新型回水工艺在细粒锡石浮选中的研究应用

刘代才，洪永华，谢 锐，田江生，何云梅

（云南华联锌铟股份有限公司，云南 文山 663701）

1 背景

云南华联锌铟股份有限公司新田选矿车间锡石浮选工艺自2014年底投产运行以来，通过对现场工艺参数的不断优化和现场操作的调整，锡石浮选作业各项指标稳步提升，为锡指标提升发挥了重要作用，但采用的锡石浮选捕收剂原液中危害元素砷的含量较高，选别后砷元素溶于水中，使锡石浮选尾矿产品含砷整体偏高，给公司尾矿库外排水中砷的管控带来较大压力。如何实现新田选矿车间锡石浮选回水的综合利用、降低药剂用量，有效利用回水中的残余药剂，并控制正常流程中药剂外排用量，是锡石浮选工艺面临的关键性问题。在此基础上，新田选矿车间提出了对锡石浮选作业尾矿进行单独浓缩和利用的技术思路，从源头上解决尾矿库外排水砷超标的问题，减轻公司在安全环保方面的管控压力[1]。

2 条件试验

在前期捕收剂条件试验、回水条件试验基础上，开展闭路试验验证回水试验效果，为后续工业试验的推进奠定基础。闭路试验粗选JSY-19药剂用量为900g/t，扫选JSY-19药剂用量为250g/t，清水、回水用量为300ml/600g。

表1 清水闭路试验结果

表2 回水闭路试验结果

由闭路试验结果分析可知，清水闭路试验中锡精矿品位为2.633%、回收率为79.836%，回水闭路试验中锡精矿平品位为2.149%、回收率为83.84%。试验证明回水闭路试验指标结果要比清水闭路试验结果要好，其中精矿品位相差0.48个百分点、回收率高出4.00个百分点，主要原因为回水中含有较多的残留药剂，与清水补加相比较药剂单耗偏大、捕收效果较好，但品位率低于清水补加指标，在获得同等生产指标的前提下，捕收剂用量可进一步降低。因此尾矿回水利用在工艺技术上是可行的，具有良好的经济效益。

3 浓缩实验研究

在小试的基础上，为了进一步优化选矿工艺流程，研究出适合于锡石浮选尾矿浓缩的工艺及设备，新田选矿车间与昆明振龙科技公司合作，委托开展小型浓缩实验，对浓缩设备进行了研究对比和技术经济分析。振动型斜板盒浓密机是昆明理工大学最新研发的新一代高效斜板沉降装备，该设备在原振动型斜板浓密分级机基础上又进行了创新，重点解决了原设备斜板易变形，斜板移位、脱落、安装不方便等缺陷。振动型斜板盒浓密机的核心技术是使用了新型的高分子材料制作斜板盒，将斜板中组模块化，对斜板组模块实施间歇式高频振动，对斜板板面进行定期自动清洗，保证斜板沉降通道不堵塞，发明的锥斗壁物料清除装置，高浓度底流强制排放装置，可以实现高浓度精矿、尾矿的膏体排放的要求。科研人员在新田选矿车间现场和昆明理工大学选矿实验室进行了矿浆的沉降试验。沉降试验表明，矿浆浓度稀释至15%～20%，添加絮凝剂30g/t可以达到较好的沉降效果，溢流水质可达到200mg/l以内，压缩层浓度可达到50%以上。

在小型试验的基础上，新田选矿车间确定了最终的浓缩方案，先采用旋流器进行分级，旋流器溢流加絮凝剂预处理后进斜板盒浓密机浓缩，絮凝剂用量为10g/t左右，旋流器沉砂和浓密机底流合并进入后续作业，浓密机溢流回水再用，该方案的优点是药剂消耗少，设备占地面积小[2]。

图1 尾矿浓缩流程图

4 工业试验

经过前期试验验证以及方案的论证探讨，新田选矿车间于2018年12月底开始实施锡石浮选尾矿浓缩技术改造，经过3个月的紧张施工，锡石浮选尾矿浓缩技改项目于2019年3月26日投料试机，通过后期的生产调试及现场流程优化，各项指标均达到设计要求[3]。

4.1 外排水水质

表3 调试水质情况统计表

锡石浮选尾矿技改项目运行后，新田车间外排水水质含砷（0.06mg/L）低于0.1mg/L，达到马关县环境监测内控标准，即实现尾矿排尾含砷小于0.1mg/L的目标，大大降低了公司外排水质的环保管控压力[4]。

4.2 浮选药剂单耗

锡石浮选尾矿浓缩技改项目实施后，有效利用回水中的残余药剂，锡石浮选作业药剂单耗整体呈现下降趋势，到达了预期降低生产成本的目的。其中2月、3月捕收剂平均单耗为1421g/t，4月～6月捕收剂平均单耗为1251g/t，改造前后捕收剂单耗降低169g/t，达到测算目标值150g/t（相对给矿），经济效益显著。

5 技术创新点

（1）降低浮选药剂单耗。技术改造后由于对回水进行循环利用，可以适当减少捕收剂药剂用量约12%，年增创经济效益120万元，具有良好的经济效益[5，6]。

（2）改善外排水质。锡石浮选尾矿技改项目运行后，外排水含砷降低了0.03mg/L、氨氮降低了3.75mg/L、COD降低了10.22mg/L、氟降低了0.23mg/L，外排水水质得到较大改善，安全风险管控大大降低。

（3）研究开发的旋流器与振动斜板浓密机组合的浓缩工艺，不但适应于细粒锡石浮选尾矿浓缩，对于后续公司选矿车间提高回水利用率、减少尾矿水排放、降低生产成本、减轻环保压力等方面也有较好借鉴指导意义，因此具有良好的推广应用前景。