定分子質(zhì)量的絮凝劑可以提升絮凝效果。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，錫礦石存儲(chǔ)區(qū)域含有多種類(lèi)型的伴生礦物質(zhì)，而且其組成比復(fù)雜，很難進(jìn)行選別，因此，需要采取一定的生產(chǎn)工藝和設(shè)備對(duì)其進(jìn)行有效性選別，如重選、浮選、電選等方式，還可以結(jié)合具體情況，對(duì)多種選別方法進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，提升對(duì)錫礦石的選別和回收效率。一般情況采取重選方式，對(duì)其進(jìn)行多階段磨礦和選別。錫礦石粒徑、性質(zhì)的不同，需要選擇相對(duì)性的選別方法，以便適應(yīng)其性能需求，提升對(duì)錫礦石的回收利用效果，降低生產(chǎn)成本，減少資源浪費(fèi)，強(qiáng)化對(duì)錫石的應(yīng)用效率。