某錫銅礦選礦工藝試驗研究

張惠芬，陳文平，曾 文， 丁 利

(1.云南錫業職業技術學院，云南 個舊 661000；2.云錫郴州礦冶有限公司，湖南 郴州 340234； 3.省部共建復雜有色金屬資源清潔利用國家重點實驗室， 云南 昆明 650093)

某錫銅礦選礦工藝試驗研究

張惠芬1，陳文平2，曾 文2， 丁 利3

(1.云南錫業職業技術學院，云南 個舊 661000；2.云錫郴州礦冶有限公司，湖南 郴州 340234； 3.省部共建復雜有色金屬資源清潔利用國家重點實驗室， 云南 昆明 650093)

針對某錫銅礦礦石性質分析結果，進行浮-磁-重和重-浮-磁-重兩種工藝可選性試驗對比研究。試驗結果表明，重-浮-磁-重工藝指標優于浮-磁-重工藝，對含錫0.913% Sn和含銅0.423% Cu試樣，獲得錫精礦品位為66.36% Sn，錫回收率為63.96%，綜合回收銅精礦品位為23.26% Cu，銅回收率為37.39%，同時獲得鐵精礦品位63.93% Fe，鐵回收率為7.97%。

錫銅礦；選礦工藝；錫石；硫化銅

錫是一種重要的稀有金屬，它在地殼中的平均含量約為0.004% (或40 g/t)[1]，大多數呈錫石賦存。錫具有熔點低、塑性好、耐腐蝕和易改變其它金屬性能等優點[2-3]，在國民經濟各領域廣泛應用。錫銅共生礦綜合經濟價值高，開展相關課題研究利用該類礦產資源，對企業的可持續發展，提高經濟效益，具有重要的實際意義[4-6]。

湖南某錫銅礦石，包含錫的硫化物和氧化物。其中，硫化錫礦與錫石和黃銅礦共生關系密切，絕大部分呈黃錫礦包裹形式產出。礦石中目的礦物呈不均勻細粒嵌布，屬難選復雜銅錫礦石。本課題對該礦石進行浮-磁-重和重-浮-磁-重兩種工藝可選性試驗對比研究，目的是根據礦石性質特點尋找合理的選礦工藝，最大限度地利用其中的Sn、Cu等有價元素。

1 試樣性質

1.1 化學多元素分析

試樣多元素分析結果見表1。可見，試樣錫品位0.913% Sn，是主要回收對象；銅品位0.423% Cu，鐵品位16.45% Fe，可以考慮綜合回收。主要雜質成分包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。

1.2 物相分析

試樣錫物相和銅物相分析結果，分別見表2和表3。可見，試樣中錫主要以錫石形式存在，占總錫分布率的90.91%。試樣銅主要以原生硫化銅形式存在，占總銅分布率的83.81%；結合氧化銅次之，占11.81%。

表1 試樣多元素分析結果

注：Ag品位單位為g/t。

表2 試樣錫物相分析結果

表3 試樣銅物相分析結果

2 選礦試驗研究

鏡下觀察結果表明，試樣中礦物種類較多，性質較復雜，既有可浮性好的硫化礦，又有比重大適宜重選回收的錫石，還有少量磁性鐵。顯然，若要有效分選回收試樣中的有價元素，需要采用重、磁和浮選的聯合工藝。根據實踐經驗及文獻資料，提出浮-磁-重和重-浮-磁-重兩種技術方案，進行工藝可選性對比研究；通過試驗研究確定合理的選礦工藝，最大限度地利用試樣中的Sn、Cu等有價元素。

2.1 浮-磁-重工藝

2.1.1 浮選銅試驗

試樣中錫礦物的解離度測定結果表明，當磨礦細度為-200目占45%時，錫石單體解離度達到66.68%；這一粒度對重選適宜，對浮選偏粗將影響浮選效果。綜合考慮，試樣的粗磨細度控制在-200目占50%～55%。根據對類似錫銅礦的選礦實踐經驗及本試樣的探索試驗結果，選擇圖1流程進行銅浮選試驗，并對銅硫分離的調整劑Na2SO3用量和捕收劑種類開展條件試驗；銅硫分離精選三次獲得銅精礦，藥劑制度和條件試驗結果列于表4。通過圖1所示的銅浮選閉路流程，最終試驗指標見表5。

