红石砬铂钯矿选矿试验研究.pdf

2 0 1 8 年第1 期有色金属 选矿部分 5 5 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 8 ．0 1 ．0 1 1 红石砬铂钯矿选矿试验研究 易小祥1 ，母传伟1 ，郭靖1 ，李建华2 1 ．中冶沈勘秦皇岛设计研究院有限公司，河北秦皇岛0 6 6 0 0 1 ； 2 ．秦皇岛首秦龙汇矿业有限公司，河北秦皇岛0 6 6 0 0 1 摘要针对红石砬铂钯矿，通过对铂钯矿工艺矿物学研究，根据矿石的工艺特性，确定r 铂钯优选浮选，再进 行磷灰石的选别和磁铁矿回收的工艺流程。在原矿含铂0 ．6 5s ／t ，钯0 ．1 7g ／t ，磷2 ．0 9 ％，铁9 ．9 5 ％的条件下，采用 “优先浮铂一浮磷一磁选”的工艺流程，在磨矿细度为一7 4I x m 占8 1 ％时，可获得铂钯精矿铂品位1 3 8 ．4 0s ／t 、【圃收率 8 5 ．1 7 ％，钯品位2 2 ．4 0g ／t 、回收率为5 2 ．7 1 ％的铂钯精矿；P 2 0 5 品位2 6 ．9 5 ％、回收率8 7 ．1 7 ％的磷精矿和铁品位 5 4 ．2 0 ％、回收率3 6 ．5 0 ％的铁精矿。 关键词浮选一磁选工艺；铂钯矿；磷灰石；磁铁矿 中图分类号T D 9 5 3 ．3 ；T D 9 1 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 8 0 1 - 0 0 5 5 - 0 6 S t u d yo nM i n e r a lP r o c e s s i n gT e c h n i q u eo fP l a t i n u m - p a l l a d i u mO r ei nH o n g s h i l a Y ／X i a o x i a n g l 。M UC h u a n w e i J ，G U oJ i n g i ．L If i a n h u a 2 1 ．S h e nK a nQ i n h u a n g d a oD e s i g n R e s e a r c hC o r p o r a t i o n ，M C C ，Q i n h u a n g d a oH e b e i0 6 6 0 0 1 ，C h i n a ； 2 ．Q i n h u a n g d a oS h o u q i n l o n g h u iM i n i n gC o ．，厶正，Q i n h u a n g d a oH e b e i0 6 6 0 0 1 ，C h i n a A b s t r a c t A c c o r d i n gt ot h ep r o c e s sm i n e r a l o g yc h a r a c t e r i s t i c so fp l a t i n u m p a l l a d i u mo r e f r o mH o n g s h i l a ， t h r o u g ht h es t u d yo fo r em i n e r a l o g y ．t h ep r o c e s sf l o wo fs e l e c t e df l o t a t i o nf o rp a l l a d i u m - p l a t i n u m ，f o H o w e db yt h e b e n e f l c i a t i o no fa p a t i t ea n dm a g n e t i t ei sd e t e r m i n e d ．1 1 1 er a wo r ec o n t m n e sP t0 ．6 5g ／t ，P b0 ．1 7g ／t ，P 2 0 5 2 ．