某锡铜矿选矿工艺试验研究.pdfVIP

第 2 4卷第 7期 2 0 1 5 年 7 月 中 国 矿 业 CHI NA M I NI NG M AGAZI NE Vo 1 24， No 7 J u 1 2 0 1 5 某锡铜矿 选矿 工艺试验研 究 张惠芬 ，陈文平。 ，曾 文。 ，丁 利。 ( 1 云 南锡 业 职业技 术 学 院 ，云南 个 旧 6 6 1 0 0 0 ；2 云锡郴 州矿 冶 有 限公 司 ，湖 南 郴 州 3 4 0 2 3 4 ； 3 省部共建复杂有 色金属资源清洁利用国家重点实验室，云南 昆明 6 5 0 0 9 3 ) 摘 要 ：针对某锡铜 矿矿 石性 质分 析结果 ， 进 行浮一 磁一 重 和重一 浮一 磁一 重两 种工艺 可选 性试 验对 比研 究 。试验结果表 明 ， 重一 浮一 磁一 重工艺 指标 优于浮一 磁一 重工艺 ， 对 含锡 0 9 1 3 S n和含铜 0 4 2 3 C u试样 ， 获得锡精矿 品位 为 6 6 3 6 S n ， 锡 回收率 为 6 3 9 6 ， 综 合 回 收铜 精矿 品 位为 2 3 2 6 c u ， 铜 回收 率为 3 7 3 9 ， 同时获得铁精矿 品位 6 3 9 3 F e ， 铁 回收率为 7 9 7 。 关键 词 ：锡铜矿 ；选矿 工艺 ；锡石 ；硫化铜 中图分类号 ：TD 9 5 2 文献标识码 ：A 文章编号 ：1 0 0 4 4 0 5 1 ( 2 0 1 5 ) 0 7 0 1 O 8 0 5 Ex p e r ime nt a l inv e s t ig a t io n f o r pr o ce s s in g f l o ws h e e t o f a t in co pp e r o r e ZHANG Hui f e n ， CHEN W e n - pin g。ZENG W e n 。，DI NG Li。 ( 1 De p a r t me n t o f La n d Re s o u r ce E n g i n e e r i n g，Yu n n a n Tin Co l l e g e o f Vo ca t i o n a n d Te ch n o l o g y ，Ge j i u 6 6 1 0 0 0，Ch in a ； 2 Yu n n a n Ti n Ch e n z h o u Mi n i n g& Me t a l l u r g y Co ，Lt d ，Ch e n z h o u 3 4 0 2 3 4 ，Ch i n a ；3 S t a t e Ke y La b o r a t o r y o f Co mp l e x No n f e r r o u s M e t a l Re s o u r ce s Cl e a n Ut il iz a t io n， Ku n min g 6 5 0 0 9 3，Ch in a ) Ab s t r a ct ： On t h e ch a r a ct e r is t ic an a l y s is o f a t in - co ppe r o r e，Fl o t a t io n M a gn e t ic s e p ar a t ion - Gr a v it y con ce nt r a t io n a nd Gr a v it y con ce nt r a t ion - Fl o t a t io n - ma g ne t ic s e pa r a t io n - Gr a v it y con ce nt r a t io n f l o ws h e e t s ar e co mp a r a t iv e l y in v e s t ig a t e d f o r p r o ce s s in g t h e o r e Th e r e s u l t s o f in v e s t ig a t io n in d ica t e s t h a t t h e Gr a v it y conce nt r a t io n Fl ot at io n ma gn e t ic s e pa r at io n。 