加拿大某錫銦礦石選礦試驗(yàn)

葉從新

（湖南有色金屬研究院，湖南長沙410100）

目前錫石主要采用浮選和重選工藝回收，銦一般采用浮選工藝回收［1］。對錫石含量相對較低、嵌布粒度較細(xì)的錫礦石，一般采用浮選工藝回收；對錫石礦物呈粗粒嵌布、礦物組成相對簡單的錫礦石，通常采用重選工藝回收［2-3］。浮選工藝獲得的錫精礦品位和回收率相對較高，但浮選過程中添加的大量藥劑聚集在尾礦廢水中，導(dǎo)致尾礦廢水不易處理和回用，環(huán)保壓力較大；重選工藝則難以回收細(xì)粒級錫石［4］。因此，確定合理的選礦工藝對錫石資源的高效開發(fā)利用意義重大。

1 礦石性質(zhì)

加拿大某錫銦礦石Sn、In含量分別為0.86%和240.00 g/t，錫礦物和銦礦物是主要回收對象。礦石中的錫主要以錫石的形式存在，占總錫的79.07%；其次以硫化物黝錫礦的形式存在，占總錫的13.95%。礦石中的錫石嵌布粒度細(xì)，即使磨礦細(xì)度達(dá)到-0.074 mm占75%，錫的解離度也僅為71.58%。礦石中錫的這些基本特征會影響錫的高效回收。礦石中賦存于黝錫礦中的銦約占38.46%、賦存于閃鋅礦中的銦約占26.92%、以獨(dú)立礦物硫銅銦礦形式存在的銦約占19.23%，另有約15.39%的銦以水銦礦的形式存在，粒度多小于10 μm。銦的這些賦存特點(diǎn)決定了銦的回收率不高。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，錫、銦物相分析結(jié)果分別見表2和表3。

注：In含量的單位為g/t。

由表1可知，礦石中主要有價(jià)元素為錫和銦。

由表2和表3可知，礦石中錫主要以氧化錫即錫石的形式存在，分布率為79.07%；銦的賦存狀態(tài)相對分散。

2 選礦試驗(yàn)研究

礦石中銦的物相特點(diǎn)表明，采用單一浮選工藝有望獲得較理想的選礦指標(biāo)，而錫礦物因性質(zhì)相對復(fù)雜，合適回收工藝的不確定性較大，因此，重點(diǎn)介紹錫的選礦工藝研究情況。根據(jù)銦礦物可浮性較好的特點(diǎn)，試驗(yàn)采用優(yōu)先選銦再回收錫的原則流程。

2.1 選銦試驗(yàn)

2.1.1 條件試驗(yàn)

條件試驗(yàn)采用1次粗選流程。

2.1.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)固定礦漿pH調(diào)整劑Na2CO3用量為800 g/t、活化劑CuSO4為200 g/t、捕收劑丁基黃藥為20 g/t、起泡劑MIBC為15 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

由圖1可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，銦粗精礦銦回收率升高，銦品位降低，當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)到-0.074 mm占85%后，銦回收率升高不再明顯。因此，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占85%。

2.1.1.2 CuSO4用量試驗(yàn)

CuSO4用量試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占85%，Na2CO3用量為800 g/t、丁基黃藥為20 g/t、MIBC為15 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

由圖2可知，隨著CuSO4用量的增加，銦粗精礦銦品位下降，銦回收率上升，但當(dāng)CuSO4用量大于200 g/t后，繼續(xù)提高其用量銦回收率升幅減小、銦品位明顯下降。因此，確定CuSO4用量為200 g/t。

2.1.2 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖3，結(jié)果見表4。

注：In品位的單位為g/t。

由表4可知，銦閉路浮選試驗(yàn)獲得銦品位為4 660.00 g/t，銦回收率為76.57%的銦精礦。

2.2 選錫開路流程試驗(yàn)

開路流程試驗(yàn)給礦為1粗1掃開路選銦試驗(yàn)尾礦。

2.2.1 預(yù)先脫泥—浮選試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上確定的預(yù)先脫泥—浮選試驗(yàn)工藝流程見圖4，結(jié)果見表5。

由表5可知，采用圖4所示的流程選錫，可獲得Sn品位為29.09%、Sn作業(yè)回收率為51.37%的錫精礦，錫精礦指標(biāo)較低，大量的錫富集在錫精選尾礦和掃選精礦中，尾礦錫品位較低，僅為0.11%。

浮選現(xiàn)象和試驗(yàn)結(jié)果表明，錫浮選過程中未脫盡的礦泥會集聚在錫精選尾礦和掃選精礦中，必將影響閉路試驗(yàn)效果。因此，浮選工藝不適合礦石中錫的回收。

2.2.2 搖床分級分選試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上確定的搖床分級分選試驗(yàn)工藝流程見圖5，結(jié)果見表6。

由表6可知，搖床分級分選試驗(yàn)可獲得Sn品位為54.28%、Sn作業(yè)回收率為47.98%的錫精礦，錫精礦Sn品位較高，Sn作業(yè)回收率較低，尾礦Sn含量高達(dá)0.29%。

進(jìn)一步的分析表明，總尾礦中的含錫礦物主要為微細(xì)粒錫礦物，搖床難以對其進(jìn)行有效的回收，是造成錫回收率較低的重要原因。

2.2.3 離心選礦機(jī)—搖床聯(lián)合選別試驗(yàn)