0 9 ％， T F e 9 ．9 5 ％．a n dt h ep r o c e s sf l o wo ft h e ”f l o a t i n gp l a t i n u ms e l e c t e d l y f l o a t i n gp h o s p h o r u s m a g n e t i cs e p a r a t i o n ”i s u s e da n di tc a no b t m nP tc o n c e n t r a t eg r a d ei s1 3 8 ．4 0g ／t ．t h er e c o v e r yr a t ei s8 5 ．1 7 ％，P bc o n c e n t r a t eg r a d ei s 2 2 ．4 0g ／t ，t h er e c o v e r yr a t ew a s5 2 ．7 1 ％；P 2 0 5c o n c e n t r a t eg r a d ei s2 6 ．9 5 ％，t h er e c o v e r yr a t eW a s8 7 ．1 7 ％；i r o n c o n c e n t r a t eg r a d ei s5 4 ．2 0 ％．t h er e c o v e r yr a t ew a s3 6 ．5 0 ％a taf i n a lg r i n d i n gs i z eo f81 ％一7 4p , m ． K e yw o r d s f l o t a t i o na n dm a g n e t i cs e p a r a t i o np r o c e s s ；p l a t i n u m p a l l a d i u mo r e ；a p a t i t e ；m a g n e t i t e 铂、钯属稀有贵金属，用途很广，但地球上储量 不多。我国铂、钯产量远远不能满足经济建设的要 求，每年均需进口。 河北省丰宁县红石砬铂钯矿铜、镍含量较低，并 伴生可供综合利用的磷、铁，与铜镍型铂矿及铬铁矿 型铂矿相比，差别明显。矿石中铂、钯质量比5 ～7 ， 通过简单浮选铂精矿品位即可达到16 6 0g ／t ，回收 率8 8 ％，富集效果很好，中外罕见。目前国内外尚 未发现与红石砬铂钯矿性质类似的铂矿床，矿区应 温含磷铂矿床”‘”1 。 为回收其中的铂、钯及磷、铁，采用优先浮铂一 浮磷一磁选提铁流程进行选矿试验，最终获得铂钯 精矿、磷精矿、铁精矿 弱磁精矿 ‘4 引。该工艺流程 简单，铂、钯回收率高，同时综合回收了磷和铁。 1 矿石性质 1 ．1 矿石化学成分分析 矿石主要化学成分分析结果见表1 ，试金分析 属于一个新类型，初步命名为“岩浆熔主一气成高结果见表2 。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1 M u l t i - e l e m e n t sa n a l y s i sr e s u l t so fr u n o f - m i n eo r e，‰ 收稿日期2 0 1 7 - 0 9 ．1 2 修回日期2 0 1 7 1 2 1 5 作者简介易小祥 1 9 8 2 一 ，男，湖北钟祥人，硕士，高级工程师。 万方数据 5 6 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第1 期 表2铂钯矿试金分析结果 T a b l e2P l a t i n u mp a l l a d i u mt e s tr e s u l t s ／ g - t 。1 垂耋堕型墅丝墅坠Q 含量0 ．6 50 ．1 7 0 ．3 0 5 ．8 2 一一 一一 由表1 、表2 可知，矿石中主要有益组分为铂、 钯、P 2 0 ，及铁，贵金属除铂、钯外，其余含量甚微。 