柿竹園鉬鉍硫無氰回收新工藝工業(yè)化應(yīng)用研究①

胡新紅，何斌全，許道剛，呂清純

（湖南柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司，湖南 郴州 423037）

湖南柿竹園鎢鉬鉍多金屬礦中含有豐富的鉬鉍資源，礦床中保有鉬10萬噸、鉍26萬噸，鉬鉍礦物主要以輝鉬礦和輝鉍礦形式存在，硫化礦物主要以黃鐵礦及磁黃鐵礦形式存在［1］。柿竹園東波選廠鉬鉍硫回收原采用添加水玻璃的鉬鉍硫全浮?鉬優(yōu)先浮選?間斷式鉍硫分離工藝，所用藥劑主要有純堿、乙硫氮、黃藥、煤油、硫化鈉、水玻璃、石灰、氰化鈉、活性炭、BK205等［2］。經(jīng)過不斷地開采，原礦鉬品位從0.048%降至0.038%，原礦鉍品位從0.109%降至0.102%。面對(duì)原礦品位下降的情況，為了提高全浮段鉬鉍硫回收率，進(jìn)行了全浮段不添加水玻璃試驗(yàn)研究，并取得了較好的工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)，全浮段鉬累計(jì)回收率由83.55%提高到了84.33%，鉍累計(jì)回收率由72.44%提高到了73.25%。國家對(duì)礦山安全環(huán)保及智能化自動(dòng)化越來越重視，開發(fā)無氰、智能化回收工藝是必然方向。本文以無水玻璃鉬鉍硫全浮精礦為研究對(duì)象，以抑制劑T?706替代氰化鈉，采用無氰鉬鉍混合浮選?鉬鉍分離工藝開展了小型試驗(yàn)及工業(yè)化應(yīng)用研究，旨在實(shí)現(xiàn)柿竹園東波選廠鉬鉍硫的高效回收。

1 礦樣性質(zhì)、試驗(yàn)設(shè)備及藥劑

1.1 礦樣性質(zhì)

礦樣為柿竹園東波選廠無水玻璃鉬鉍硫全浮精礦，礦樣中金屬礦物主要為輝鉬礦、輝鉍礦、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等，非金屬礦物主要為石英、石榴石、螢石、云母、方解石等。全浮精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，篩析試驗(yàn)結(jié)果見表2。由表1～2可知，礦樣中Mo含量1.99%，Bi含量3.67%，S含量33.33%，SiO2含量8.54%；礦樣中－0.074 mm粒級(jí)含量87.05%，鉬鉍在－0.038 mm粒級(jí)中的占比分別為75.35%和74.30%。

表1 全浮精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %

表2 全浮精礦篩析試驗(yàn)結(jié)果

1.2 試驗(yàn)設(shè)備及藥劑

試驗(yàn)設(shè)備包括吉林省探礦機(jī)械廠XFD型系列單槽浮選機(jī)、盤式真空過濾機(jī)等。試驗(yàn)所用藥劑主要有石灰、氰化鈉、T?706、水玻璃、硫化鈉、煤油、BK?205等。其中抑制劑T?706引自于黃金分選，主要官能團(tuán)為亞硫酸基和巰基，為市購藥劑。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 鉬鉍混合浮選

2.1.1 石灰用量試驗(yàn)

石灰是硫鐵礦物的良好抑制劑，高石灰用量條件下，由于強(qiáng)堿和氧化作用，硫鐵表面生成Fe（OH）3、CaSO4、Ca（OH）2親水性膜，使硫鐵礦物得到抑制［3?5］。在T?706用量600 g／t、水玻璃用量3 kg／t、煤油用量80 g／t條件下，按照?qǐng)D1所示流程進(jìn)行了鉬鉍混合浮選粗選石灰用量條件試驗(yàn)，結(jié)果見圖2。由圖2可知，隨著石灰用量增加，鉬鉍混浮鉬鉍粗精礦品位和回收率均先升高后降低。石灰用量較少時(shí)，浮選泡沫偏多且有部分活性較強(qiáng)的硫鐵礦會(huì)與鉬鉍硫化礦形成競爭吸附，進(jìn)而影響鉬鉍混浮粗精礦品位與回收率；石灰用量較多時(shí)，浮選泡沫黏性增強(qiáng)，強(qiáng)行將雜質(zhì)帶入粗精礦中，影響鉬鉍混浮粗精礦選別指標(biāo)。綜合考慮，鉬鉍混合浮選粗選石灰用量選擇40 kg／t。

圖1 鉬鉍混合浮選流程

圖2 石灰用量對(duì)鉬鉍混浮粗選指標(biāo)的影響

2.1.2 抑制劑種類試驗(yàn)

T?706是一種新型環(huán)保的硫鐵礦物抑制劑，具有亞硫酸基和巰基，它與石灰組合使用，可減少石灰用量，再加上高強(qiáng)度礦化攪拌，強(qiáng)化了組合抑制劑與硫鐵礦物表面的吸附作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)硫鐵礦物的選擇性高效抑制［6?7］。按圖1所示流程，在石灰用量40 kg／t、水玻璃用量3 kg／t、煤油用量80 g／t條件下，進(jìn)行了鉬鉍混合浮選粗選T?706、氰化鈉對(duì)比試驗(yàn)，氰化鈉與T?706用量均為600 g／t，結(jié)果見表3。從表3可知，同等條件下，使用T?706時(shí)的浮選指標(biāo)要優(yōu)于使用氰化鈉時(shí)的指標(biāo)。

