鐘能

（大吉山鎢業(yè)有限公司，江西 全南 341801）

組合捕收劑在鉍鉬硫化礦浮選中的應(yīng)用

鐘能

（大吉山鎢業(yè)有限公司，江西 全南 341801）

在對(duì)某鎢礦山鉍鉬硫化礦無氰浮選分離現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)流程分析的基礎(chǔ)上，以提高鉍鉬選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行了組合捕收劑的選擇、用量等一系列的試驗(yàn)。在鉬浮選中，采用煤油35 g/t和丁基黃藥80 g/t的組合用藥實(shí)現(xiàn)了鉬精礦品位38.64%，實(shí)際回收率58.67%的生產(chǎn)目標(biāo)；在鉍浮選中，采用乙硫氮263 g/t和丁基黃藥87 g/t組合用藥生產(chǎn)出品位10.51%，實(shí)際回收率34.96%的鉍精礦，鉍鉬硫化礦尾礦含鉍品位0.94%。兩種藥劑的組合作用提高了選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，鉍精礦品位提高了1.95%，鉍尾礦品位降低了1.75%；鉍回收率提高了10.31%，鉬回收率提高了20.6%，取得了較好的效果，為企業(yè)創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

組合捕收劑；鉍；鉬；浮選；回收率

0引言

礦產(chǎn)資源是維持礦山可持續(xù)發(fā)展的基本條件，對(duì)伴生金屬進(jìn)行綜合回收是維持礦山可持續(xù)發(fā)展的一條基本途徑。

某鎢礦選礦廠精選工段的枱浮作業(yè)、脫硫浮選作業(yè)和細(xì)泥脫硫浮選作業(yè)所產(chǎn)生的混合硫化礦是綜合回收鉍、鉬的原料。以前利用氰化鈉作為抑制劑進(jìn)行鉍鉬混浮，由于氰化鈉有劇毒，對(duì)環(huán)境的危害非常大，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的提高，勢(shì)必被淘汰。根據(jù)“鉬鉍等硫化礦物選礦停止使用劇毒氰化鈉”的相關(guān)文件要求［1］，2013年2月22日鉍鉬硫化礦無氰浮選新工藝開始試運(yùn)行。

鉍鉬硫化礦無氰浮選工藝生產(chǎn)調(diào)試期間因各種原因?qū)е律a(chǎn)指標(biāo)不穩(wěn)定，大幅度降低了鉍鉬分選指標(biāo)。為盡快改變這種現(xiàn)狀，減少資源損失和浪費(fèi)，提高鉍鉬回收效果，選礦廠開展了鉍鉬回收攻關(guān)工作。

藥劑制度是影響浮選技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最重要的因素［2］。在鉍鉬硫化礦浮選實(shí)踐中，目的礦物浮選效果與所用捕收劑密切相關(guān)。因此對(duì)藥劑應(yīng)用進(jìn)行廣泛深入研究、試驗(yàn)和調(diào)整，以確定行之有效的藥劑制度十分有必要。

1　　礦山現(xiàn)狀

1.1原礦性質(zhì)

該鎢礦屬巖漿期后熱液裂隙充填石英脈型黑鎢礦床，主要金屬礦物有黑鎢礦、白鎢礦、自然鉍、輝鉍礦、輝鉬礦、綠柱石、磁黃鐵礦、黃鐵礦等。脈石礦物主要有石英、云母、長(zhǎng)石及電氣石、螢石、綠泥石和方解石等，圍巖是變質(zhì)砂巖和千枚巖。

黑鎢礦、白鎢礦與黃鐵礦及鉍、鉬等硫化礦共生緊密，與云母等關(guān)系則不甚密切。鉍以自然鉍為主，輝鉍礦次之，另有含銀硫碲鉍礦，銀輝鉛鉍礦。自然鉍多呈細(xì)粒集合體，顆粒較大的有0.5～1 mm。鉬為輝鉬礦，多呈片狀或鱗片狀集合體。原礦多元素分析結(jié)果見表1［1］。