Gr a vit y co nce n t r a t ion f l o ws h ee t a chie v e s a s u pe r io r s ep a r a t io n p e r f o r ma n ce t O t h a t o f Fl o t a t io n M a g n e t ic s e p a r a t io n - Gr a v it y co n ce n t r a t io n f l o ws h e e t ， a n d it o b t a in e d a t in co n ce n t r a t e a s s a y i n g 6 6 3 6 S n wi t h 6 3 9 6 r e co v e r y a n d co mp r e h e n s i v e l y r e co v e r e d a co p p e r co n ce n t r a t e a s s a y i n g 2 3 2 6 C u wit h 3 7 3 9 r e co v e r y ， f r o m t h e o r e a s s a y i n g 0 9 1 3 S n a n d 0 4 2 3 C u ； mo r e o v e r ， it pr odu ce d an ir on co nce n t r a t e a s s a y in g 6 3 93 Fe wit h r e co ve r y 7 97 Ke y wo r d s： t in - copp e r o r e； p r oce s s ing t e chn iq ue； ca s s it e r it e； co ppe r s ul phid e 锡 是一 种重 要 的稀 有 金 属 ， 它 在 地 壳 中 的平 均 含 量 约 为 0 0 0 4 ( 或 4 0 g t ) _ 1 ， 大多 数 呈 锡 石赋 存 。锡具有熔 点低、 塑性好 、 耐腐蚀和 易改变其它 金属性能等优点_ 2 ， 在国民经济各领域广泛应用 。 锡铜共生矿综合经济价值高 ， 开展相关课题研究 利 用该类矿产资源 ， 对企业 的可持续发展 ， 提高 经济 效益 ， 具 有重要 的实 际意义 L 4 。 湖南 某 锡 铜 矿 石 ， 包 含 锡 的 硫 化 物 和 氧 化 物 。 其中， 硫化锡矿与锡石 和黄铜矿共生关 系密切 ， 绝 收稿 日期 ：2 0 1 4 - 0 7 1 6 基金项 目：云南省教育厅科学研究基金项 目资助( 编号 ： 2 0 1 1 Y5 1 9 ) 作者简 介：张惠芬( 1 9 8 2 ) ， 女 ， 硕士 ， 讲 师， 主要 从 事复 杂多金 属 矿石选别方面 的教学与研究工作 。E ma i l ： z a n k 8 0 0 1 2 6 co m。 大部 分呈黄锡 矿 包裹 形 式产 出。矿石 中 目的矿 物呈 不均匀 细粒嵌 布 ， 属难选复杂 铜锡矿 石 。本课题 对该 矿石进 行 浮一 磁一 重 和 重一 浮一 磁一 重 两 种 工 艺 可 选 性 试 验对 比研究 ， 目的是根据矿石性质特点寻找合理的选 矿工 艺 ， 最大 限度地利用其 中的 S n 、 C u等有价元 素 。 1 试 样性 质 1 1 化学 多元 素 分析 试 样 多元 素 分 析 结 果 见 表 1 。可 见 ， 试 样 锡 品 位 0 9 1 3 S n ， 是 主要 回收对 象； 铜品位 0 4 2 3 C u ， 铁 品位 1 6 4 5 F e ， 可以考虑综合 回收 。主要 杂质 成分 包 括 S i O。 、 A1 。 O。 、 C a O、 Mg O 等 。 1 2 物 相分 析 试样锡物相和铜物相分析结果 ， 分别见表 2和 表 3 。可见， 试样中锡主要以锡石形式存在 ， 占总锡 第 7 期 张惠芬 ，等 ：某锡铜矿选矿工艺试验研究 1 O 9 分布率的 9 0 9 1 。试样铜主要 以原生硫化铜形式 存在 ， 占总铜分 布率的 8 3 8 1 ； 结合氧化铜次之 ， 占 l 1 8 1 。 表 1 试样 多元素分析结果 锡物相 酸溶锡 锡石锡 合计 表 3试样铜物相分析 结果 2选 矿试 验研 究 镜 下观 察 结 果 表 明 ， 试 样 中 矿 物 种 类 较 多 ， 性 质较复杂 ， 既有可浮性好 的硫化矿 ， 又有 比重大适 宜 重选 回收 的锡 石 ， 还 有 少 量 磁 性 铁 。