圖1 銅浮選閉路流程

表4 選銅條件試驗結果(對試樣)

銅硫分離試驗條件Na2SO3用量/(g/t)捕收劑產品名稱產率/%銅品位/%銅回收率/%300漂白粉300g/t銅精礦2．3611．7365．44300腐植酸鈉300g/t銅精礦1．7116．6767．39500腐植酸鈉500g/t銅精礦1．4819．0966．79試樣100．000．423100．00

表5 銅浮選試驗結果(對試樣)

由表4結果表明，Na2SO3用量為500 g/t，捕收劑為腐植酸鈉，用量為500 g/t，可以獲得銅精礦產率為1.48%，銅品位為19.09% Cu，銅回收率為66.79%的良好指標。

從表5閉路試驗結果，獲得銅精礦產率為1.58%，銅品位為19.72%，銅回收率為73.65%，有害雜質As含量小于1.00% As，S含量大于25.00% S，符合銅冶煉要求。大部分有害雜質元素As富集在硫精礦中，而絕大部分錫富集在銅浮選尾礦中，尾礦中錫回收率達到94.46%，有利于后面對錫的富集。

2.1.2 磁選除鐵試驗

在最佳浮選條件下，表5銅浮選流程的尾礦鐵品位為12.54% Fe，主要是強磁性的磁鐵礦和磁黃鐵礦。為了給后續重選錫石創造良好的選別條件，采用弱磁選除去該尾礦中的強磁性鐵礦物顯得十分必要。根據探索條件試驗結果，本試驗采用圖2除鐵流程和條件，試驗結果見表6。

圖2 浮選尾礦磁磁選除鐵試驗流程

表6 浮選尾礦磁選除鐵試驗結果(對試樣)

產品名稱產率/%品位/%回收率/%SnFeSnFe鐵精礦6．220．30450．572．0719．12尾礦78．921．0719．4792．5845．43給礦85．141．01512．5494．6564．55

由表6結果，尾礦除鐵后，其鐵品位由原來的12.54% Fe降低至9.47% Fe，錫的回收率有92.54%，除鐵效果明顯。因本試樣中磁鐵礦粒度較細，一次粗磨條件下單體解離不充分，較多磁鐵礦與脈石礦物、磁黃鐵礦等連生體沒有解離，導致其S含量高，不宜作為單獨的鐵精礦產品。

2.1.3 重選錫試驗

將前面除鐵流程的尾礦進行重選選錫，重選采用兩段磨礦-兩段選別-次精礦磨礦-除硫復洗工藝。其中，進入一段床之前對非磁性產品進行分級脫泥處理，一段床次精礦經復洗磨細至-200目占74.30%，進入復洗除硫，復洗除硫后進入復洗床選別；一段床和復洗床的中礦合并經二段磨，磨細至-200目占73.37%，經過分級脫泥后進入二段床選別，流程圖見圖3，最終獲得6種產品，其試驗指標見表7。

表7 磁選尾礦重選試驗結果(對試樣)

圖3 磁選尾礦重選試驗流程

最終獲得錫精礦產率為1.01%，錫品位為57.920% Sn，錫回收率為64.07%的良好指標。

2.2 重-磁-浮-重工藝

2.2.1 粗選拋尾試驗

粗選拋尾試驗流程見圖4，選擇試樣粗磨細度-200目占47.71%，分級后進入一段床選別；一段床尾礦經二段磨礦磨細至-200目74.42%，進入二段床選別。試驗結果見表8。

圖4 重選拋尾試驗流程圖

由表8可知，兩段選別重選流程得到錫粗精礦的產率為12.93%，錫品位為5.275% Sn，錫回收率為74.71%。粗選拋棄了大量尾礦后，為后面選錫，綜合回收銅和鐵減輕了設備壓力，降低了能耗。

2.2.2 浮選銅試驗

如表8，錫粗精礦含銅1.323% Cu，含鐵35.00% Fe，含硫19.60% S，含砷4.20% As，為了保證錫精選的效果，先浮選除去硫和砷。首先，將粗精礦磨細至-200目74.14%，進行銅的浮選，試驗流程與條件見圖5，試驗結果見表9。

