錫礦泥浮選工藝研究及工業化應用①

汪 泰， 胡 真， 何名飛， 姚艷清， 楊凱志

（1.廣東省資源綜合利用研究所，廣東 廣州510650； 2.稀有金屬分離與綜合利用國家重點實驗室，廣東 廣州510650； 3.廣東省礦產開發與綜合利用重點實驗室，廣東 廣州510650）

隨著易采易選的砂錫礦開采殆盡，復雜難選錫多金屬硫化礦成為今后錫金屬重要來源，但是該類資源普遍存在硫含量高、礦泥含量高、錫嵌布粒度較細等特點，細粒錫石回收效果差。 以我國云南都龍［1］等國內大型錫礦床為例，礦石中-0.02 mm 細粒錫石高達70%以上，而重選設備對-0.037 mm 微米粒級回收率不到20%［2］，浮選是回收細粒礦物的有效方法。 因此，研究錫礦泥浮選對細粒難選錫資源的開發、提高錫資源利用率具有重要意義。

本文以某錫礦泥為研究對象，開展了錫石選礦試驗研究，并進行了工業試驗，為微細粒錫石高效開發提供了技術支撐。

1 礦石性質

對錫礦泥進行了化學多元素分析，結果見表1。從表1 可知，錫礦泥中Sn 品位0.58%，但S 品位達到0.63%，Cu、Pb 和Zn 含量較低，綜合回收價值不高。SiO2和Al2O3含量分別為64.30%和18.33%。 礦物測定結果顯示，主要脈石為石英和電氣石，以及絹云母、綠泥石、長石和高嶺石等易泥化礦物。

表1 錫礦泥多元素分析結果（質量分數）／%

對錫礦泥進行了篩水析試驗，結果見表2。 結果表明，該錫礦泥中-0.005 mm 微細粒級產率高達46.50%，錫金屬占有率為29.23%。 然而，大量礦泥的存在不僅會消耗浮選藥劑，而且影響浮選精礦品位，干擾錫石浮選指標。 因此，選錫前需要考慮微細礦泥的脫除。

表2 錫礦泥篩水析試驗結果

2 試驗結果與討論

2.1 原則流程的確定

重選對-0.037 mm 粒級錫礦泥的回收率僅為20%左右，而通常浮選作業回收率能達到重選的3 倍。 近年來，錫石浮選在云南都龍、個舊大屯選廠等地得到應用，但是受浮選藥劑成本以及浮選藥劑綠色環保等因素制約，錫石浮選還未能實現大規模推廣實施。 本礦石具備易泥化礦物含量高、含鈣鎂礦物多等特征，加上硫化礦浮選作業殘留了被抑制的硫化礦等因素，導致選錫難度大。 有研究表明，脫泥作業的流程結構、設備選擇和粒度界限，以及硫化物含量對錫石浮選指標的影響尤為顯著［3］。 因此，微細粒錫石浮選需要解決3個關鍵問題：一是選錫前的脫泥；二是硫化物的脫除；三是錫浮選高效藥劑篩選，包括鈣鎂礦物高效抑制劑以及綠色環保、經濟高效的錫捕收劑。 這也是錫石浮選工業實踐推廣的關鍵。

綜上所述，本試驗確定了“脫泥?浮硫?浮錫”的原則流程回收微細粒錫石。

2.2 選擇性絮凝脫泥

錫礦泥中-0.005 mm 粒級含量占46.50%，-0.01＋0.005 mm 粒級產率達到19.48%，累計高達65.98%，金屬量達到49.64%。 因此，脫泥作業需要考慮如何將微細粒級礦泥選擇性脫除，同時盡可能減少錫在礦泥中的損失。 近年來，選擇性絮凝脫泥在微細粒礦泥脫除方面取得了一定進展［4-5］，脫泥效果好。 對此，本文采用分散劑水玻璃增加石英、綠泥石、絹云母等礦物表面電荷的排斥力，使錫礦泥呈穩定的懸浮分散狀態；然后加入選擇性絮凝劑GX（自主研發的改性聚丙烯酰胺類絮凝劑），將錫石等目的礦物有選擇地絮凝，最后通過旋流器脫除微細粒礦泥。 本文對選擇性絮凝劑GX用量進行了研究，試驗流程見圖1，結果見圖2。

圖1 選擇性絮凝脫泥試驗流程

圖2 選擇性絮凝脫泥試驗結果

從圖2 可知，未添加GX 時，脫除礦泥產率為58.50%，礦泥中錫金屬占有率高達41.63%；當GX 用量為30 g／t 時，可以脫除產率48.75%礦泥，錫金屬占有率也降至31.09%，表明選擇性絮凝脫泥效果明顯優于常規脫泥。