显 然 ， 若 要 有效分选 回收试样 中的有 价元素 ， 需 要采用重 、 磁 和浮选的联合工艺 。根据实践经验及文献资料， 提 出浮一 磁一 重和重一 浮一 磁一 重两种技 术方案 ， 进行 工艺 可选性对 比研究 ； 通过试验研究确定合理 的选矿工 艺 ， 最大限度地利用试样 中的 S n 、 C u等有价元素 。 2 1 浮一 磁一 重 工艺 2 1 1 浮选 铜试 验 试样 中锡矿物的解离度测定结果表明， 当磨矿 细度为 一2 0 0目占 4 5 时 ， 锡石 单体 解离 度达 到 6 6 6 8 ； 这一粒度对重选适宜 ， 对浮选偏粗将影响 浮选 效 果 。综 合 考 虑 ， 试 样 的粗 磨 细 度 控 制 在 2 0 0目占5 0 5 5 。根据对类似锡铜矿的选矿实 践经验及本试样的探索试 验结果 ， 选择 图 1流程进 行铜浮选试验 ， 并对铜硫分离的调整剂 Na z S O 3用量 和捕收剂种类开展条件试验 ； 铜硫分离精选三次获得 铜精矿 ， 药 剂制度 和条 件试验 结果 列 于表 4 。通 过 图 1 所 示的铜浮选 闭路流程 ， 最终试验指标 见表 5 。 铜精矿 表 4选铜 条件试验 结果( 对试样 ) 硫精矿 尾矿 图 1 铜浮选 闭路流程 表 5 铜浮选试验结果 ( 对试样 ) 1 1 O 中 国 矿业 第2 4 卷 由表 4结果表明， Na 。 S O。 用量为 5 0 0 g t ， 捕收 剂为腐植 酸钠 ， 用量为 5 0 0 g t ， 可以获得铜精矿产 率为 1 4 8 ， 铜 品位为 1 9 O 9 C u ， 铜 回收 率 为 6 6 7 9 的 良好 指标 。 从 表 5 闭 路 试 验 结 果 ， 获 得 铜 精 矿 产 率 为 1 5 8 ， 铜 品位为 1 9 7 2 ， 铜 回收率为 7 3 6 5 ， 有 害杂 质 As含 量 小 于 1 O 0 As ， S含 量 大 于 2 5 O 0 s ， 符合铜冶炼要求 。大部分有害杂质元素 As 富集在硫精矿 中， 而绝大部分锡富集在铜浮选尾 矿 中 ， 尾 矿 中锡 回收率 达 到 9 4 4 6 ， 有 利 于 后 面对 锡的富集 。 2 1 2 磁选除铁试验 在最 佳 浮选条 件 下 ， 表 5铜 浮选 流 程 的 尾 矿 铁 品位 为 1 2 5 4 F e ， 主 要是 强 磁性 的磁 铁矿 和 磁 黄 铁 矿 。为 了给后 续 重 选锡 石 创 造 良好 的选别 条 件 ， 采用弱磁选除去该尾矿 中的强磁 性铁矿物 显得十 分必要 。根据探索条件试 验结 果 ， 本试验采用 图 2 除铁流 程 和条件 ， 试 验结果 见 表 6 。 给矿 铁精矿 总尾矿 图 2浮选尾矿磁磁选 除铁试 验流程 表 6浮选尾 矿磁选除铁试验结 果( 对试样 ) 由表 6结果 ， 尾矿除铁 后， 其铁 品位 由原来 的 1 2 5 4 F e降 低 至 9 4 7 F e ， 锡 的 回 收 率 有 9 2 5 4 ， 除铁 效 果 明显 。 因本 试 样 中磁 铁 矿 粒 度 较细， 一次粗 磨条件下单 体解离不充 分， 较 多磁铁 矿与脉石矿物 、 磁黄铁 矿等连生体没 有解离 ， 导致 其 s含量高 ， 不宜作为单独的铁精矿产品。 2 1 3 重选 锡 试验 将 前 面除 铁流 程 的 尾 矿 进行 重 选 选 锡 ， 重 选 采 用两段磨矿一 两段选别一 次精矿磨矿一 除硫复洗工艺 。 其 中， 进入一段床之前对 非磁性产品进行分级脱泥 处理 ， 一 段 床 次 精 矿 经 复 洗 磨 细 至 一 2 0 0 目 占 7 4 3 O ， 进入复洗 除硫 ， 复洗除硫后进入复洗床选 别 ； 一段床和复洗床的 中矿 合并经二段磨 ， 磨 细至 一 2 0 0目占 7 3 3 7 ， 经过分级脱泥后进入二段床选 别 ， 流程 图见 图 3 ， 最 终 获得 6种产 品 ， 其 试 验 指 标 见表 7 。 表 7 磁选尾矿重选试验结果 ( 对试样 ) 给 矿 总锡精矿 硫精矿总锡次精矿 锡中矿 总尾矿 总泥矿 图 3磁选尾矿 重选 试验流程 最 终 获 得 锡 精 矿 产率 为 1 0 1 9 6 ， 锡 品 位 为 5 7 9 2 0 S n ， 锡回收率为 6 4 O 7 的良好指标 。 