锡矿浮选试验研究报告

锡矿浮选试验研究报告一、试验原料与性质分析本次试验所用锡矿样品取自云南某锡矿选矿厂，矿石类型为锡石-多金属硫化矿，主要金属矿物包括锡石、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等，脉石矿物以石英、方解石、长石为主。通过X射线荧光光谱分析（XRF）和化学多元素分析，矿石中锡的品位为0.87%，硫品位为3.21%，铜品位为0.35%，锌品位为0.62%，铁品位为12.45%，其余脉石成分占比约82.5%。对矿石进行的工艺矿物学研究表明，锡石的嵌布粒度极不均匀，细粒级（-0.074mm）锡石占比达65%，且部分锡石被黄铁矿、磁黄铁矿等硫化矿物包裹，包裹体粒度多在0.01-0.05mm之间。硫化矿物中，黄铁矿含量最高，约占矿石总量的5%，其结晶粒度相对较粗，多在0.1-0.5mm之间，与脉石矿物的嵌布关系较为简单；黄铜矿和闪锌矿含量较低，分别约为0.4%和0.7%，常与黄铁矿共生，嵌布粒度较细，部分呈乳滴状嵌布于黄铁矿中。脉石矿物以石英为主，多呈粒状集合体产出，结晶粒度较粗，与金属矿物的解离相对容易。二、试验方案设计基于矿石性质分析结果，本次试验采用“优先浮选硫化矿-再浮选锡石”的工艺流程，旨在先回收硫化矿物，再富集锡石，提高锡精矿品位和回收率。试验主要分为三个阶段：磨矿细度条件试验、硫化矿优先浮选条件试验、锡石浮选条件试验。（一）磨矿细度条件试验磨矿细度是影响矿物解离度的关键因素，直接关系到后续浮选指标。本次磨矿细度试验以-0.074mm粒级含量为变量，设置55%、65%、75%、85%四个条件，考察不同磨矿细度下硫化矿和锡石的单体解离度及浮选指标。试验采用一段闭路磨矿流程，磨矿介质为φ50mm钢球，磨矿浓度为65%。（二）硫化矿优先浮选条件试验在确定最佳磨矿细度后，开展硫化矿优先浮选条件试验，包括捕收剂种类及用量、抑制剂种类及用量、浮选pH值等条件的优化。捕收剂选用丁基黄药、乙硫氮、异丙基黄药三种常用硫化矿捕收剂，用量范围为50-200g/t；抑制剂选用石灰、亚硫酸钠、氰化钠，考察其对硫化矿浮选的选择性抑制效果；浮选pH值通过添加石灰或硫酸调节，设置pH=7、8、9、10、11五个梯度。（三）锡石浮选条件试验硫化矿浮选尾矿作为锡石浮选的给矿，试验重点考察锡石捕收剂种类及用量、调整剂种类及用量、浮选温度等条件对锡石浮选指标的影响。锡石捕收剂选用油酸、氧化石蜡皂、苄基胂酸三种，用量范围为100-500g/t；调整剂选用水玻璃、六偏磷酸钠、碳酸钠，用于调整矿浆pH值和抑制脉石矿物；浮选温度设置为25℃、35℃、45℃、55℃四个水平，考察温度对锡石浮选的影响。三、试验结果与分析（一）磨矿细度条件试验结果不同磨矿细度下的浮选指标表明，随着磨矿细度的提高，硫化矿和锡石的单体解离度逐渐增加，但过细磨矿会导致矿泥量增加，恶化浮选环境。当磨矿细度为-0.074mm占75%时，硫化矿的单体解离度达90%以上，锡石的单体解离度约为82%，此时硫化矿浮选精矿中铜、锌、硫的回收率分别为85.2%、78.6%、92.1%，锡石在硫化矿尾矿中的损失率仅为5.3%。若继续提高磨矿细度至-0.074mm占85%，锡石的单体解离度虽提高至88%，但矿泥量增加至28%，导致硫化矿浮选过程中泡沫发黏，铜、锌回收率分别下降至81.5%和74.3%，同时锡石在尾矿中的损失率略有上升至6.1%。综合考虑，确定最佳磨矿细度为-0.074mm占75%。（二）硫化矿优先浮选条件试验结果捕收剂种类及用量试验：捕收剂种类试验结果显示，丁基黄药对黄铁矿的捕收能力最强，但对黄铜矿和闪锌矿的选择性较差；乙硫氮对黄铜矿和闪锌矿的选择性较好，但对黄铁矿的捕收能力较弱；异丙基黄药兼具较强的捕收能力和选择性，当用量为150g/t时，硫化矿精矿中铜品位为12.5%、回收率为87.3%，锌品位为18.6%、回收率为82.1%，硫品位为35.2%、回收率为93.5%，各项指标均优于丁基黄药和乙硫氮。进一步的用量试验表明，当异丙基黄药用量超过150g/t时，精矿品位略有下降，回收率提升幅度较小，因此确定异丙基黄药最佳用量为150g/t。