云南某低品位高泥氧化錫礦石選礦試驗

王普蓉 王 舉2

（1.攀枝花學院釩鈦學院，四川攀枝花617000；2.中材萍鄉水泥有限公司，江西萍鄉337000）

錫金屬具有熔點低、可塑性好、耐腐蝕、抗疲勞、無毒等優點［1］，廣泛應用于國防建設、現代工業等方面。我國錫資源較為豐富，主要分布在云南、廣西、江西、湖南等省區［2］。錫石作為大多數氧化錫礦的主要含錫礦物，性脆，容易在碎磨過程中產生過粉碎現象，導致錫精礦錫回收率低（一般為30%～60%），宜采用多段磨礦、多段選別作業［3-4］。

錫石密度較大、化學成分復雜、共伴生有價金屬組分較多，選別工藝以重選為主，并配以浮選、磁選、靜電選或焙燒、揮發、浸出等［5］，以獲得較好的錫精礦指標，實現有價組分的綜合回收。我國80%以上的錫原礦為砂錫礦，含有大量原生礦泥，洗礦脫泥是錫石重選必要的預先拋尾作業。這一作業可以嚴格控制入選粒度、盡量排除礦泥對重選的干擾，在錫石重選中起到重要作用。目前采用的脫泥設備主要有螺旋溜槽、水力旋流器、水槍、洗礦機、巴特萊-莫茲利翻床等［6］。

云南某氧化錫礦屬低品位、高泥、含鐵氧化錫礦石，礦石中含錫0.170%，-0.019 mm細泥含量為12.74%，礦石中主要有用礦物為錫石，其次為褐鐵礦，主要脈石礦物為石英，錫主要以錫石及酸溶錫的形式存在，選別難度較大。本研究旨在對該錫礦進行深入的選礦工藝研究，開發適宜的選別工藝流程并確定最佳工藝條件，為該錫礦床的開發利用提供依據。

1 試樣

1.1 試樣主要化學成分及錫物相分析

試樣主要化學成分分析結果見表1，錫物相分析結果見表2。

由表1、表2可知，試樣中錫含量為0.170%，達到綜合利用標準，試樣中主要脈石成分為SiO2，雜質S、As含量均較低，錫主要存在形式為錫石及酸溶錫。

1.2 試樣礦物組成及解離度分析

試樣中主要金屬礦物為錫石，其次為褐鐵礦；主要脈石礦物為石英。錫石主要分布于晚期石英脈中，亦有少量充填于褐鐵礦孔隙中，嵌布粒度為0.004～3 mm，集中在0.05～0.25 mm；褐鐵礦主要為次生礦物，嵌布粒度為0.006～2 mm，集中在0.02～0.25 mm；石英粒度集中在0.25～2.5 mm。對原礦不同磨礦細度產品進行了錫礦物的單體解離度測定，結果如表3所示。

1.3 試樣粒度組成

將試驗礦石破碎至-12 mm，取樣進行粒度組成分析，結果如表4所示。

由表4可知，試樣Sn品位低、含泥較高，且礦泥錫品位與粗粒相比較低，這一性質為試樣以洗礦脫泥形式預先拋尾奠定了良好基礎。

2 試驗結果與討論

2.1 預先拋尾試驗

2.1.1 預先拋尾方式試驗

試樣錫品位低、氧化程度高、細粒級含量高，且細粒錫品位與粗粒相比較低，可考慮采用重選脫泥進行預先拋尾，提高下一步正式分選的給礦品位，降低投資和生產成本。首先采用重選脫泥常用設備水力旋流器和螺旋溜槽進行了預先拋尾方式試驗。試驗流程如圖1所示，試驗結果如表5所示。

由表5可知，對該試樣，水力旋流器與螺旋溜槽均能起到一定預先脫泥拋尾的效果，綜合考慮拋尾的尾礦產率、錫品位及錫粗精礦錫品位等，試樣預先拋尾方式以螺旋溜槽拋尾為宜，此時錫粗精礦錫品位為0.416%，錫回收率為77.82%。

