国外某锡精矿提质工艺研究*

2022-03-09梁溢强阚赛琼

云南冶金 2022年1期

张晶，简胜，唐鑫，梁溢强，阚赛琼

（1.昆明冶金研究院有限公司，云南昆明 650031；2.云南省选冶新技术重点实验室，云南昆明 650031）

锡矿是我国优势矿产之一，储量居世界之首，但是我国对锡资源的应用消耗量大、锡产品加工量大，国内锡资源已经不能较好满足国内市场需求了。同时，我国的锡矿资源共伴生组分多，资源禀赋差，随着开采成本增加、资源质量下降，无论是锡矿还是精炼锡都供不应求。而国外锡矿、锡粗精矿矿石性质好，对这部分进行采购、回收将成为锡资源应用的必然趋势。因此从锡矿资源现状出发，思考国外锡矿选矿回收利用方法，对我国锡资源行业的发展具有积极的意义[1-2]。

国外某锡矿选厂，采取直接重选选矿，锡精矿中硫含量较高，锡精矿品位偏低，对该锡粗精矿进行选矿提质工艺研究，提高锡精矿品位，可以直接用于冶炼生产。

1 矿石性质

1.1 主要元素分析

国外某地生产锡精矿，主要金属矿物为锡石、黄铁矿、磁黄铁矿（偶见），褐铁矿（偶见）等，非金属矿物主要为方解石、石英、钠长石等。主要元素分析见表1。

表1 矿样化学多元素分析结果Tab.1 Multi-element chemical analysis results of sample ore %

1.2 粒度分析

对国外某锡精矿进行了镜下观察、粒度筛析，粒度在0.05 mm之上的锡石单体并不少见，但是出现了一部分粒度在0.02 mm以下的锡石。粒度分布曲线见图1。

图1 矿石粒度分布曲线Fig.1 Particle size distribution curve of ore

如图所示，矿石嵌布粒度较宽，分布粒度不均匀。对不同粒度范围内Sn金属分布做了考察，结果如表2所示。矿石中的锡分布在各粒级，但是细粒级所占比例较大。

表2 Sn金属分布Tab.2 Sn metal distribution %

2 选矿试验

该矿石含硫量高、锡品位低，不能直接进行冶炼，必须做进一步提质处理。对于含锡多金属硫化矿的选矿[3]，由于锡石是主要的回收对象，除了与黄铁矿较难分离，采用重选分离锡石是可行的，因此这类矿石的选矿特点是必须以重选为主，采用多种选矿方法联合的复杂流程[4-5]。对该矿石进行了初步分析及探索，拟采用“预先脱硫浮选-尾矿摇床重选-摇床尾矿再浮选”回收的工艺流程回收该矿石中的锡。

2.1 预先脱硫浮选试验

图2 预先脱硫浮选流程Fig.2 Desulfuration flotation flow in advance

2.1.1 捕收剂种类对预先脱硫的影响

试验选择捕收剂丁黄药、乙黄药及戊基钾黄药考查对脱硫的影响[6-8]，磨矿细度按原矿粒度-0.074 mm占63.88%，硫酸铜作为硫活化剂，用量为粗选+扫选1：120+60 g/t，起泡剂采用松醇油，捕收剂用量为粗选+扫选1+扫选2：100+50+25 g/t，试验结果见图3。

图3 捕收剂种类对预先脱硫的影响Fig.3 Effect of collecting agent on desulfuration in advance

图3试验结果显示，乙黄药对硫捕收性相对较弱，丁黄药及戊基钾黄药对硫显示出相似的捕收性质，但戊基钾黄药选硫时损失在硫粗精矿里的Sn品位及回收率更高，故选择丁黄药作为预先脱硫捕收剂。

2.1.2 磨矿细度对预先脱硫的影响

根据粒度筛析试验结果，生产矿样细度为-0.074 mm占63.88%，为提高锡石回收率，同时尽量减少锡石过粉碎现象，比较了矿石直接浮选脱硫与磨矿细度为-0.074 mm粒级占70%、80%及90%四种细度下的浮选脱硫试验结果。硫酸铜作为硫活化剂，用量为粗选+扫选1：120+60 g/t，起泡剂采用松醇油，丁黄药用量为粗选+扫选1+扫选2：100+50+25 g/t。试验结果见图4。