抑制剂种类及用量试验：抑制剂试验中，石灰主要用于调整矿浆pH值，对黄铁矿有一定的抑制作用，但对黄铜矿和闪锌矿的抑制效果较弱；亚硫酸钠对闪锌矿有较好的选择性抑制作用，但对黄铁矿的抑制效果不明显；氰化钠对黄铜矿和闪锌矿的抑制作用较强，但由于其毒性较大，且会对后续锡石浮选产生不利影响，本次试验未采用。综合考虑，采用石灰+亚硫酸钠组合抑制剂，石灰用量为2000g/t，亚硫酸钠用量为500g/t，此时硫化矿精矿中铜品位提高至13.2%，回收率为86.8%，锌品位为19.1%，回收率为80.5%，硫品位为34.8%，回收率为92.8%，有效实现了硫化矿物的分离。浮选pH值试验：pH值试验结果表明，当矿浆pH值为9-10时，硫化矿浮选指标最佳。pH值过低（<9）时，黄铁矿的可浮性较强，导致精矿中硫品位升高，铜、锌品位下降；pH值过高（>10）时，石灰对黄铜矿和闪锌矿的抑制作用增强，导致铜、锌回收率下降。因此，确定硫化矿优先浮选的最佳pH值为9.5。（三）锡石浮选条件试验结果捕收剂种类及用量试验：锡石捕收剂试验中，油酸对锡石的捕收能力较强，但对脉石矿物的选择性较差，精矿中锡品位仅为15.2%，回收率为68.3%；氧化石蜡皂的选择性较好，但捕收能力较弱，锡回收率仅为59.6%；苄基胂酸对锡石的选择性和捕收能力均较好，当用量为300g/t时，锡精矿品位达22.5%，回收率为72.1%。进一步的用量试验表明，当苄基胂酸用量超过300g/t时，精矿品位略有下降，回收率提升幅度较小，因此确定苄基胂酸最佳用量为300g/t。调整剂种类及用量试验：调整剂试验中，水玻璃对石英等脉石矿物有较好的抑制作用，当用量为2000g/t时，锡精矿品位提高至24.2%，回收率为71.5%；六偏磷酸钠主要用于分散矿泥，减少矿泥对锡石浮选的影响，当用量为500g/t时，锡精矿回收率提高至73.2%，品位略有下降至23.8%；碳酸钠用于调整矿浆pH值至8-9，有利于苄基胂酸与锡石表面的作用。综合考虑，采用水玻璃+六偏磷酸钠+碳酸钠组合调整剂，水玻璃用量为2000g/t，六偏磷酸钠用量为500g/t，碳酸钠用量为1000g/t，此时锡精矿品位为24.0%，回收率为72.8%。浮选温度试验：浮选温度对苄基胂酸的捕收效果影响较大，试验结果表明，当温度为45℃时，锡精矿品位和回收率均达到最佳，分别为24.5%和73.5%。温度过低（<45℃）时，苄基胂酸的溶解度和活性较低，导致锡回收率下降；温度过高（>45℃）时，脉石矿物的可浮性增强，精矿品位下降。因此，确定锡石浮选的最佳温度为45℃。四、闭路试验验证在条件试验基础上，开展全流程闭路试验，工艺流程为：一段闭路磨矿（-0.074mm占75%）→硫化矿优先浮选（粗选2次、精选1次、扫选1次）→锡石浮选（粗选2次、精选2次、扫选1次）。闭路试验结果表明，最终获得锡精矿品位为25.2%，回收率为71.8%；硫化矿精矿中铜品位为13.5%，回收率为86.2%，锌品位为19.5%，回收率为80.1%，硫品位为35.1%，回收率为92.6%。与开路试验相比，锡精矿品位提高了0.7个百分点，回收率提高了1.2个百分点，硫化矿精矿指标也略有提升，表明工艺流程稳定可靠，能够有效实现锡矿资源的综合回收。五、试验结论与建议（一）试验结论云南某锡矿为锡石-多金属硫化矿，锡石嵌布粒度细，部分被硫化矿物包裹，硫化矿物种类多、共生关系复杂，采用“优先浮选硫化矿-再浮选锡石”的工艺流程可有效实现锡及伴生硫化矿物的分离回收。磨矿细度对浮选指标影响显著，最佳磨矿细度为-0.074mm占75%，此时硫化矿物和锡石的单体解离度较高，且矿泥量适中，有利于后续浮选作业。硫化矿优先浮选采用异丙基黄药为捕收剂，石灰+亚硫酸钠为组合抑制剂，在pH=9.5的条件下，可获得铜品位13.5%、回收率86.2%，锌品位19.5%、回收率80.1%，硫品位35.1%、回收率92.6%的硫化矿精矿。锡石浮选采用苄基胂酸为捕收剂，水玻璃+六偏磷酸钠+碳酸钠为组合调整剂，在温度45℃的条件下，可获得锡品位25.2%、回收率71.8%的锡精矿。全流程闭路试验结果表明，所确定的工艺流程和药剂制度合理，能够有效实现锡矿资源的综合回收，技术指标先进。（二）建议由于矿石中细粒级锡石占比较大，且部分锡石被硫化矿物包裹，建议在磨矿阶段采用阶段磨矿工艺，先粗磨使大部分硫化矿物解离，优先浮选硫化矿后再细磨，提高锡石的单体解离度，