由表9可知，經混合浮選除硫后，浮選尾礦錫品位為9.630% Sn，回收率為70.99%，大部分的錫富集在銅浮選尾礦當中。獲得銅精礦產率為0.68%，銅品位為23.26% Cu，鐵回收率為37.39%。

圖5 錫粗精礦浮選除硫選銅試驗流程圖

2.2.3 磁選除鐵試驗

浮選尾礦按圖6流程進行除鐵除硫試驗，結果見表10。

由表10，經磁選除鐵，磁性產品浮選除硫后獲得鐵品位為63.93% Fe的鐵精礦，鐵回收率7.97%；尾礦鐵品位降至4.69% Fe，錫品位14.339% Sn，錫回收率68.79%，絕大部分錫富集于該尾礦中。

表8 試樣粗選拋尾試驗結果(對試樣)

表9 錫粗精礦浮選除硫選銅試驗結果(對試樣)

表10 浮選尾礦磁選除鐵試驗結果(對試樣)

2.2.4 精選錫試驗

圖6浮選尾礦經分級脫泥后進行搖床精選，得到合格錫精礦產率為0.88%，錫品位為66.360% Sn，錫回收率為63.96%，見表11。

圖6 浮選尾礦磁選除鐵試驗流程圖

表11 磁選尾礦搖床精選試驗結果(對試樣)

產品名稱產率/%錫品位/%錫回收率/%錫精礦0．8866．36063．96錫富中礦0．555．2703．17錫中礦2．950．5141．66給礦4．3814．33968．79

2.3 兩種工藝指標對比與評價

2.3.1 試驗指標對比

對試樣采用上述浮-磁-重與重-浮-磁-重兩種工藝的對比試驗結果見表12。可以看出，兩種工藝得到錫精礦的錫回收率相近，但是后者錫品位高出8.440%，前者得到銅精礦的銅回收率顯著高于后者，這說明，試樣先浮選后重選明顯有利于銅的綜合回收。

圖7 錫精選流程圖

對重-浮-磁-重工藝產品進行質量分析，其結果見表13。

最終獲得錫精礦達到一級品的指標要求，雜質元素均不超標，其中還有較高含量的鎢礦物，含量為3.82% WO3，此鎢礦物與錫礦物伴生在一起，可以考慮進行錫鎢分離，充分利用此類資源。銅精礦雜質均不超標，鐵精礦中S超標，需要進一步除硫才能利用該鐵礦物。硫精礦中As超標，需要將有害元素As除去才能利用。

2.3.2 工藝評價

1)浮-磁-重工藝主要特點。一段粗磨細度-200目約50%，二段磨礦細度-200目約92%，此磨礦細度下浮選除硫效率達76.23%，磁選后進入重選前的給礦硫含量降至0.53% S，錫回收率達92.58%。該工藝優點主要是采用粗磨細度，既可以有效除硫，又可以防止錫石過磨，有利于降低細粒錫石的損失；試樣浮選除硫和磁選除鐵后，可排除硫化物和磁性鐵礦物對后續重選作業的干擾，改善重選給礦條件，擴大目的礦物與脈石礦物的比重差異，為重選回收錫創造較好條件。其次，搖床次精礦集中除硫后進入復洗作業，可以提高復洗床分

表12 兩種工藝試驗指標對比(對試樣)

表13 重-浮-磁-重工藝產品質量分析

選效果。在該流程中，由于浮選作業放在最前面，導致該工藝存在的主要問題包括能耗高、藥耗大，選礦成本高。

2)重-浮-磁-重工藝主要特點。采用兩段磨礦兩段搖床選別工藝，初步富集得到錫品位4%～5% Sn的粗錫精礦，錫金屬率占75%左右，提前拋棄高達80%以上尾礦量。通過浮選除硫和磁選除鐵，實現錫石與硫化物和鐵礦物分離，其尾礦經磁選除鐵，鐵品位由給礦的25.12% Fe降至4.69% Fe，為搖床精選了創造極為有利條件。搖床精選，錫精礦品位達60% Sn以上的良好指標。該工藝重選流程比較簡單。

