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某萤石矿低温浮选试验研究及工业实践

2014-07-01周玉才朱一民

湖南有色金属 2014年2期
关键词:萤石收剂油酸

周玉才,朱一民,周 菁

(1.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙 410083;2.湖南有色金属研究院,湖南长沙 410100)

某萤石矿低温浮选试验研究及工业实践

周玉才1,2,朱一民2,周 菁2

(1.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙 410083;2.湖南有色金属研究院,湖南长沙 410100)

对某萤石矿,采用油酸作为捕收剂,在低温条件下难以获得合格的精矿产品,且回收率低,严重影响选厂的正常生产和运营。针对该情况,采用新型低温浮选捕收剂K捕作为萤石浮选的捕收剂进行试验室试验,在低温条件下,可获良好的选矿指标。工业试验中,在原矿品位较低的情况下,高品位萤石精矿含CaF297.59%,回收率为44.82%;低品位萤石精矿含CaF273.51%,回收率为32.87%,总的萤石回收率为77.69%。解决了该矿低温萤石浮选难题,可供同类型萤石矿借鉴。

萤石;低温浮选;高效捕收剂

某矿山年处理原矿30万t,矿石经优先浮选铅,锌硫化矿物之后,产出的尾矿再综合回收萤石,该萤石的浮选采用两次粗选,一次扫选,七次精选,中矿顺序返回,获得萤石粗精矿,粗精矿再经过一次粗选,两次扫选五次精选,中矿顺序返回,获得高品位萤石精矿和低品位萤石精矿(再选尾矿)。现场采用碳酸钠作为调整剂,水玻璃等作为抑制剂,油酸作为捕收剂。低温季节油酸的消耗量大,萤石精矿品位差,回收率低,严重影响选厂的正常生产和运营,成为急待解决的难题。研究先在试验室采用新型低温萤石浮选捕收剂K捕对该矿石进行了萤石低温浮选试验,试验取得成功后,在选厂进行了工业试验,工业试验也取得圆满成功。

实验室试验控制矿浆温度在10~15℃的条件下获得的浮选指标为:高品位萤石精矿含CaF298.05%,回收率为45.18%,低品位萤石精矿含CaF288.58%,回收率为33.95%,总的萤石回收率为79.13%。

工业试验,在原矿品位较低的情况下,不仅高品位萤石精矿品位达97.59%,回收率为44.82%;低品位萤石精矿含CaF273.51%,回收率为32.87%,总的萤石回收率为77.69%。高品位萤石精矿可以作为化学工业的原料,主要生产氢氟酸,它是生产各种有机和无机氟化物及氟元素的关键原料。该低品位的萤石精矿可作为玻璃含有的助溶剂、遮光剂,也可作为炼铁优良的造渣剂。两种产品均有广泛的应用前景。

1 矿石性质

该萤石矿属于中温热液型多金属硫化矿床,矿石中主要的有价金属矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等,有价非金属矿物主要为萤石。脉石矿物主要是石英、重晶石、高岭土、绿泥石、绢云母和千枚岩等。

试验矿样为锌浮选的尾矿,原矿多元素分析结果列于表1。

表1 原矿化学多元素定量分析结果 %

2 选矿试验

为了验证低温条件下,新型低温萤石浮选捕收剂K捕对萤石的捕收效果,因此实验室试验矿浆温度均在10~15℃之间进行。

2.1 磨矿细度试验

由于试验的给矿为硫化矿浮选的尾矿,且粒度较粗,-74μm含量仅占25.66%。考虑到这么粗的细度条件下,给矿中可能有一部分没有解离的矿物,因此进行了粗选磨矿细度条件试验。磨矿时间细度试验在XMQ-240×90锥形型球磨机中进行,给矿量为1 kg,磨矿浓度为68.96%。磨矿时间为变量,磨矿产品用74μm筛水筛,筛上、筛下产品分别称重计量,试验流程如图1所示,试验结果列于表2。

图1 粗选磨矿细度条件试验

表2 粗选磨矿细度条件试验结果

由表2试验结果可知,磨矿细度增加对粗精矿的回收率提升没有明显效果,粗精矿品位随着磨矿细度的增加而降低,因此确定不用磨矿。

2.2 粗选碳酸钠用量条件试验

在磨矿细度条件试验的基础上进行了碳酸钠的用量试验。工艺流程如图2所示,试验结果列于表3。

图2 碳酸钠用量条件试验

表3 碳酸钠用量试验结果

由表3试验结果可知,随着碳酸钠用量增加,粗精矿的品位、回收率均降低,因此在粗选选择不添加碳酸钠。

2.3 粗选水玻璃用量条件试验

在碳酸钠用量条件试验的基础上进行了水玻璃用量条件试验。工艺流程如图3所示,试验结果列于表4。

图3 水玻璃用量条件试验

表4 水玻璃用量试验结果

由表4试验结果可知,随着水玻璃用量增加,粗精矿的品位逐渐增加、回收率逐渐降低,综合考虑水玻璃的用量为200 g/t。

2.4 粗选捕收剂种类用量条件试验

在水玻璃用量条件试验的基础上进行了捕收剂种类用量条件试验。工艺流程如图4所示、试验结果列于表5。

图4 捕收剂种类用量条件试验

由表5试验结果可知,用油酸作为捕收剂,萤石精矿的回收率较高,用K捕作为捕收剂,萤石精矿的品位较高,综合考虑采用K捕作为捕收剂,用量为300 g/t,在捕收剂用量300 g/t时,萤石的回收率已达91.07%,再增加K捕的用量,回收率的增加不明显,且品位下降很快,因此选择K捕作为捕收剂,用量为300 g/t。

