熊宗彪 蒋泽斌 李春林 陆泽雍 唐俊翔
(湖南中科矿冶技术有限公司,湖南长沙410000)
锡矿是我国的传统优势矿产资源,集中分布在云南、广西、广东、湖南和江西等省区[1]。锡石是自然界中锡存在的主要形式,大部分锡石嵌布粒度细,与其他矿物共生关系密切,属难选矿石。
由于锡石密度大,单体解离的粗粒锡石采用重选工艺可高效回收,但锡石性脆的突出特点决定了其在磨矿过程中极易过粉碎,产生大量的细粒锡石,这部分锡石的回收一般采用浮选、重浮联合或浮磁重联合工艺进行回收[2-4]。
锡石浮选,捕收剂的选择非常关键。目前研发的锡石浮选捕收剂主要有脂肪酸类、羟肟酸类、磺化琥珀酸类、膦酸类和胂酸类等,这些捕收剂虽有较好的选择性,但对细粒锡石的捕收能力较弱[5-6]。为了高效回收细粒锡石,研究者在新型捕收剂及组合捕收剂的研发上开展了大量的工作[7],但收效不大。
广西河池某锡矿石为含泥高硫锡石型矿石,锡石嵌布粒度细,目前选厂在浮选脱硫后以ZK-9+P86为捕收剂回收细粒锡石。从生产实践看,锡石回收效率不高,药剂用量较大,成本偏高。为改善现场生产状况,探讨了新型锡石捕收剂CS-6替代ZK-9对微细粒锡石浮选效果的影响。
(1)试样为广西河池某锡矿选厂的脱硫产品,主要化学成分分析结果见表1,主要矿物组成见表2,粒度筛析结果见表3。
由表1可知,试样中有回收价值的元素为锡。
由表2可知,试样中的锡主要以锡石和黝锡石形式存在;其他金属矿物主要有磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿等;脉石矿物主要为石英和方解石,其次为长石、云母、石榴石、磷灰石等。
由表3可知,锡石在-0.074 mm粒级有明显的富集现象,尤其在0.074~0.021 mm粒级。
(2)捕收剂CS-6为粉红色至桔红色膏状固体,具有较浓的脂香气味;ZK-9为粉红色膏状固体,颜色较浅,气味较轻。
为了解CS-6和ZK-9在捕收能力和选择性上的差异,采用1次粗选流程进行了对比试验。试验固定调整剂Na2CO3用量为1 000 g/t,辅助捕收剂P86用量为210 g/t,起泡剂2#油用量为40 g/t,试验结果见表4。
由表4可知,随着ZK-9或CS-6用量的增大,锡石粗精矿锡回收率均上升,锡品位均下降,且这2种药剂均在用量超过1 000 g/t后出现回收率滞涨、品位加速下滑的局面。2种药剂合适的用量均为1 000 g/t,CS-6所对应的锡粗精矿品位为7.21%、回收率为82.25%,ZK-9所对应的锡粗精矿品位为7.32%、回收率79.81%。在粗精矿锡品位相当的情况下,以CS-6为捕收剂锡回收率高2.44个百分点,说明CS-6的捕收性能更强。
为了进一步比较ZK-9和CS-6对锡石的捕收性能,分别模拟现场流程进行了闭路试验,试验流程见图1(图中A代表ZK-9或CS-6),结果见表5。
由表5可知,试样采用图1所示的流程处理,以CS-6为捕收剂可获得锡品位为18.43%、锡回收率为90.94%的锡精矿;以ZK-9为捕收剂可获得锡品位为18.54%、锡回收率为86.36%的锡精矿。在锡精矿锡品位相当的情况下,以CS-6为捕收剂锡回收率高4.58个百分点,表明CS-6对锡石的捕收能力比ZK-9强。
为了解CS-6与ZK-9对不同粒级锡石回收的差异,对闭路试验产品进行了粒级回收效果分析,结果见表6。
由表6可知,无论以CS-6还是ZK-9为捕收剂,锡精矿中均无+0.15 mm粒级锡石,说明这2种捕收剂不适合粗粒级锡石的回收;0.15~0.074 mm粒级锡石的回收率分别为45.75%和21.61%,说明CS-6和ZK-9对较粗粒锡石的回收效果也均不理想,但CS-6的回收效果明显强于ZK-9;0.074~0.021 mm粒级锡石的回收率分别为96.07%和92.20%,说明CS-6和ZK-9对较细粒锡石的回收效果均较好,CS-6对较细粒锡石的回收效果略强于ZK-9;0.021~0.010 mm粒级锡石的回收率分别为90.22%和91.34%,-0.010 mm粒级锡石的回收率分别为90.02%和92.58%,说明CS-6和ZK-9对微细粒锡石的回收效果均较好,ZK-9对微细粒锡石的回收效果略强于CS-6。
捕收剂优化前后现场生产指标见表7。
由表7可知,以CS-6为捕收剂可获得锡品位为19.05%、锡回收率为91.68%的锡精矿,而以ZK-9为捕收剂可获得锡品位为19.14%、锡回收率为88.33%的锡精矿。以CS-6替代ZK-9为锡石浮选的捕收剂,在锡精矿品位低0.09个百分点的情况下,锡回收率提高了3.35个百分点。表明以CS-6替代ZK-9可以更好地回收锡石。
为期1个月的工业试验期间,一车间以ZK-9为捕收剂,二车间以CS-6为捕收剂,分别处理矿石(以脱硫产品计,下同)12.73万t和12.58万t,CS-6、ZK-9、P86、Na2CO3、2#油的单价分别为 21 290、21 790、34 440、1 570、8 000元/t,药剂成本分析结果见表8。
由表8可知,以CS-6替代ZK-9为锡石浮选捕收剂,吨矿石浮锡药剂成本可下降0.4元。
(1)广西河池某含泥高硫锡矿石选矿厂以ZK-9为细粒锡石浮选的捕收剂,锡回收效果不理想,且生产中药剂成本较高。而以锡石浮选的新型捕收剂CS-6替代ZK-9处理现场脱硫产品,1次粗选的锡精矿锡品位虽然从7.32%降至7.21%,但锡回收率从79.81%显著提高至82.25%;而采用1粗2精3扫闭路流程,以CS-6为捕收剂的锡精矿锡品位为18.43%、锡回收率为90.94%,以ZK-9为捕收剂的锡精矿锡品位为18.54%、锡回收率为86.36%。表明CS-6对锡石的捕收能力比ZK-9强,但选择性稍弱。
(2)CS-6和ZK-9均不适合粗粒(+0.15 mm)锡石的回收,对较粗粒(0.15~0.074 mm)锡石的回收效果也均不理想,但CS-6的回收效果明显强于ZK-9;CS-6和ZK-9对较细粒(0.074~0.021 mm)锡石的回收效果均较好,CS-6的回收效果略强于ZK-9;CS-6和ZK-9对微细粒(-0.021 mm)锡石的回收效果均较好,ZK-9的回收效果略强于CS-6。
(3)生产实践表明,以CS-6为捕收剂可获得锡品位为19.05%、锡回收率为91.68%的锡精矿,而以ZK-9为捕收剂可获得锡品位为19.14%、锡回收率为88.33%的锡精矿。以CS-6替代ZK-9为锡石浮选的捕收剂,在锡精矿品位低0.09个百分点的情况下,锡回收率提高了3.35个百分点,表明以CS-6替代ZK-9可以更好地回收锡石,且可以降低吨矿石浮锡药剂成本0.40元。