表3 T a b l e3 1 ．2 矿石矿物组成 矿石属于热液型铂族元素矿床，成矿岩石为 透辉岩和闪辉岩。采用电子显微镜能谱分析和 M L A 矿物自动检测技术对其进行矿物查定和定量 测定，主要矿物组成见表3 ，主要矿物相对含量见 表4 。 矿石主要矿物类型和种类 M a i nm i n e r a lt y p e sa n dt y p e s ，％ 工艺矿物学研究表明，该铂钯矿石中硫化矿物 的含量极低，总量不足0 ．0 3 ％，铂钯矿物主要为砷 铂矿、承铂矿、硫铂矿，无磁性，均属于易浮矿物；磷 灰石属于氧化矿物，天然可浮性较铂钯矿物差；铁矿 物主要为磁铁矿，可采用弱磁选实现其有效的综合 回收。 1 ．3 主要矿物嵌布特征 铂族矿物粒度细小，以1 0 ～4 0 斗m 居多，较粗 者为1 0 0 ～2 0 0I x m ，高品位地段 P T 5 - 7 2 粒度增大 到2 0 0 ～5 0 0 斗m ，个别最大可达6 0 0 斗m 。 铂族矿物连生现象最普遍，不但铂族矿物之 间互相连生组成集合体，而且与造岩矿物及脉石 矿物也互相连生。4 8 4 个连生体统计发现，与辉石 及角闪石连生的铂族矿物占4 9 ．2 ％，与绿帘石连 生的占2 7 ．4 ％，与磷灰石、方介石及长石连生的 占2 3 ．4 ％。 2 试验结果与讨论 2 ．1 矿石相对可磨度测定 选取金川龙首矿作为标样矿石，分别取试验 矿样和标样的1 6 0 ～20 0 0 斗m 粒级部分，每份5 0 0 g ，控制磨矿浓度5 0 ％，在固定的磨矿条件下依次 分别进行不同时间的磨矿，然后对各磨矿产品分 别用孔径7 4 m 的标准筛进行筛分，测定结果见 表5 。 万方数据 2 0 1 8 年第1 期易小祥等红石砬铂钯矿选矿试验研究 5 7 表5相对可磨度测定结果 T a b l e5R e l a t i v eg r i n d i n gt e s tr e s u l t s ／％ 磨矿时间／m i n _ r 壁芏挚堕上二鲁旦旦鱼景} ≮ 河北铂钯矿 4 1 ．4 46 2 ．0 67 6 ．2 58 4 ．6 29 0 ．4 2 金川龙首矿 3 9 ．0 75 8 ．4 57 3 ．0 78 2 ．3 28 7 ．1 2 根据相对可磨度公式，计算不同试样磨矿细度 一7 4 恤m 占7 5 ％时的相对可磨度值为K r o ／T ％ 金川龙首矿 ／丁 河北铂钯矿 8 ．4 ／7 ．7 1 ．0 9 ；不同试样磨矿细度一7 4 “m 占8 5 ％时的相对 可磨度值为1 ．1 l 。 2 ．2 铂钯粗选磨矿细度试验 以碳酸钠为调整剂，水玻璃为活化剂，丁基黄药 为捕收剂，松醇油为起泡剂，进行铂钯粗选磨矿细度 试验，流程见图l ，结果见表6 。 表6 T a b l e6 中矿尾矿 ∥t ； 单位m i n ； 图1 铂钯粗选磨矿细度试验试验流程 F i g ．1 P l a t i n u ma n dp a l l a d i u mr o u g h i n gg r i n d i n g f i n e n e s st e s tt e s tf l o w 铂钯粗选磨矿细度试验结果 F i n e n e s st e s tr e s u l t so fP tp a l l a d i u mc o a r s eg r i n d i n gm i l l7 嘞 表6 表明，随着磨矿细度的增大，精矿产率逐步 升高，尾矿铂、钯品位呈下降趋势，当磨矿细度大于 一7 4 “m 占8 l ％时，尾矿铂品位随磨矿细度的增加 变化不大，磨矿细度对钯回收率影响不明显，综合 考虑铂钯精矿的品位和回收率，确定磨矿细度为 一7 4 斗m 占8 l ％。 2 ．3 浮选药剂试验 2 ．3 ．