表3 抑制劑種類對(duì)鉬鉍混合浮選粗選指標(biāo)的影響

相同條件下，進(jìn)行了T?706用量條件試驗(yàn)，結(jié)果見圖3。由圖3可知，隨著T?706用量增加，鉬鉍粗精礦品位先逐漸升高后保持平穩(wěn)，鉬回收率基本不變，鉍回收率逐漸降低。在一定范圍內(nèi)，增加T?706用量有利于提高混浮粗精礦品位，但T?706用量過大，會(huì)對(duì)輝鉍礦產(chǎn)生較大的抑制作用，影響鉍回收率。綜合考慮，選擇T?706粗選用量800 g／t。

圖3 T?706用量對(duì)鉬鉍混浮粗選指標(biāo)的影響

2.1.3 水玻璃用量試驗(yàn)

水玻璃是石英、硅酸鹽類、含鈣鹽類等脈石的高效抑制劑，堿性條件下，水玻璃以SiO32－、HSiO3－形式存在，起抑制作用。為了提高全浮段鉬鉍硫的回收率，全浮段取消了絕大部分水玻璃的加入，導(dǎo)致鉬鉍硫分離段水玻璃用量相對(duì)較大［8］。按圖1所示流程，在石灰用量40 kg／t、T?706用量800 g／t、煤油用量80 g／t條件下，進(jìn)行了鉬鉍混合浮選粗選水玻璃用量條件試驗(yàn)，結(jié)果見圖4。由圖4可知，隨著水玻璃用量增加，鉬鉍粗精礦品位逐漸升高，但升幅不大，回收率逐漸降低。水玻璃用量較大時(shí)，會(huì)惡化浮選環(huán)境，對(duì)鉬鉍粗精礦回收率產(chǎn)生較大影響。綜合選擇，鉬鉍混合浮選粗選水玻璃用量選擇4 kg／t。

圖4 水玻璃用量對(duì)鉬鉍混浮粗選指標(biāo)的影響

2.1.4 鉬鉍混合浮選粗選綜合試驗(yàn)

鉬鉍混合浮選粗選綜合試驗(yàn)結(jié)果表明，使用抑制劑T?706替代氰化鈉，取得了更好的試驗(yàn)指標(biāo)。在石灰用量40 kg／t、T?706用量800 g／t、水玻璃用量4 kg／t、煤油用量100 g／t條件下，可以獲得鉬品位6.01%、回收率99.45%和鉍品位9.13%、回收率94.11%的良好指標(biāo)。

2.2 鉬鉍混合浮選?鉬鉍分離閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了鉬鉍混合浮選?鉬鉍分離閉路試驗(yàn)，結(jié)果見表4，試驗(yàn)流程和藥劑制度如圖5所示。

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果

圖5 鉬鉍混合浮選?鉬鉍分離工藝流程

3 鉬鉍硫無氰回收新工藝工業(yè)化應(yīng)用

2020年9月開始對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改造，2020年10月開始采用優(yōu)化后工藝進(jìn)行工業(yè)調(diào)試，經(jīng)過3個(gè)月的攻關(guān)，工業(yè)試驗(yàn)取得了圓滿成功。2021年全年與2020年全年工業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比見表5。由表5可知，2020年鉬精礦平均品位44.26%、回收率77.64%，鉍精礦平均品位28.89%、回收率65.21%；2021年鉬精礦平均品位46.28%、回收率80.84%，鉍精礦平均品位29.05%、回收率68.09%。改造后鉬鉍精礦產(chǎn)品指標(biāo)顯著提高，為選廠年新增經(jīng)濟(jì)效益800多萬元，勞動(dòng)強(qiáng)度、安全性等明顯改善。

表5 改造前后鉬鉍產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比

4 結(jié) 論

1）采用抑制劑T?706替代氰化鈉取得了更好的浮選指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了鉬鉍硫回收無氰化；采用無水玻璃鉬鉍硫全浮?無氰鉬鉍混浮?鉬鉍分離工藝替代有水玻璃全浮?鉬優(yōu)先浮選?間斷式鉍硫分離舊工藝實(shí)現(xiàn)了鉬、鉍精礦產(chǎn)品指標(biāo)的提升。

2）采用一粗三精三掃鉬鉍混合浮選、一粗五精三掃鉬鉍分離，小型閉路試驗(yàn)獲得了鉬品位47.32%、回收率93.45%、含鉍0.98%的鉬精礦，鉍品位29.27%、回收率94.35%、含鉬0.96%的鉍精礦，以及硫品位35.98%的硫精礦。

3）工業(yè)試驗(yàn)獲得了平均鉬品位46.28%、回收率80.84%的鉬精礦和平均鉍品位29.05%、回收率68.09%的鉍精礦，改造后鉬鉍產(chǎn)品指標(biāo)較改造前有顯著提高，為選廠年新增經(jīng)濟(jì)效益800多萬元；同時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度、安全性等明顯改善。