图4 磨矿细度对预先脱硫的影响Fig.4 Effect of grinding fineness on desulfuration in advance

图4试验结果表明，部分锡矿物可能与黄铁矿解离不充分，适当增加磨矿细度可以减少锡金属在硫精矿中的损失，且提高S的脱除率，但是继续增加磨矿细度的话，硫粗精矿中锡含量增加，有可能是部分细粒锡夹带上浮进入了硫精矿中。后续试验将对矿样采用-0.074 mm粒级占70%磨矿细度进行选别。

2.1.3 药剂用量试验

在预先脱硫浮选阶段，采用硫酸铜作为活化剂、丁黄药作为捕收剂进行了药剂用量试验，扫选用量依次减半。硫酸铜用量结果显示，粗选硫酸铜用量超过120 g/t后，继续增加硫酸铜用量，硫精矿品位及回收率趋于稳定，硫酸铜用量为粗选120 g/t为宜。丁黄药用量试验结果表明，丁黄药从60 g/t增加到120 g/t，精矿中锡品位与回收率变化差异不大，而硫回收率先增加后减少，建议丁黄药用量为粗选80 g/t为宜

2.2 脱硫浮选尾矿再选条件试验

2.2.1 脱硫浮选尾矿磁选试验

由于原矿中含有部分磁黄铁矿等磁性铁矿物，该部分矿物在预脱硫过程中可能未被脱除，故针对脱硫浮选尾矿，即锡粗精矿开展磁选探索试验，试验结果见图5。

图5 脱硫浮选尾矿磁选探索试验结果Fig.5 Probe trial results of desulfuration flotation and tailings magnetic separation

试验结果显示，脱硫浮选尾矿磁选精矿含Sn品位较高，锡矿物在磁选精矿中的损失较大，故不宜采用磁选对锡粗精矿提质。

2.2.2 脱硫浮选尾矿重选试验

对脱硫浮选尾矿进行了筛分，筛分粒度范围为+0.074 mm、-0.074 mm～+0.038 mm及-0.038 mm，对各粒级筛分产品进行摇床重选，摇床产品进行合并计算，试验结果见表3。

表3 脱硫浮选尾矿重选试验结果Tab.3 Test results of desulfuration flotation and tailings gravity separation %

表3试验结果显示，脱硫浮选尾矿分级摇床重选效果较好，可回收大部分锡矿物，摇床精矿含Sn品位达62.15%。但摇床尾矿含Sn品位1.78%，需做进一步回收。对摇床尾矿进行镜下观察，除部分微细粒嵌布锡矿物，另外还存在部分微细粒单体锡矿物，造成了细粒锡矿物在摇床尾矿中的损失，对该部分细粒锡矿物的回收，一般采用浮选的方式。

2.3 摇床尾矿浮选试验

2.3.1 捕收剂种类对摇床尾矿浮选的影响

对摇床尾矿进行浮选回收锡。粗选采用碳酸钠（1 000 g/t）作为调整剂，松醇油（50 g/t）为起泡剂开展捕收剂种类试验，扫选不添加调整剂，捕收剂与起泡剂用量减半。捕收剂种类，试验结果见图6。

图6 捕收剂种类对摇床尾矿浮选的影响Fig.6 Effect of collecting agent on table tailings flotation

捕收剂种类试验结果显示，苯甲羟肟酸对锡石表现出更佳的浮选特性，可获得更高的Sn品位，但Sn回收率总体均不高，最高为56.89%。可能与微细粒锡矿物未充分回收有关。

2.3.2 絮凝强化摇床浮选

为了强化摇床尾矿中细粒锡矿物的回收，本试验采用我院自主研发絮凝剂KMF-2进行絮凝浮选，试验结果见图7。

图7 絮凝浮选对摇床尾矿浮选的影响Fig.7 Effect of flocculation flotation on table concentrator tailings flotation

试验结果显示，随着KMF-2的添加，浮选锡粗精矿Sn回收率一定程度提高，用量超过30 g/t，絮凝剂KMF-2对锡矿物产生抑制作用，Sn回收率开始下降，故少量添加KMF-2有利于锡矿物的回收。

2.4 全流程闭路试验

根据上述条件试验结果，开展全流程闭路试验，试验流程见图8，试验结果见表4。通过“浮选-分级摇床重选-尾矿再浮选”工艺可以得到产率34.53%，品位55.04%，回收率95.49%的综合锡精矿，尾矿中锡含量降到0.7%，实现了锡石的提质，尾矿品位的降低，同时可以提高综合精矿回收率。与直接重选相比，摇床尾矿利用浮选可以更加利于稳定的保证锡石回收率，回收率增加了2%～3%。综合锡精矿含锡量高，锡精矿中杂质含量（见表5）对冶炼影响较小，有助于后续锡冶炼直收率的增加。