3)試樣在浮-磁-重和重-浮-磁-重兩種工藝的中，先重選后浮選、磁選工藝，銅在重選粗選過程中比較分散，進入粗精礦的銅金屬大大減少，因此這種工藝的銅回收率較低。顯然，該工藝適于處理含硫不高的錫礦選礦，其選礦成本低。

3 結論

1)試樣中主要目的礦物為錫石，硫化銅為綜合回收礦物。錫賦存狀態研究表明，錫石共生關系復雜，與所有礦物均有共生關系；與脈石礦物結合密切，部分錫石呈微細粒、極微細粒包裹于脈石礦物中。因此，試樣屬于難選復雜銅錫礦石。

2)浮-磁-重和重-浮-磁-重兩種工藝可選性試驗對比結果表明，采用重-浮-磁-重工藝可以更加有效地回收礦石中的錫石，銅礦物得到有效綜合回收利用，同時硫礦物和鐵礦物也能合理的得到回收，達到了有效綜合利用該礦產資源的目的。

3)本試樣采用重-浮-磁-重工藝，獲得錫精礦產率為0.88%，錫品位為66.360% Sn，錫回收率為63.96%；綜合回收銅精礦產率為0.68%，銅品位23.26% Cu，銅回收率37.39%；該工藝同時獲得鐵精礦產率為2.05%，鐵品位63.93% Fe，鐵回收率7.97%。該工藝不僅能較好的回收利用錫，同時能很好回收一定的銅和鐵。

[1] 肖今林.白沙子嶺錫石硫化礦選礦工藝試驗研究[J].湖南有色金屬，2012(8):14-17.

[2] 鄭文軍，許大洪，吳世發.廣西某銅錫多金屬硫化礦選礦試驗研究[J].礦業工程，2013(2):19-20.

[3] 張惠芬，曾文，陳文平.湖南某錫銅礦石工藝礦物學研究[J].現代礦業，2013(2):141-142.

[4] 廖祥文，李成秀.某高砷銅錫礦選銅除砷試驗研究[J].礦產綜合利用，2007(6):3-6.

[5] 李成秀,文書明,汪倫.某高砷錫石硫化銅礦粗粒浮選工藝研究[J].有色金屬,2005(3):9-12.

[6] 胡城，葉雪均，鄔東.某錫礦石伴生鉬鉍銅的綜合回收[J].有色金屬科學與工程，2012(4):92-95.

Experimental investigation for processing flowsheet of a tin-copper ore

ZHANG Hui-fen1，CHEN Wen-ping2， ZENG Wen2，DING Li3

(1.Department of Land Resource Engineering，Yunnan Tin College of Vocation and Technology，Gejiu 661000，China; 2.Yunnan Tin Chenzhou Mining & Metallurgy Co.，Ltd.，Chenzhou 340234，China；3.State Key Laboratory of Complex Nonferrous Metal Resources Clean Utilization，Kunming 650093，China)

On the characteristic analysis of a tin-copper ore，Flotation-Magnetic separation-Gravity concentration and Gravity concentration-Flotation-magnetic separation-Gravity concentration flowsheets are comparatively investigated for processing the ore.The results of investigation indicates that the Gravity concentration-Flotation-magnetic separation-Gravity concentration flowsheet achieves a superior separation performance to that of Flotation-Magnetic separation-Gravity concentration flowsheet，and it obtained a tin concentrate assaying 66.36% Sn with 63.96% recovery and comprehensively recovered a copper concentrate assaying 23.26% Cu with 37.39% recovery，from the ore assaying 0.913% Sn and 0.423% Cu；moreover，it produced an iron concentrate assaying 63.93% Fe with recovery 7.97%.

tin-copper ore；processing technique；cassiterite；copper sulphide

2014-07-16

云南省教育廳科學研究基金項目資助(編號：2011Y519)

張惠芬(1982-),女，碩士,講師,主要從事復雜多金屬礦石選別方面的教學與研究工作。E-mail:zank800@126.com。

TD952

A

1004-4051(2015)07-0108-05