■蘇林海
(云南錫業集團大屯選礦分公司云南個舊661018)
錫銅共生硫化礦選礦工藝探討
■蘇林海
(云南錫業集團大屯選礦分公司云南個舊661018)
錫銅硫化礦是有色金屬行業中的關鍵礦產資源,有效發揮出錫銅共生硫化礦選礦工藝的優勢對于礦產資源的充分利用有著重要作用。但是錫銅硫化礦在選礦過程中為了兼顧兩種金屬的技術經濟指標和其他單一有色金屬礦產資源選礦工藝有所區別。這就要求技術人員必須對錫銅共生硫化礦選礦工藝進行優化,合理設計選礦工藝流程,保證選礦過程的各項指標。本文對個舊錫銅共生硫化礦選礦工藝進行了分析,并提出了一些建議。
錫銅共生硫化礦選礦工藝步驟
隨著科學技術的不斷進步,我國的礦山、冶煉等行業都獲得了長足的發展,各種選礦工藝都得到了進一步的優化。金屬選礦是有色行業的關鍵環節,主要為下游冶煉行業提供合格的原材料。錫銅共生硫化礦選礦工藝便是選礦工藝中的一種,是我國分布較廣的一種金屬共生礦。在礦石資源日益枯竭,入選品位不斷降低的外部因素下,提高錫銅硫化礦的選礦指標,包括品位、回收率,以及在選礦過程中有效控制選礦作業成本,對一個選礦廠的日常生產經營顯得尤為重要。
我國擁有十分豐富的錫銅共生硫化礦資源,可謂為錫銅生產大國,我國的錫銅礦石資源儲量一直處于世界前列,其中錫銅共生硫化礦為主要礦石類型,它主要分布在云南、貴州等西南山區,其中云南的個舊地區是錫銅共生硫化礦石的主要產地[1]。這些地區礦區的錫和銅含量較高,礦石有很高的利用價值。
錫銅共生硫化礦的主要礦段類型為多金屬硫化礦,礦床是從碳酸類巖石以及花崗巖的臨近處產生的,主要包括致密塊狀礦石、細脈狀礦石等硫化礦石類型。在此類礦石中,錫銅占有較大比例,且錫銅中含有較多元素,包含砷、鎢、硫、銀等元素。下表為某選廠入選原礦的礦石性質。

表1 礦石元素情況

表2 原礦銅相分析情況

表3 原礦錫相分析情況
從以上表格中所示數據可知,銅氧化率為8.14%,且惰性硫化銅含量很高。而錫相分析中,酸溶錫含量較少,為4.07%。總體而言,該錫銅共生硫化礦可選性較好。
通過以上對該礦段礦石的性質進行分析,可以看出在個舊地區該選廠礦石具有一定的復雜性,在進行錫銅共生硫化礦選礦工藝操作時,必須對工藝流程進行全面設計,充分發揮出錫銅共生硫化礦選礦工藝的作用,對各類價值較高的金屬進行有效回收[2]。
在實際選礦過程中,為確保該類礦石的充分利用,采用分段磨礦,分段選別工藝。在工藝設計中,具有以下特點:
2.1 個舊錫銅共生硫化礦防止錫石過粉碎工藝
在選礦過程中,錫銅共生礦會出現過粉碎情況,所謂過粉碎,指的是在礦石在破碎和磨礦過程中產生小于0.019mm的產品。過粉碎會導致物料損耗,給選礦流程帶來很大不利。技術人員必須對過粉碎問題進行合理分析,并采取有效措施減少發生概率,并降低次生礦泥的產生率,確保錫礦物集中于浮選尾礦中,提高錫礦物的利用率[3]。
個舊地區錫銅共生硫化礦的特點是黃銅礦和錫石的嵌布粒度不均勻,多數情況下,黃銅礦的嵌布粒度小,而錫石的嵌布粒度較大。因此采用分段磨礦,分段選別工藝。同時一段磨礦采用鋼棒作為磨礦介質,有效降低對錫石礦物的過粉碎。

