熊宗彪 蔣澤斌 李春林 陸澤雍 唐俊翔
(湖南中科礦冶技術(shù)有限公司,湖南長沙410000)
錫礦是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源,集中分布在云南、廣西、廣東、湖南和江西等省區(qū)[1]。錫石是自然界中錫存在的主要形式,大部分錫石嵌布粒度細(xì),與其他礦物共生關(guān)系密切,屬難選礦石。
由于錫石密度大,單體解離的粗粒錫石采用重選工藝可高效回收,但錫石性脆的突出特點(diǎn)決定了其在磨礦過程中極易過粉碎,產(chǎn)生大量的細(xì)粒錫石,這部分錫石的回收一般采用浮選、重浮聯(lián)合或浮磁重聯(lián)合工藝進(jìn)行回收[2-4]。
錫石浮選,捕收劑的選擇非常關(guān)鍵。目前研發(fā)的錫石浮選捕收劑主要有脂肪酸類、羥肟酸類、磺化琥珀酸類、膦酸類和胂酸類等,這些捕收劑雖有較好的選擇性,但對(duì)細(xì)粒錫石的捕收能力較弱[5-6]。為了高效回收細(xì)粒錫石,研究者在新型捕收劑及組合捕收劑的研發(fā)上開展了大量的工作[7],但收效不大。
廣西河池某錫礦石為含泥高硫錫石型礦石,錫石嵌布粒度細(xì),目前選廠在浮選脫硫后以ZK-9+P86為捕收劑回收細(xì)粒錫石。從生產(chǎn)實(shí)踐看,錫石回收效率不高,藥劑用量較大,成本偏高。為改善現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況,探討了新型錫石捕收劑CS-6替代ZK-9對(duì)微細(xì)粒錫石浮選效果的影響。
(1)試樣為廣西河池某錫礦選廠的脫硫產(chǎn)品,主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1,主要礦物組成見表2,粒度篩析結(jié)果見表3。
由表1可知,試樣中有回收價(jià)值的元素為錫。
由表2可知,試樣中的錫主要以錫石和黝錫石形式存在;其他金屬礦物主要有磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等;脈石礦物主要為石英和方解石,其次為長石、云母、石榴石、磷灰石等。
由表3可知,錫石在-0.074 mm粒級(jí)有明顯的富集現(xiàn)象,尤其在0.074~0.021 mm粒級(jí)。
(2)捕收劑CS-6為粉紅色至桔紅色膏狀固體,具有較濃的脂香氣味;ZK-9為粉紅色膏狀固體,顏色較淺,氣味較輕。
為了解CS-6和ZK-9在捕收能力和選擇性上的差異,采用1次粗選流程進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)固定調(diào)整劑Na2CO3用量為1 000 g/t,輔助捕收劑P86用量為210 g/t,起泡劑2#油用量為40 g/t,試驗(yàn)結(jié)果見表4。
由表4可知,隨著ZK-9或CS-6用量的增大,錫石粗精礦錫回收率均上升,錫品位均下降,且這2種藥劑均在用量超過1 000 g/t后出現(xiàn)回收率滯漲、品位加速下滑的局面。2種藥劑合適的用量均為1 000 g/t,CS-6所對(duì)應(yīng)的錫粗精礦品位為7.21%、回收率為82.25%,ZK-9所對(duì)應(yīng)的錫粗精礦品位為7.32%、回收率79.81%。在粗精礦錫品位相當(dāng)?shù)那闆r下,以CS-6為捕收劑錫回收率高2.44個(gè)百分點(diǎn),說明CS-6的捕收性能更強(qiáng)。
為了進(jìn)一步比較ZK-9和CS-6對(duì)錫石的捕收性能,分別模擬現(xiàn)場(chǎng)流程進(jìn)行了閉路試驗(yàn),試驗(yàn)流程見圖1(圖中A代表ZK-9或CS-6),結(jié)果見表5。
由表5可知,試樣采用圖1所示的流程處理,以CS-6為捕收劑可獲得錫品位為18.43%、錫回收率為90.94%的錫精礦;以ZK-9為捕收劑可獲得錫品位為18.54%、錫回收率為86.36%的錫精礦。在錫精礦錫品位相當(dāng)?shù)那闆r下,以CS-6為捕收劑錫回收率高4.58個(gè)百分點(diǎn),表明CS-6對(duì)錫石的捕收能力比ZK-9強(qiáng)。
