某礦區硫鐵鉛鋅礦中回收硫鐵浮選柱試驗研究

蔡貴紅

（上海稀必提礦山設備有限公司，上海 200000）

我國硫鐵礦資源豐富，儲量達40 多億噸，但是富礦少、貧礦多，常伴生在鉛鋅銅等金屬硫化礦中[1]。目前我國主要采用浮選法對伴生硫鐵礦進行回收，但由于三個方面的原因，造成企業回收硫的經濟效益甚微。一是原礦中硫品位低；二是由于伴生硫鐵礦價值相對較低，伴生硫鐵礦的綜合回收流程要求不能影響主元素的回收，為了浮選獲得主金屬的高品位精礦，往往強烈抑制伴生硫鐵礦，這就導致被抑制的硫鐵礦很難活化回收；三是由于硫鐵礦普遍賦存狀態復雜、入選品位及多金屬嵌布粒度分布不均勻[2]，嵌布關系復雜，在磨礦分級時多考慮主元素的單體解離，伴生硫鐵礦容易生產過磨，難選細粒級含量增多。為了實現硫鐵資源的回收，研究了某礦區硫鐵鉛鋅礦中回收硫鐵的綜合回收浮選柱選別工藝。

1 試驗方法

1.1 主要元素及礦石含量分析

從表1 中可以看出，該礦中硫主要以磁黃鐵礦和黃鐵礦的形式存在，其中磁黃鐵礦的可浮性較差。

表1 主要元素及礦石含量分析

1.2 試驗設備和藥劑

試驗設備為小型試驗浮選柱1 臺，型號為XLC-75，規格為φ75mm×2000mm，空壓機1 臺、30L 攪拌桶1 個。試驗藥劑為：1600g/t 硫酸，70g/t 戊黃，20g/t 的2#油。

2 試驗結果

2.1 浮選柱充氣量大小對浮選指標的影響

浮選柱浮選藥劑制度為：1600g/t 硫酸，70g/t 戊黃，20g/t的2#油。浮選效果與氣體分散器流入的充氣量大小至關重要。所需空氣量取決于礦粒大小和氣泡的大小，充氣量太小，泡沫容易發生聚集，影響回收率；充氣量太大，會降低精礦品位。大量的浮選理論研究表明，礦粒和氣泡的碰撞概率Pc與礦粒和氣泡的直徑比有關。其表達式為：Pc∝（Dp/Db）?，式中Pc為氣泡的碰撞概率；Dp為礦粒直徑；Db為氣泡直徑；由此可知，當礦粒直徑一定時，碰撞概率Pc隨氣泡直徑的減少呈? 次冪提高。而浮選柱能夠產生數量恰當的不同粒徑的氣泡，特別是浮選微細粒所要求的的微泡，并可方便地調節和控制氣泡在大小，空間和時間的分布。并且，浮選柱在結構上允許創造紊流強度大的有利氣泡和固體顆粒碰撞的環境和相對平穩的有利于氣泡—礦粒結合體浮升的環境。結果如圖1 所示。

圖1 充氣量大小對分選指標的影響

從圖1 試驗結果可以看出，浮選柱充氣量為2.6L/min 時分選指標最佳，隨著充氣量增大，精礦品位和回收率均呈下降趨勢。

2.2 浮選柱液位對浮選指標的影響

浮選柱浮選藥劑制度為：1600g/t 硫酸，70g/t 戊黃，20g/t 的2#油。液位高度相對應的是泡沫層的厚度，泡沫層厚度會影響溢流精礦品位和礦物回收率。較深的泡沫會提高泡沫的純度，因為它有較長的時間讓被攜帶的雜質從泡沫中排出，但是由于“回落”的增加， 所以它還會導致被浮選的礦物回收率的降低。正常情況下，浮選柱的液位應控制在500mm～1000mm 的范圍內，但也可根據泡沫的穩定情況而改變。結果如圖2 所示。

圖2 液位高度對分選指標的影響

從圖2 試驗結果看出，浮選柱液位高度為20 時分選指標最佳，隨著液位的升高硫精礦品位呈下降趨勢，而回收率則呈現先降后升的趨勢。

2.3 浮選柱給礦量大小對浮選指標的影響

浮選柱浮選藥劑制度為：1600g/t 硫酸，70g/t 戊黃，20g/t的2#油。給礦量的大小對浮選效果的影響也十分關鍵。所需給礦量量取決于礦粒的浮選時間，給礦量太小，浮選時間過長，影響回收率；給礦量太大，浮選時間太短會降低精礦品位，結果如圖3 所示。

圖3 給礦量大小對分選指標的影響

從圖3 試驗結果看出，浮選柱給礦量為350ml/min 時分選指標最佳，隨著給礦量的增大硫精礦品位和回收率均呈先升后降趨勢。

2.4 浮選柱最佳參數條件下浮選指標的驗證試驗

藥劑制度不變，在浮選柱最佳工藝條件下進行重復試驗，即充氣量2.6L/min，液位高度20，給礦量350ml/min，重復試驗的結果如表2 所示。

表2 浮選柱粗選重復性試驗結果%

從表2 中結果看出：重復試驗的分選指標均比較穩定，浮選柱一段粗選粗精礦硫品位都在35%，鐵品位都在50%左右或是更高，綜合試驗結果表明，當入選鋅尾礦硫的平均為14.55%，鐵的平均品位為32.32%，浮選柱一段粗選可得到硫平均品位36.43%，鐵平均品位52.10%的精礦，精礦平均產率37.25%，硫平均收率達到93.27%。說明浮選柱分選具有高富集比的特點，相對于浮選機對于該廠鋅尾礦粗選具有優越性。

3 結論

研究表明，某礦區硫鐵鉛鋅礦鋅浮選尾礦中回收硫鐵礦，通過一段浮選柱粗選可把含硫的平均品位為14.55%，含鐵的平均品位為32.32%鋅尾礦的精礦品質提高至精礦硫平均品位為36.43%，鐵平均品位52.10%，精礦平均產率37.25%，硫平均收率達到93.27%。其藥劑制度為：1600g/t 硫酸為活化劑，70g/t 戊黃為捕收劑，20g/t 的2#油為起泡劑。