表1原礦多元素分析　　w/%Tab.1　Multi-element analysis of raw ore

1.2無氰生產(chǎn)工藝

采用優(yōu)先浮鉬再浮鉍的工藝流程，即在沒有添加任何捕收劑的情況下，可添加松醇油作起泡劑，進(jìn)行優(yōu)先浮鉬作業(yè)，用丁基黃藥作捕收劑，2#油作起泡劑進(jìn)行浮鉍作業(yè)，鉬精選用Na2S作單一抑制劑抑制黃鐵礦等硫化礦，以煤油作捕收劑浮選鉬精礦。鉍鉬硫化礦無氰生產(chǎn)工藝原則流程見圖1。

圖1　鉍鉬硫化礦無氰生產(chǎn)工藝流程Fig.1Cyanide-freeproductionprocessofmolybdenumbismuthsulphideore

2　　試驗(yàn)部分

2.1試驗(yàn)設(shè)備及藥劑

采用XFD-63-1型系列單槽浮選機(jī)進(jìn)行浮選試驗(yàn)，浮選機(jī)有效容積為1 L，葉輪轉(zhuǎn)速2 100 r/min，根據(jù)選礦廠的實(shí)際情況，充氣速率0.5 m3/h，試驗(yàn)溫度為室溫。

試驗(yàn)所用捕收劑有煤油、丁基黃藥、乙硫氮，抑制劑硫酸鋅和碳酸鈉，pH調(diào)整劑碳酸鈉。捕收劑、抑制劑和pH調(diào)整劑均為工業(yè)品，浮選試驗(yàn)補(bǔ)加水均調(diào)整到pH值為8.5。

根據(jù)藥劑的“協(xié)同效應(yīng)”理論［3］，作者提出利用組合捕收劑對(duì)鉍鉬硫化礦實(shí)行無氰浮選，在鉬浮選中，采用煤油和丁基黃藥的組合用藥，在鉍浮選中，采用乙硫氮和丁基黃藥組合用藥。

2.2試驗(yàn)方法

為了適應(yīng)礦石性質(zhì)，讓試驗(yàn)研究更接近生產(chǎn)實(shí)際，試驗(yàn)研究的試樣為精選工段鉬鉍生產(chǎn)浮選給礦，取樣時(shí)間為一個(gè)班，取樣時(shí)磨浮作業(yè)各設(shè)備及操作正常，保證所取礦樣具有代表性。試樣粒度為-74 μm占66%。

每次浮選試驗(yàn)所得的精礦和尾礦產(chǎn)品經(jīng)過烘干稱取重量后，計(jì)算產(chǎn)率，同時(shí)送化驗(yàn)室化驗(yàn)鉍鉬礦品位并計(jì)算鉍鉬礦物的回收率。

2.3鉬浮選試驗(yàn)

主要進(jìn)行了鉬粗選捕收劑種類及用量的試驗(yàn)研究。經(jīng)pH值條件試驗(yàn)表明，在堿性條件下，隨著pH值的增加，鉬回收率降低，對(duì)鉬精礦的品位影響不大，因此pH值定為8.5。

煤油是輝鉬礦的常用捕收劑，價(jià)廉且來源廣。試驗(yàn)用煤油作捕收劑，改變其用量，固定條件為磨礦細(xì)度-74 μm占66%，礦漿濃度28%，浮選過程中添加硫酸鋅514 g/t，添加碳酸鈉1 780 g/t，粗選礦漿pH值為8.5，浮選時(shí)間5 min，試驗(yàn)經(jīng)一次粗選，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)煤油量為0～150g/t時(shí)，隨著加大煤油用量對(duì)提高鉬粗選回收率沒有多大改善，品位先上升再下降，再增加煤油用量回收率下降明顯，品位也有所下降，因此，煤油用量以35g/t為宜。

圖2 煤油用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.2　Testing results for kerosene dosage