從上圖中可以看出,采用棒磨機與螺旋分級機組成的一段閉路磨礦,因棒磨機特有的線接觸磨礦介質,有效控制了一段磨的排礦粒度,最大程度的減少了錫石礦物在工藝過程中產生的過粉碎。而且在混合浮選過程中,隨泡沫浮起的銅礦物,在二段磨礦中,會更加充分的單體解離,在銅精選中更大程度地回收銅金屬。混合浮選尾礦則進入重力選礦工藝流程,為錫金屬的回收創造條件。
2.2 個舊錫銅共生硫化礦先浮后重選礦工藝
在錫銅金屬回收方面,一般有兩種工藝方法,一種是先浮后重法,另一種是先重后浮法,兩種方法所產生的回收率不盡相同,有著不同的工藝流程,所產生的效果存在一定差異[4]。
個舊地區錫銅金屬伴生礦多采用的是先浮后重的工藝。原因主要有一下幾點。
(1)在多數的錫銅共生硫化礦中,除了有用的黃銅礦、錫石等礦物外,還含有黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦等。這類礦物都是礦石比重較大的礦物。若先重后浮工藝,先選出錫石的話,在重選設備(如搖床)的精礦端,比重較大礦物會混合在一起。從而影響錫精礦的質量。
(2)重選設備的尾礦濃度都比較小。若重選尾礦進入浮選工藝后,因為濃度較小,為了達到合適的藥劑濃度,就必須增加浮選藥劑的使用量,從而增加了藥劑的消耗;如果要提高進入浮選的濃度,就必須增加濃縮設備,提高入選濃度,這樣也增加了選廠的設備配置[5]。
2.3 個舊錫銅共生硫化礦采用混合浮選后銅硫分離浮選工藝
礦石中黃銅礦、黃鐵礦的可浮性以及它們之間的共生關系,決定了在浮選過程中采用混合浮選。
因黃銅礦、黃鐵礦入選品位較低,同時脈石含量多,和有用礦物致密共生的礦物,礦石中的礦物呈集合體存在,在一段磨礦條件下,可以得到混合精礦和含錫石的尾礦。因為在一段磨礦下浮選丟棄了大量脈石,使進入銅硫分離作業的礦量大大減少,因此節省了磨浮設備、降低了點好,節省了藥劑用量和基建投資。所以先浮選出全部的黃銅礦、黃鐵礦。再通過二段磨礦,加入適當的抑制劑,將黃鐵礦抑制,將它們分離[6]。
2.4 重選工藝的多段綜合回收錫金屬
為了提高選廠的錫回收率,必須對混合浮選尾礦中含錫進行最大程度回收。因錫石的結晶粒度粗細不均,因此在重力選礦作業中通常也是采用分段磨礦、分段選別作業。將結晶粒度較粗的錫石優先從流程中選出來,對于還沒有單體解離的錫石,則還要經過二段磨礦以及對次精礦進行的復洗磨礦工藝,在確保重選設備能夠回收的粒級下限之上,最大程度的使錫石礦物單體解離,有效的提高錫石的綜合回收率。下圖為某選廠常見重選作業線流程圖:

在選礦過程中,錫銅共生硫化礦選礦過程具有一定的復雜性,而且涉及的內容較多,工藝設計的不同,會產生不同的效果。任何一種選礦工藝都是針對一個礦種設計的,絕不是一勞永逸的。但是個舊地區的錫銅共生硫化礦,根據當地的礦石性質,還是采用了分段磨礦,分段選別以及先浮后重的經典選礦工藝流程。在現有選礦廠已經定型的前提下,如果礦石性質發生了較大變化,則需要對流程進行適當的改造,已確保適應新的礦石性質,保證選廠的各項技術經濟指標。
[1]趙姝.個舊高錫高銅共生硫化礦選礦工藝探討 [J].礦產綜合利用,2014,(4):68-72.
[2]孔憲龍.個舊高錫高銅共生硫化礦選礦工藝探討 [J].低碳世界,2015,(11):98-99.
[3]劉豹,孫乾予,劉淼等.云南某低品位銅鎳硫化礦浮選試驗 [J].金屬礦山,2014,(3): 80-83.
[4]張雨田,宋翔宇,李榮改等.西北某復雜銅鉛鋅銀多金屬礦選礦工藝研究 [J].礦冶工程,2011,31(3):66-69.
[5]李文娟,宋永勝,劉爽等.內蒙某復雜銅鉛鋅硫化礦選礦工藝研究 [J].金屬礦山,2012, (6):79-84.
[6]胡岳華,馮其明主編.《礦物資源加工技術與設備》.北京科學出版社.2006
F407.1[文獻碼]B
1000-405X(2016)-6-468-2