為了解CS-6與ZK-9對(duì)不同粒級(jí)錫石回收的差異,對(duì)閉路試驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行了粒級(jí)回收效果分析,結(jié)果見表6。
由表6可知,無論以CS-6還是ZK-9為捕收劑,錫精礦中均無+0.15 mm粒級(jí)錫石,說明這2種捕收劑不適合粗粒級(jí)錫石的回收;0.15~0.074 mm粒級(jí)錫石的回收率分別為45.75%和21.61%,說明CS-6和ZK-9對(duì)較粗粒錫石的回收效果也均不理想,但CS-6的回收效果明顯強(qiáng)于ZK-9;0.074~0.021 mm粒級(jí)錫石的回收率分別為96.07%和92.20%,說明CS-6和ZK-9對(duì)較細(xì)粒錫石的回收效果均較好,CS-6對(duì)較細(xì)粒錫石的回收效果略強(qiáng)于ZK-9;0.021~0.010 mm粒級(jí)錫石的回收率分別為90.22%和91.34%,-0.010 mm粒級(jí)錫石的回收率分別為90.02%和92.58%,說明CS-6和ZK-9對(duì)微細(xì)粒錫石的回收效果均較好,ZK-9對(duì)微細(xì)粒錫石的回收效果略強(qiáng)于CS-6。
捕收劑優(yōu)化前后現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)見表7。
由表7可知,以CS-6為捕收劑可獲得錫品位為19.05%、錫回收率為91.68%的錫精礦,而以ZK-9為捕收劑可獲得錫品位為19.14%、錫回收率為88.33%的錫精礦。以CS-6替代ZK-9為錫石浮選的捕收劑,在錫精礦品位低0.09個(gè)百分點(diǎn)的情況下,錫回收率提高了3.35個(gè)百分點(diǎn)。表明以CS-6替代ZK-9可以更好地回收錫石。
為期1個(gè)月的工業(yè)試驗(yàn)期間,一車間以ZK-9為捕收劑,二車間以CS-6為捕收劑,分別處理礦石(以脫硫產(chǎn)品計(jì),下同)12.73萬t和12.58萬t,CS-6、ZK-9、P86、Na2CO3、2#油的單價(jià)分別為 21 290、21 790、34 440、1 570、8 000元/t,藥劑成本分析結(jié)果見表8。
由表8可知,以CS-6替代ZK-9為錫石浮選捕收劑,噸礦石浮錫藥劑成本可下降0.4元。
(1)廣西河池某含泥高硫錫礦石選礦廠以ZK-9為細(xì)粒錫石浮選的捕收劑,錫回收效果不理想,且生產(chǎn)中藥劑成本較高。而以錫石浮選的新型捕收劑CS-6替代ZK-9處理現(xiàn)場(chǎng)脫硫產(chǎn)品,1次粗選的錫精礦錫品位雖然從7.32%降至7.21%,但錫回收率從79.81%顯著提高至82.25%;而采用1粗2精3掃閉路流程,以CS-6為捕收劑的錫精礦錫品位為18.43%、錫回收率為90.94%,以ZK-9為捕收劑的錫精礦錫品位為18.54%、錫回收率為86.36%。表明CS-6對(duì)錫石的捕收能力比ZK-9強(qiáng),但選擇性稍弱。
(2)CS-6和ZK-9均不適合粗粒(+0.15 mm)錫石的回收,對(duì)較粗粒(0.15~0.074 mm)錫石的回收效果也均不理想,但CS-6的回收效果明顯強(qiáng)于ZK-9;CS-6和ZK-9對(duì)較細(xì)粒(0.074~0.021 mm)錫石的回收效果均較好,CS-6的回收效果略強(qiáng)于ZK-9;CS-6和ZK-9對(duì)微細(xì)粒(-0.021 mm)錫石的回收效果均較好,ZK-9的回收效果略強(qiáng)于CS-6。
(3)生產(chǎn)實(shí)踐表明,以CS-6為捕收劑可獲得錫品位為19.05%、錫回收率為91.68%的錫精礦,而以ZK-9為捕收劑可獲得錫品位為19.14%、錫回收率為88.33%的錫精礦。以CS-6替代ZK-9為錫石浮選的捕收劑,在錫精礦品位低0.09個(gè)百分點(diǎn)的情況下,錫回收率提高了3.35個(gè)百分點(diǎn),表明以CS-6替代ZK-9可以更好地回收錫石,且可以降低噸礦石浮錫藥劑成本0.40元。