針對脫泥后的旋流器沉砂進行了篩水析試驗，結果見表3。 從表3 可知，旋流器沉砂中-0.005 mm 粒級含量從46.50%降至11.54%，金屬占有率降至5.70%，表明選擇性絮凝脫泥工藝可以將-0.005 mm 微細粒級有效脫除，為后續錫石浮選提供了良好條件。

表3 旋流器沉砂篩水析結果

2.3 脫硫對錫石浮選的影響

由于硫化礦物具有良好的可浮性，在錫石浮選之前必須脫除硫化礦物［6］，一方面減少硫化礦物對錫石浮選藥劑的消耗，二是盡量消除硫化礦物對錫精礦品質的影響。 為此，進行了浮選脫硫試驗研究，試驗流程如圖3 所示，結果見表4。

圖3 浮選脫硫試驗流程

表4 浮選脫硫試驗結果

從表4 可知，在給礦S 品位0.67%情況下，脫硫后尾礦S 品位降至0.20%，脫硫率為71.75%，錫在硫精礦中損失率為1.28%，表明浮選脫硫為后續錫石浮選以及降低錫精礦含硫量奠定了良好的基礎。

2.4 捕收劑對錫石浮選指標的影響

錫細泥傳統的捕收劑可分為膦酸、胂酸、脂肪酸、羥肟酸、烷基磺化琥珀酰胺酸鹽等幾大類［7-8］。 水楊羥肟酸類錫石浮選捕收劑具有毒性小、選擇性高等優勢，與輔助捕收劑磷酸三丁酯組合使用，能發揮正協同效應，在弱堿性環境中就能實現細粒錫石有效回收。為此，試驗采用抑制鈣鎂礦物的無機鹽GLP 作為調整劑，磷酸三丁酯作輔助捕收劑，考察了水楊羥肟酸類捕收劑GXH 用量對錫石浮選指標的影響，試驗流程如圖4 所示，結果見圖5。

圖4 捕收劑用量試驗流程

圖5 捕收劑GXH 用量對錫石浮選指標的影響

從圖5 可知，增加GXH 用量對于提高錫回收率效果是有利的，當用量為700 g／t 時，錫作業回收率可以達到78.06%；繼續增加用量時，回收率基本趨于穩定，但錫品位下降明顯，因此，GXH 用量700 g／t 為宜。

2.5 全流程試驗

在條件試驗基礎上，開展了“脫泥?浮硫?浮錫”全流程試驗，試驗流程如圖6 所示，結果見表5。 從表5可知，在錫給礦品位0.59%的情況下，可獲得錫精礦

圖6 脫泥?浮硫?浮錫全工藝試驗流程

表5 脫泥?浮硫?浮錫全工藝試驗結果

Sn 品位6.80%、回收率54.70%（作業回收率80.41%）的技術指標，實現了微細粒錫石的有效回收。

2.6 錫石浮選工業驗指標

基于小型試驗研究結果，錫石浮選工業試驗在規模700 t／d 浮選廠進行。 錫礦泥經脫泥后，沉砂浮選脫硫，浮硫尾礦采用“一粗三精三掃”工藝獲得錫精礦和浮錫尾礦，進行了3 天共9 個班的穩定工業試驗，并在此期間進行了流程考查，將錫石浮選工業試驗結果與小型浮選閉路試驗結果進行了對比，詳見表6。

表6 錫石浮選指標對比結果

從表6 可知，工業試驗在入選錫品位0.85%的情況下，獲得了錫精礦Sn 品位6.59%、作業回收率79.57%的技術指標，且與流程考查指標、小型浮選閉路試驗基本吻合，驗證了錫石浮選工藝流程的穩定性和可靠性。

3 結 論

1） 針對-0.005 mm 粒級產率高達46.50%錫礦泥，采用選擇性絮凝劑GX，選擇絮凝錫石等目的礦物，然后通過旋流器脫除微細粒脈石，較常規脫泥工藝，大大減少了錫在礦泥中的損失，同時為錫石浮選創造了良好的浮選環境。

2） 水楊羥肟酸類捕收劑GXH 與磷酸三丁酯組合使用對細粒錫石具有良好的選擇性，在錫給礦品位0.83%的情況下，可獲得錫精礦Sn 品位6.80%、作業回收率80.41%的技術指標，在700 t／d 規模錫石浮選廠進行工業試驗，取得了與小型試驗基本一致的技術指標，進一步驗證了該浮選工藝流程的穩定性和可靠性。