2.1.2 螺旋溜槽拋尾條件試驗

由試樣單體解離度測定結果及前述試樣預先拋尾方式試驗可知：試樣按0.212 mm粒度洗礦分級，+0.212 mm洗礦粗粒磨后與-0.212 mm洗礦細粒合并進行螺旋溜槽預先拋尾可獲得較好的預選指標。由于-0.212 mm洗礦細粒單體解離度高，可不磨預選，而+0.212 mm洗礦粗粒粒度較粗、單體解離度低，須磨后預選。

影響螺旋溜槽拋尾試驗錫精礦指標的主要操作因素有磨礦細度、螺旋溜槽截礦器精礦端寬度、螺旋溜槽給礦礦漿濃度、螺旋溜槽給礦礦漿速率等［7］，為確定螺旋溜槽拋尾的適宜工藝條件，采用如圖2所示的試驗流程依次進行了螺旋溜槽拋尾的單因素條件試驗研究。

2.1.2.1 洗礦粗粒磨礦細度試驗

為確定+0.212 mm洗礦粗粒的適宜磨礦細度，采用如圖2所示的試驗流程進行了+0.212 mm洗礦粗粒磨礦細度試驗。試驗條件為：螺旋溜槽截礦器精礦端寬度55 mm，螺旋溜槽給礦礦漿濃度30%、給礦礦漿速率2.5 m3/h，試驗結果如圖3所示。

由圖3可知，隨著磨礦細度的增加，溜槽錫精礦中錫品位逐漸增加，錫回收率先增加后降低，綜合考慮錫精礦指標，+0.212 mm洗礦粗粒磨礦細度以-0.074 mm占55%左右為宜。

2.1.2.2 截礦器精礦端寬度試驗

螺旋溜槽預先拋尾的產品由截礦器來截取，而截礦器精礦端寬度對溜槽精礦產率有較大影響，最終對溜槽精礦品位及回收率指標有重要影響。為確定螺旋溜槽截礦器適宜的精礦端寬度，采用如圖2所示流程進行了螺旋溜槽截礦器精礦端寬度試驗。試驗條件為：+0.212 mm洗礦粗粒磨礦細度為-0.074 mm占56.25%，螺旋溜槽給礦礦漿濃度30%、給礦礦漿速率2.5 m3/h，試驗結果如圖4所示。

由圖4可知，隨著截礦器精礦端寬度的增加，溜槽錫精礦錫品位不斷降低，錫回收率先增加后增幅不大，綜合考慮錫精礦指標，螺旋溜槽截礦器精礦端寬度以55 mm左右為宜。

2.1.2.3 給礦礦漿濃度試驗

螺旋溜槽給礦礦漿濃度對螺旋溜槽拋尾過程的礦漿粘度、礦粒分層及礦粒的運動軌跡有一定影響，最終影響溜槽精礦指標［7］。為確定螺旋溜槽適宜的給礦礦漿濃度，采用如圖2所示的試驗流程進行了螺旋溜槽給礦礦漿濃度試驗。試驗條件為：+0.212 mm洗礦粗粒磨礦細度為-0.074 mm占56.25%，螺旋溜槽截礦器精礦端寬度55 mm，給礦礦漿速率2.5 m3/h，試驗結果如圖5所示。

由圖5可知，隨著給礦礦漿濃度的增加，溜槽錫精礦錫品位與錫回收率先增加后降低，綜合考慮錫精礦指標，螺旋溜槽給礦礦漿濃度以30%左右為宜。

2.1.2.4 給礦礦漿速率試驗

當給礦礦漿濃度一定時，給礦礦漿速率對給礦量，礦漿在溜槽內的運動狀態、運動速度有一定影響，最終影響溜槽精礦指標［8］。為確定螺旋溜槽適宜的給礦礦漿速率，采用如圖2所示的試驗流程進行了螺旋溜槽給礦礦漿速率試驗。試驗條件為：+0.212 mm洗礦粗粒磨礦細度為-0.074 mm占56.25%，螺旋溜槽截礦器精礦端寬度55 mm，螺旋溜槽給礦礦漿濃度30%，試驗結果如圖6所示。