2.5 闭路流程试验

在确定了各种药剂条件后,对原矿进行了新药剂条件下的小型闭路试验。由于在开路试验中发现,萤石粗选的精选次数和再选的精选次数均可减少,也可得到高品位的萤石精矿,且回收率更高,因此在闭路试验中对精选次数进行了调整。闭路试验流程如图5所示,试验结果列于表6。

表5 捕收剂种类用量条件试验结果

图5 闭路试验工艺流程

表6 闭路试验结果 %

由表6试验结果可知,通过闭路试验可以获得一个含CaF298.05%的萤石精矿,回收率为45.18%;获得一个含CaF288.58%的萤石精矿,回收率为33.95%,总的萤石回收率为79.13%。

3 工业试验

为了进一步确认新药剂的优越性,使其用于生产,在生产规模为900 t/d的生产车间进行工业试验,调整剂抑制剂均不变,只用K捕取代油酸进行调试。工业试验流程如图6所示,工业生产实践期运行7个班次,处理矿石3 150 t,生产操作稳定。在矿浆温度10~15℃条件下,新捕收剂工艺条件最终所得平均生产指标、同批次矿样同时期油酸工艺条件下平均生产指标及油酸工艺条件11月累计生产指标列于表7。

图6 工业调试工艺流程

表7 调试指标对照表 %

由表7结果可知,采用K捕作为捕收剂,在原矿品位较低的情况下,不仅萤石精矿品位高达97.59%,且回收率较高,达44.82%。同时期同矿样的现场采用油酸作为捕收剂的流程指标,再选的尾矿高于原矿,且粗精矿品位低,不能得到合格的精矿产品。因此采用K捕作为捕收剂的试验流程指标具有明显优势。

调试流程指标和11月份采用油酸作为捕收剂的累积指标,采用K捕作为捕收剂,在原矿品位低2.32%的情况下,萤石精矿主产品的品位高2.28%,达97.59%,且回收率提高了17.55%。

4 生产调试经济效益分析

该选厂经过调试,在低温条件下(矿浆温度10~15℃)获得良好的生产指标。经统计,按调试指标与同时期的油酸选矿指标相比较,每月新增高品位萤石精矿1 420.2 t,创经济效益255.63万元。

5 结 论

1.采用K捕作为萤石捕收剂,在低温条件下(矿浆温度10~15℃),不改变现场流程结构,不改变调整剂、抑制剂药剂制度,可以获得良好的选矿指标,为选厂创造巨大的经济效益。

2.试验室结果表明,在低温条件下(矿浆温度10~15℃),通过闭路试验可以获得一个含CaF298.05%的萤石精矿,回收率为45.18%;获得一个含CaF288.58%的萤石精矿,回收率为33.95%,总的萤石回收率为79.13%

3.工业试验结果表明,采用新的萤石捕收剂,在矿石性质相同,气温相同(矿浆温度10~15℃)的条件下,采用油酸不能获得合格的精矿产品,且回收率低。而采用K捕作为捕收剂,在原矿品位仅为11.45%的情况下,不仅萤石精矿品位高达97.59%,回收率达44.82%,比原试验流程提高了17.55%。

4.在工业试验中只变动药剂工艺条件,无任何其它的技改投入,技术工艺简单,易于操作和实施,指标先进,值得推广应用。

[1] 朱建光,朱一民.2011年浮选药剂进展[J].有色金属(选矿部分),2012,3(3):64-72.

[2] 胡为柏.浮选[M].北京:冶金工业出版社,1989.

[3] 朱建光,李琮华.RB起泡剂在桃林铅锌矿的应用[J].有色金属(选矿部分),1994,3(2):29-31.

[4] 周菁,朱一民.从黄沙坪低品位钼铋钨浮选尾矿中浮选回收萤石的试验研究[J].矿冶工程,2012,1(2):29-35.

[5] 朱一民.黄沙坪低品位萤石的选矿试验研究[A].王淀佑,余永富,朱一民,等.中国选矿技术高峰论坛暨设备展示会论文.北京:中国矿业杂志社,2009.84-88.

[6] 朱一民.硫化铅锌-萤石型矿选矿选厂浮选起泡剂应用探讨[J].湖南冶金,1990,3(1):38-39.

M ineral Processing Study and Commercial Production on a Fluorite M ine

ZHOU Yu-cai1,2,ZHU Yi-min2,ZHOU Jing2
(1.School of Minerals Processing and Bioengineer,Central South University,Changsha 410083,China;2.Hunan Research Institute of NonferrousMetals,Changsha 410100,China)

It is difficult to obtain the qualified fluorite concentrate under the low temperature by employing oleic acid as the collector for the fluorite of a fluoritemine,meanwhile the recovery of fluorite is rather low which has adverse

influence on the regular production and operation ofmine.For this situation,the new reagent named collector-K was used as collector for fluorite flotation in the laboratory,and excellent beneficiation index is obtained under the low temperature.In the commercial production,the high grade fluorite concentrate with CaF2content of 97.59%and the low grade concentrate with CaF2of 73.51%are obtained,the CaF2recovery is 44.82%and 32.87%respectively,and total CaF2recovery is77.69%.The application of the new collector and technology efficiently solves the difficulty of flotation fluorite under the low temperature,and brings huge economic benefit to the dressing plant.

fluorite;low temperature flotation;high-efficient collector

TD92

:A

:1003-5540(2014)02-0015-05

2013-12-10

周玉才(1985-),男,助理工程师,主要从事选矿工艺研究工作。

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