試驗(yàn)采用離心選礦機(jī)對浮銦尾礦先進(jìn)行錫預(yù)富集提前拋尾，預(yù)富集精礦再進(jìn)行搖床精選。在條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上確定的離心選礦機(jī)—搖床聯(lián)合選別試驗(yàn)工藝流程見圖6，結(jié)果見表7。

由表7可知，離心選礦機(jī)—搖床聯(lián)合選別試驗(yàn)可獲得Sn品位為55.69%、Sn作業(yè)回收率為59.04%的錫精礦，錫精礦Sn品位和Sn作業(yè)回收率均高于搖床分級分選試驗(yàn)結(jié)果，且離心選礦機(jī)尾礦Sn含量僅為0.12%。因此，在錫回收方面，離心選礦機(jī)—搖床聯(lián)合工藝具有顯著的優(yōu)越性。

2.2.4 離心選礦機(jī)—浮選聯(lián)合選別試驗(yàn)

離心選礦機(jī)在提前拋尾和脫泥方面的高效性為后續(xù)浮選減少礦泥的影響和藥劑用量創(chuàng)造了條件。離心選礦機(jī)—浮選聯(lián)合選別試驗(yàn)流程見圖7，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

由表8可知，采用離心選礦機(jī)—浮選聯(lián)合選別工藝回收錫石，可獲得Sn品位為32.18%、Sn作業(yè)回收率為71.58%的錫精礦，總尾礦Sn品位僅為0.13%。雖然Sn作業(yè)回收率明顯升高，但錫精礦Sn品位較低。因此，離心選礦機(jī)—浮選聯(lián)合選別工藝不是浮銦尾礦選錫的理想工藝。

2.2.5 離心選礦機(jī)—搖床—浮選聯(lián)合選別試驗(yàn)

離心選礦機(jī)的高效拋尾和脫泥，為搖床獲得高品質(zhì)的錫精礦創(chuàng)造了條件，結(jié)合浮選可有效降低尾礦Sn品位的特點(diǎn)，試驗(yàn)進(jìn)行了離心選礦機(jī)—搖床—浮選聯(lián)合選別試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖8，結(jié)果見表9。

由表9可知，采用離心選礦機(jī)—搖床—浮選聯(lián)合選別工藝回收錫礦物，可獲得Sn品位為47.36%、Sn作業(yè)回收率48.01%的搖床重選錫精礦，以及Sn品位為33.83%、Sn作業(yè)回收率25.49%的浮選錫精礦，錫綜合精礦Sn品位為41.59%、Sn作業(yè)回收率73.50%，試驗(yàn)取得了較理想的精礦指標(biāo)。

2.2.6 選錫開路流程試驗(yàn)結(jié)論

從上述試驗(yàn)分選效果的高效性、工藝流程的穩(wěn)定性、試驗(yàn)指標(biāo)的領(lǐng)先性和生產(chǎn)成本的優(yōu)越性等方面考慮，認(rèn)為離心選礦機(jī)預(yù)先高效拋尾并脫泥，搖床重選回收粗粒錫礦物，浮選回收微細(xì)粒錫礦物的聯(lián)合工藝流程適合回收選銦尾礦中的錫礦物。

2.3 全流程試驗(yàn)

在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了全流程試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖9，結(jié)果見表10。

注：In品位的單位為g/t。

由表10可知，采用圖9所示的流程處理礦石，可獲得銦品位為4 660.00 g/t、銦回收率為76.57%、含錫1.97%、錫回收率為9.07%的銦精礦；錫品位為55.61%、錫回收率為61.57%、含銦615.00 g/t、銦回收率2.43%的搖床重選錫精礦；錫品位為18.97%、錫回收率為16.58%、含銦205.00 g/t、銦回收率0.64%的浮選錫精礦，銦、錫綜合回收率分別達(dá)79.64%、78.15%。

3 結(jié)論

（1）加拿大某錫銦礦石Sn、In含量分別為0.86%和240 g/t，錫、銦是主要回收元素。礦石中的錫主要以錫石的形式存在，占總錫的79.07%；其次以硫化物黝錫礦的形式存在，占總錫的13.95%，且礦石中的錫石嵌布粒度較細(xì)，錫礦物的這些特征會影響錫的高效回收。礦石中賦存于黝錫礦中的銦占38.46%、賦存于閃鋅礦中的銦占26.92%、以獨(dú)立礦物硫銅銦礦形式存在的銦占19.23%，另有15.39%的銦以水銦礦的形式存在，粒度多小于10 μm，銦的這些賦存特點(diǎn)決定了銦的回收率不高。

（2）礦石在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占85%情況下采用浮選工藝回收銦，浮銦尾礦采用離心選礦機(jī)預(yù)先拋尾并脫泥，預(yù)富集精礦用搖床進(jìn)行分級分選回收粗粒和細(xì)粒錫礦物，搖床未能回收的、以微細(xì)粒為主的錫礦物再采用浮選工藝回收，最終獲得了銦品位為4 660.00 g/t、銦回收率為76.57%的銦精礦；錫品位為55.61%、錫回收率為61.57%、含銦615.00 g/t、銦回收率2.43%的搖床重選錫精礦；錫品位為18.97%、錫回收率為16.58%、含銦205.00 g/t、銦回收率0.64%的浮選錫精礦，銦、錫綜合回收率分別達(dá)79.64%、78.15%，試驗(yàn)指標(biāo)較理想。