2 2重一 磁一 浮一 重 工艺 2 2 1粗选 抛尾 试验 粗选抛尾试验流程见 图 4 ， 选择试 样粗磨细度 一 2 0 0目占 4 7 7 1 9 6 ， 分级后进入一段床选别 ； 一段 床尾矿经二段磨矿磨细至一2 0 0目7 4 4 2 ， 进入二 段 床选 别 。试 验结果 见 表 8 。 由表 8可知， 两段选别重选流程得到锡粗精矿 的产率为 1 2 9 3 9 6 ， 锡品位为 5 2 7 5 S n ， 锡 回收率 为 7 4 7 1 。粗选 抛 弃 了大量 尾 矿 后 ， 为 后 面选 锡 ， 综合 回收铜 和铁减 轻 了设备 压力 ， 降低 了能 耗 。 2 2 2浮选 铜试 验 如表 8 ， 锡粗精矿含铜 1 3 2 3 oA C u ， 含铁 3 5 o 0 F e ， 含硫 1 9 6 O s ， 含砷 4 2 O As ， 为了保证锡精 第 7 期 张惠芬 ，等 ：某锡铜矿选矿工艺试验研究 试 样 粗精矿 粗精矿 尾矿 总泥矿 图 5 锡粗精矿浮选除硫选铜试验流程 图 图 4重选 抛尾 试验流程 图 选的效果 ， 先浮选 除去硫和砷 。首先 ， 将 粗精矿磨 细 至 一2 0 0目 7 4 1 4 ， 进 行 铜 的浮选 ， 试 验 流程 与 条 件见 图 5 ， 试 验 结果 见表 9 。 由表 9可知， 经混合浮选除硫后 ， 浮选尾矿锡品 位为 9 6 3 0 S n ， 回收率为 7 O 9 9 ， 大部分 的锡富 集在铜浮选尾矿当中。获得铜精矿产率为 O 6 8 ， 铜 品位为 2 3 2 6 C u ， 铁 回收率 为 3 7 3 9 。 2 2 3 磁选除铁试验 浮选 尾矿 按 图 6流 程 进 行 除 铁 除硫 试 验 ， 结 果 见表 1 0。 由表 1 O ， 经 磁 选 除铁 ， 磁 性 产 品 浮 选 除 硫 后 获 得铁 品 位 为 6 3 9 3 9 6 F e的 铁 精 矿， 铁 回 收 率 7 9 7 ； 尾 矿 铁 品 位 降 至4 6 9 F e ，锡 品 位 1 4 3 3 9 S n ， 锡 回收率 6 8 7 9 ， 绝大部分锡 富集 于该尾 矿 中 。 表 8试样粗选抛尾试验结果 ( 对试样 ) 表 9锡 粗 精 矿 浮 选 除 硫选 铜 试 验 结 果 ( 对 试 样 ) 表 1 0 浮选尾矿 磁选除铁试验结果 ( 对试样 ) 1 l 2 中 国 矿 业 第2 4 卷 2 2 4 精 选 锡试 验 图 6浮选尾矿经分级脱泥后进行摇床精选 ， 得 到合格锡 精矿产率 为 0 8 8 ， 锡 品位为 6 6 3 6 0 s n ， 锡 回收率为 6 3 9 6 ， 见表 1 1 。 浮选 尾矿 硫精矿 铁精矿 总尾矿 图 6浮选尾 矿磁选 除铁试 验流程图 表 1 1 磁选尾矿摇床精选试验 结果( 对试样 ) 2 3 两种 工艺 指标 对 比与评 价 2 3 1 试 验指 标对 比 对 试样 采 用 上 述 浮一 磁一 重 与 重一 浮一 磁一 重两 种工 艺 的对比试验结果见表 1 2 。可以看 出， 两种工艺得 到锡精 矿 的锡 回收率相 近， 但 是后 者锡 品位 高 出 8 4 4 0 ， 前者得 到铜 精矿 的铜 回收率显 著高 于后 者 ， 这说 明 ， 试 样 先 浮 选 后 重 选 明显 有 利 于 铜 的综 合 回收 。 给矿 锡精矿 锡中矿 锡富中矿 图 7锡 精 选 流 程 图 对 重一 浮一 磁一 重 工艺 产 品进 行 质 量 分 析 ， 其 结 果 见 表 1 3 。 最 终 获得 锡精 矿 达 到 一 级 品 的指 标 要 求 ， 杂质 元素均不超标 ， 其 中还有较高含 量的钨矿物 ， 含 量 为 3 8 2 WO 。 ， 此钨 矿 物 与锡 矿 物 伴 生在 一 起 ， 可 以考虑进行锡钨分离， 充分利用此类资源 。铜 精矿 杂质均不超标 ， 铁精矿 中 S超标 ， 需要进一步 除硫 才能利用该铁矿物。硫精矿 中 As超标 ， 需要将 有 害元 素 As 除 去才 能利 用 。 2 3 2 工 艺 评价 1 ) 浮一 磁一 重 工 艺 主 要 特 点 。 