輝鉬礦是天然疏水性很好的礦物［4］。因?yàn)樯a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)浮選磨礦細(xì)度-74 μm只占66%，還有大量的鉬連生體存在，為了使這種表面異性的輝鉬礦和連生體很好上浮，最好使用組合捕收劑?？紤]將丁基黃藥作為輔助捕收劑，采用煤油+丁基黃藥組合捕收劑。將煤油用量固定為35 g/t，以丁基黃藥用量為變量進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。多次試驗(yàn)表明粗選適當(dāng)添加丁基黃藥后，鉬回收率有很大的提高，但加入丁基黃藥后粗選作業(yè)硫上浮量較大，導(dǎo)致混合粗精礦產(chǎn)率偏大。經(jīng)過反復(fù)調(diào)整后，最終確定在粗選段只能加入少量丁基黃藥，既保證了粗精礦的回收率，又兼顧了品位，丁基黃藥用量為80 g/t較為適宜。

表2　捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果Tab.2　Testing results for collector dosage

試驗(yàn)結(jié)果表明，原來優(yōu)先浮鉬時(shí)沒有添加任何捕收劑，現(xiàn)在添加煤油+丁基黃藥，使鉬及一部分可浮性較好的連生體上浮進(jìn)入鉬粗選精礦中，添加少量丁基黃藥與煤油混用，能不同程度地提高輝鉬礦回收率［5］。雖然鉬粗精礦品位不高，但是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)還有7次鉬精選，所以鉬精礦品位能達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

采用煤油+丁基黃藥這一組合捕收劑提高了鉬礦物回收指標(biāo)、成本較低、易操作。但是，丁基黃藥作為輝鉬礦的輔助捕收劑的用量不必太大，確定的鉬浮選的組合藥劑條件為：煤油35g/t，丁基黃藥80 g/t。

2.4鉍浮選試驗(yàn)

原先生產(chǎn)上采用丁基黃藥作捕收劑，2#油作起泡劑進(jìn)行浮鉍作業(yè)。因?yàn)槎』S藥捕收能力強(qiáng)而選擇性差，使黃鐵礦隨鉍礦物一起上浮，造成鉍精礦品位很難提高，必須選擇適應(yīng)性好的鉍礦物捕收劑。乙硫氮與黃藥性質(zhì)相似，都是硫化礦的常用捕收劑。乙硫氮作為鉛鉍銻礦的捕收劑，選擇性較好，因此考慮使用對(duì)黃鐵礦捕收能力較弱的乙硫氮。

為了與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)一致，保持捕收劑總量350 g/t不變（同步生產(chǎn)上的用量），對(duì)幾種常見捕收劑進(jìn)行了鉍粗選捕收劑種類及用量條件試驗(yàn)。浮選試驗(yàn)其他固定條件同前。浮鉍分別選擇了丁基黃藥、乙硫氮、乙硫氮+丁基黃藥（比例1∶1）為捕收劑進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3　捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果Tab.3　Testing results for collector type

試驗(yàn)結(jié)果表明，單一捕收劑的選別效果不及組合捕收劑，乙硫氮的選擇性較好，但其捕收能力弱，丁基黃藥的選擇性較差，捕收能力強(qiáng)，因此，乙硫氮配以一定量捕收能力較強(qiáng)的丁基黃藥組合使用，得到的鉍粗精礦回收率和品位都處于較高水平，綜合考慮選取乙硫氮和丁基黃藥作為鉍粗選的捕收劑。

為使乙硫氮和丁基黃藥獲得較好的組合優(yōu)化效果，考查了兩者的用量。對(duì)幾種常見捕收劑用量進(jìn)行比較的試驗(yàn)結(jié)果見表4。試驗(yàn)表明，乙硫氮和丁基黃藥用量與鉍品位成反比，鉍精礦的回收率變化不大；乙硫氮用量大小對(duì)鉍品位的影響較丁基黃藥大，丁基黃藥用量對(duì)鉍回收率的影響較乙硫氮大，綜合考慮，選取乙硫氮和丁基黃藥用量分別為263g/t和87g/t。