1 粗选调整剂用量试验 磨矿细度为一7 4 斗m 占8 1 ％时，以水玻璃为活 化剂，丁基黄药为捕收剂，松醇油为起泡剂，进行调 整剂碳酸钠用量试验，铂钯粗选碳酸钠用量试验流 程图与图l 基本相同 一次粗选一次扫选 ，结果见 表7 。 由表7 可知，随着碳酸钠用量的增加，粗精矿 铂、钯品位均逐渐升高，铂回收率先升高后下降，在 碳酸钠用量为4 ．0g ／t 时达到峰值8 4 ．2 7 ％，钯回收 率先升高后下降再降低，在碳酸钠用量为3 ．0g ／t 时 达到峰值5 2 ．3 7 ％。综合考虑，选择碳酸钠用量3 ．0 g , ／t 。 2 ．3 ．2 铂钯精选调整剂用量试验 将最佳条件下一次粗选一次扫选选别获得的粗 精矿作为铂钯精选给矿进行粗选作业，搅拌时间 3m i n ，粗选时间7m i n ，进行调整剂种类及用量试 验，结果见表8 。 万方数据 5 8 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第1 期 表8 T a b l e8 铂钯精选调整剂种类及用量试验结果 P l a t i n u mp a l l a d i u ms e l e c t i o na d j u s t m e n tt y p ea n da m o u n to ft e s tr e s u l t s，％ 表8 表明，调整剂六偏磷酸钠、4 0 1 、5 1 5 和水玻 璃对精矿铂、钯品位和回收率影响不明显，精矿产率 则随药剂用量的增加而逐步降低。在同等药剂用量 下，以水玻璃为调整剂时，精矿产率最低，这主要是 因为水玻璃具有较好的分散作用。因此选择水玻璃 为铂钯精选调整剂，用量20 0 0g ／t 。 2 ．3 ．3磷灰石浮选捕收剂种类及用量试验 以铂钯浮选尾矿作为磷灰石浮选给矿，进行磷 灰石浮选捕收剂种类及用量试验流程见图2 ，结果 见表9 。 由表9 可知，G Y H 作为磷灰石浮选捕收剂， 选择性明显优于油酸钠，粗精矿指标整体优于油 酸钠。随着G Y H 用量的增加，粗精矿产率逐步升 高，回收率提高幅度不明显，P O ，品位则略有下 降。因此，确定采用G Y H 作为磷灰石的浮选捕收 剂，用量3 2 0g ／t 。 2 ．4 磁选选铁试验 以磷灰石浮选尾矿为给矿，进行一次粗选、一次 扫选磁选提铁，磁场强度均为8 0k A ／m ，可获得铁精 矿品位5 4 ．2 0 ％、回收率3 6 ．5 0 ％的良好指标。 万方数据 2 0 1 8 年第1 期易小祥等红石砬铂钯矿选矿试验研究 5 9 给矿 浮选铂钯尾矿 中矿 图2 磷灰石浮选捕收剂种类及用量试验流程 F i g ．2A p a t i t ef l o t a t i o nc o l l e c t o rt y p e a n da m o u n to ft e s tf l o w 2 ．5 全流程试验 在条件试验和开路试验的基础上，按图3 进行 全流程闭路试验，结果见表1 0 。 表9 磷灰石浮选捕收剂种类及用量试验结果 T a b l e9 A p a t i t ef l o t a t i o nc o l l e c t o rt y p e s a n dd o s a g et e s tr e s u l t s，嚷 磷精矿 图3 全流程闭路试验流程 F i g ．3 F l o w s h e e to ff u l l p r o c e s sc l o s e d c i r c u i tt e s t 尾矿 万方数据 6 0 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第1 期 t 单位为g , ／t 。 3结论 钯精矿再磨再选。 1 河北红石砬铂钯矿品位低，铂0 ．6 5g ／t 、钯 0 ．1 7g ／t ，并可伴随回收磷、铁，属岩浆熔主一气成高 温含磷铂矿床。该铂钯矿石主要目的矿物铂族矿物 等产出粒度细，易于选别，采用铂钯优先浮选一磷灰 石浮选一磁选提铁工艺流程对其进行选矿试验。 