一 段 粗 磨 细 度 一 2 0 0目约 5 O 9 ， 6 ， 二段磨矿细度 一2 0 0目约 9 2 ， 此 磨矿细度下浮选除硫效率达 7 6 2 3 ， 磁选后 进入 重选 前 的给 矿硫含量 降至 0 5 3 S ， 锡 回收率 达 9 2 5 8 。该 工 艺 优 点 主 要 是 采 用 粗 磨 细 度 ， 既 可 以有效 除硫 ， 又 可 以 防止 锡 石 过 磨 ， 有 利 于 降 低 细 粒锡石的损 失； 试样浮选 除硫和磁选 除铁后 ， 可排 除硫 化 物和 磁性 铁 矿 物对 后 续 重 选 作 业 的干 扰 ， 改 善 重选 给矿 条件 ， 扩 大 目的矿 物 与 脉 石 矿 物 的 比 重 差 异 ， 为重 选 回 收 锡 创 造 较 好 条 件 。其 次 ， 摇 床 次 精 矿集 中除硫后进入复洗作业 ， 可以提高复洗床分 表 1 2两种工 艺试 验指标对 比( 对试样 ) ( 下转第 1 1 7 ) 第 7期 张 秀峰 ，等 ：广西某 氧化 锰尾矿再选试验研究 1 1 7 3 结 论 1 ) 广 西 某 氧 化 锰 尾 矿 含 锰 2 1 5 3 ， 含 铁 8 8 6 。锰矿物以软锰 矿和菱锰矿为主 ， 嵌布粒度 微细 ， 部分以富锰粗粒集合体形态产 出。赤褐铁矿 与锰 矿物 紧密 共生 ， 锰铁 分 离 困难 。 2 ) 比较了单 一重选 、 重选一 磁选 联合流程、 分级 强磁选和全粒 级强磁选 四种选矿流程 。单一重选 选别效果较差 ， 难 以获得较高 品位 的精矿 ； 重选一 磁 选联合选别流程在技术上可行 ， 可以获得品位 3 1 左右 的锰精矿 ， 但 回收率偏低 ； 分 级强磁选可获得 7 4 左右的较高 回收率 ， 但 精矿品位偏 低 ； 全粒 级 强磁选可实现精矿品位和回收率的“ 双赢” 。 3 ) 采用全粒级 单一强磁选 的粗粒集合体选 矿 工艺可实现氧化 锰尾 矿 的有 效 回收， 在 8 8 7 k A m 的磁场强度下 ， 可获取产率为 4 5 5 6 的锰精矿 ， 精 矿品位为 3 0 3 5 ， 锰 回收率为 6 4 4 3 ， 该精矿可 作为冶炼锰质铁合金 的原料 ， 质量达到黑色冶金行 业标 准 YB T 3 1 9 2 0 0 5 ( 冶 金 用锰 矿 石 的 AMn 3 0 一 一 一 I级 别要 求 。 一 参 考 文献 1 常前发 我国矿山尾矿综合利用 和减排 的新进展 J 金属 矿 山 ， 2 0 1 0( 3) ： 1 - 5 2 范娜 ， 田风鸣 广西 锰 矿资 源 的可供 性 分析 J 中国矿 业 。 2 0 0 9， 1 8 ( 6 )： 9 O 一 9 2 3 温英 ， 胡邦成 难选氧化锰矿 的选 别工艺特 征C J 3 中国锰 业 ， 1 9 9 7， 1 5 ( 1 )： 2 2 2 5 来 来 米 米 米 米 米 来 米 米 米 粜 米 来 米 米 采 来 来 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 粜 米 米 米 米 米 米 米 米 米 米 带 来 来 米 米 米 米 米 米 ( 上接第 1 1 2页) 选 效果 。在 该 流 程 中 ， 由于 浮 选 作 业 放 在 最 前 面 ， 导 致该 工 艺 存 在 的 主要 问 题 包 括 能 耗 高 、 药 耗 大 ， 选 矿成 本 高 。 2 ) 重一 浮一 磁一 重工艺 主要特 点。采 用两段 磨矿 两段摇床选别工艺 ， 初步富集得到锡 品位 4 5 S n的粗锡精矿 ， 锡金属率 占 7 5 9 6 左右 ， 提前抛弃高 达 8 O 以上尾 矿量 。通 过浮 选 除硫 和磁 选 除 铁 ， 实 现锡石与硫 化物 和铁矿 物分 离 ， 其尾 矿经 磁选 除 铁 ， 铁品位由给矿的 2 5 1 2 F e 降至 4 6 9 F e ， 为 摇床精选了创造极为有利条件。摇床精选 ， 锡精矿 品位 达 6 O 9 6 S n以上 的 良好 指标 。该 工艺 重选 流 程 比较简 单 。 3 ) 试 样 在 浮一 磁一 重 和 重一 浮一 磁一 重 两 种 工 艺 的 中， 先重选后浮选 、 磁选工艺 ， 铜在重选粗选过程 中 比较分散 ， 进入粗精 矿 的铜金 属大大减少 ， 因此这 种工 艺 的铜 回收 率 较