表4　捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果Tab.4　Testing results for collector dosage

3　　結(jié)果與討論

從2013年8月底開始在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用組合捕收劑浮選鉍鉬硫化礦，因地制宜地完善了工藝［6］。新工藝流程工業(yè)試驗(yàn)成功后可立即轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)應(yīng)用［7］，初步解決了以往生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)鉬鉍回收率較低，鉍精礦品位不高的實(shí)際問題。

原優(yōu)先浮選工藝流程在鉬粗選時(shí)沒有添加任何捕收劑，現(xiàn)在添加煤油及丁基黃藥，提高了鉬回收率；鉍浮選時(shí)采用組合捕收劑乙硫氮+丁基黃藥也提高了鉍浮選的選礦指標(biāo)，其應(yīng)用實(shí)施效果對(duì)比見表5。

表5　組合捕收劑生產(chǎn)應(yīng)用前后指標(biāo)對(duì)比　　%Tab.5　Index comparisons between before and after applying combination collector

從表5中可看出，在生產(chǎn)上應(yīng)用組合捕收劑后，生產(chǎn)指標(biāo)明顯提高，鉍精礦品位提高了1.95%，尾礦品位進(jìn)一步降低，鉍尾品位降低了1.75%，鉍精礦實(shí)際回收率提高了10.31%；鉬精礦品位基本相當(dāng)，鉬精礦實(shí)際回收率再創(chuàng)新高，鉬回收率提高了20.6%。

生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)施情況：2014年累計(jì)處理鉍鉬原礦2 228.175 t，含鉬品位0.22%，含鉍品位2.51%；產(chǎn)鉬精礦7.532 t，品位38.64%，實(shí)際回收率58.67%；產(chǎn)鉍精礦186.116 t（金屬量19.564 t），品位10.51%，鉍尾品位0.94%，實(shí)際回收率34.96%，理論回收率68.69%；全年銷售鉍精礦18.547 6 t（金屬量），銷售收入270余萬元。

4結(jié)論

（1）通過對(duì)煤油+丁基黃藥組合捕收劑與單一煤油作為捕收劑比較試驗(yàn)，說明丁基黃藥作為輔助捕收劑，在粗選段能提高鉬粗精礦回收率。

（2）在復(fù)雜鉍鉬硫分離浮選作業(yè)中，組合捕收劑的優(yōu)化應(yīng)用更有助于浮選分離，可提高選礦指標(biāo)。

（3）生產(chǎn)實(shí)踐證明，組合捕收劑在鉍鉬硫分離浮選作業(yè)中的應(yīng)用是可行的，最終使企業(yè)獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

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Application of Combination Collector to the Flotation of Molybdenum Bismuth Sulphide Ore

ZHONG Neng

（Dajishan Tungsten Industry Co.，Ltd.，Quannan 341801，Jiangxi，China）

Based on analyzing the on-site e cyanide-free bismuth and molybdenum flotation production process for Jiangxi tungsten sulfide ore，experiments on combination collector choice and dosages were performed to improve the technical and economic indicators of bismuth and molybdenum beneficiation.The application of combined collectors（Kerosene35 g/t，butyl xanthate 80 g/t，Diethyldithiocarbamate 263 g/t，butyl xanthate 87 g/t）to the flotation of Bismuth and molybdenum sulphide produced molybdenum Concentrate with Grade reaching 38.64%and actual recovery 58.67%，and bismuth concentrate with grade reaching 10.51%and actual recovery 34.96%.The combined effect of the two agents improved the beneficiation technical and economic indicators.

combination collector；bismuth；molybdenum；flotation；recovery rate

TD952

A

10.3969/j.issn.1009－0622.2015.03.006

2015-04-13

鐘能（1969-），男，江西全南人，工程師，主要從事選礦技術(shù)工作。