由圖6可知，隨著給礦礦漿速率的增加，溜槽錫精礦錫品位與錫回收率先增加后降低，綜合考慮錫精礦指標，螺旋溜槽給礦礦漿速率以3.0 m3/h為宜，此時獲得了產率為32.65%、錫品位為0.424%、錫回收率為81.43%的良好溜槽精礦指標。

2.2 搖床精選試驗

搖床作為細粒物料重選精選常用設備，具有富集比與分選精度高等特點［9］。為進一步研究溜槽精礦的分選效果，采用如圖7所示試驗流程對螺旋溜槽拋尾最佳條件下獲得的溜槽精礦進行了搖床精選試驗，試驗結果如表6所示。

由表6可知，溜槽精礦搖床精選的分選效果較好，所得錫精礦品位較高，鏡下觀察結果表明，該產品中含有大量已單體解離的褐鐵礦，對該產品進行后續的除鐵研究，有望獲得高品位合格錫精礦。

2.3 強磁選除鐵試驗

搖床錫精礦中褐鐵礦的存在影響了其品位，而褐鐵礦為弱磁性礦物，錫石為非磁性礦物，因此，強磁選設備可作為搖床錫精礦除鐵的重要方法。為進一步獲得高品位合格錫精礦，采用如圖8所示的試驗流程對搖床錫精礦進行了強磁選除鐵試驗，試驗結果如表7所示。

由表7可知，強磁選除鐵試驗可獲得對原礦產率為0.15%、錫品位為47.980%、對原礦錫回收率為42.43%的磁選錫精礦，搖床錫精礦經強磁選除鐵可以獲得高品位合格錫精礦。

3 全流程擴大試驗

在以上試驗研究的基礎上，采用如圖9所示的試驗流程進行了全流程擴大試驗，試驗結果如表8所示，產品多元素分析結果如表9所示。

由表8、表9可知，全流程擴大試驗可獲得產率為0.22%、錫品位41.860%、錫回收率為54.17%的錫精礦，及產率為0.68%、錫品位4.950%、錫回收率為19.80%的錫富中礦，錫精礦與錫富中礦累計回收率為73.97%，選礦產品含雜均不超標。

4 結論

（1）云南某錫礦Sn含量0.170%、Fe含量4.66%，泥化現象嚴重，錫主要以錫石及酸溶錫形式存在，屬含鐵、低品位、高泥難選錫礦石。

（2）螺旋溜槽拋尾是該礦適宜的預先拋尾方式，螺旋溜槽預先拋尾的工藝條件以洗礦分級+0.212 mm粗粒磨礦至-0.074 mm占56.25%、螺旋溜槽截礦器精礦端寬度55 mm、螺旋溜槽給礦礦漿濃度30%、螺旋溜槽給礦礦漿速率3.0 m3/h為宜，在此基礎上可獲得產率為32.65%、錫品位為0.424%、錫回收率為81.43%的溜槽精礦。

（3）溜槽錫精礦搖床精選可獲得錫品位較高的搖床錫精礦，搖床錫精礦強磁選除鐵可獲得高品位合格錫精礦。

（4）最終推薦采用原礦洗礦分級，+0.212 mm粗粒磨礦至-0.074 mm占56.25%與-0.212 mm合并經“螺旋溜槽預先拋尾—搖床精選—強磁選除鐵”的聯合工藝流程，可獲得產率為0.22%，錫品位41.860%，錫回收率為54.17%的錫精礦，及產率為0.68%，錫品位4.950%，錫回收率為19.80%的錫富中礦；錫精礦與錫富中礦累計回收率為73.97%，選礦產品含雜均不超標，較好地實現了該錫礦的分選。