2 在较细的磨矿细度一7 4 仙m 占8 1 ％时，试验 采用一次粗选三次精选两次扫选铂钯优先浮选铂 钯浮选尾矿一次粗选四次精选两次扫选选磷一浮磷 尾矿一次粗选一次精选提铁闭路流程，可获得铂品 位1 3 8 ．4 0g ／t 、回收率8 5 ．1 7 ％，钯品位2 2 ．4 0g ／t 、 回收率5 2 ．7 1 ％的铂钯精矿，P 0 ，品位2 6 ．9 5 ％、回 收率8 7 ．1 7 ％的磷精矿和铁品位5 4 ．2 0 ％、回收率 3 6 ．5 0 ％的铁精矿。为提高铂钯精矿品位，建议将铂 参考文献 [ 1 ] 李希尧，崔石林，靳根起，等．河北省丰宁县红石砬铂矿 区五道沟矿段详细勘探报告[ R ] ．承德河北省地质局 第四地质大队，1 9 7 4 ． [ 2 ] 李希尧，崔石林，靳根起，等．河北省丰宁县红石砬铂矿 区详细勘探报告[ R ] ．承德河北省地质局第四地质大 队，1 9 7 7 ． [ 3 ] 唐庆民，余逸飞．河北省丰宁县红石砬超贫磁铁矿评价 地质报告[ R ] ．承德河北省地质局第四地质大 队，2 0 1 1 ． [ 4 ] 王运敏．中国黑色金属矿选矿实践[ M ] ．北京科学出 版社，2 0 0 8 1 8 3 8 1 8 7 2 ． [ 5 ] 选矿设计手册编委会．选矿设计手册[ M ] ．北京冶 金工业出版社．1 9 8 8 6 6 - 9 1 8 ． 上接第4 2 页 从表1 3 中可以看出，采用柱机联合选硫工艺 后，硫的主品位从4 6 ．2 0 ％提高到4 6 ．6 1 ％，提高了 0 ．4 1 个百分点；回收率从8 6 ．5 8 ％提高到8 8 ．9 3 ％， 回收率提高了2 ．3 5 个百分点。 4 ．2 消耗情况对比 柱机联合浮选铅锌硫技术改造后 1 节省了2 9 台浮选机，节约装机功率3 3 0k W ， 电耗降低5 ．1k W h ／t 。 2 节省浮选用水量8 9 9 ．7 2t ／d ，用水量节省 O ．6 8 ∥t 原矿。 3 浮选设备辅助材料消耗有所降低。 4 浮选药剂成本节约1 ．4 6 形t 原矿。 5结论 1 高浓度柱机联合浮选铅锌硫新工艺的成功应 用，解决了多年长期困扰南京栖霞山铅锌矿高硫多 碳铅锌硫浮选长期满溢的问题，改善了浮选作业现 场环境。 2 浮选柱快选与浮选机联合浮选，使南京栖霞 山铅、锌、硫、银回收率分别提高了1 ．1 5 、2 ．2 8 、2 ．3 5 、 1 ．1 1 个百分点，稳定提高了铅锌硫银指标，解决了 同种矿物不同可浮性的问题。 3 柱机联合浮选铅锌硫降低电耗5 ．1k W h ／t ， 用水量节省0 ．6 8t ／t 原矿，节能效果十分显著。 4 柱机联合浮选铅锌硫，节省了厂房占用，为南 京银茂公司今后发展提供了发展空间。 5 南京栖霞山铅锌矿的浮选全部应用了高浓度 柱机联合浮选新工艺技术，经济与环境社会效益显 著，值得推广。 参考文献 [ 1 ] 缪建成，王方汉．南京铅锌银矿电位调控浮选的研究与 应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 0 1 5 ．8 ． [ 2 ] 王方汉，缪建成，孙水裕，等．铅锌硫化矿选矿过程清洁生产 技术的研究与应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 4 6 5 - 9 ． [ 3 ] 胡岳华，冯其明．矿物资源加工技术与设备[ M ] ．北京 科学出版社，2 0 0 6 2 3 0 ．2 3 2 ． [ 4 ] 孙水裕，缪建成，刘如意，等．选矿废水净化处理与回用 的研究与生产实践[ J ] ．环境工程，2 0 0 5 ，2 3 1 7 - 9 ． [ 5 ] 缪建成，王方汉．多碎细磨提高铅锌选矿指标的研究与 实践[ C ] ．北京中国冶金矿山企业协会，2 0 0 4 ． 万方数据