蒙古Tumurtiin-Ovoo锌矿选矿工艺改善.pdf

2 0 有色金属 选矿部分 2 0 1 0 年第6 期 蒙古T u m u r t i i n O v o o 锌矿选矿工艺改善 熊勇J ⋯／， 中国有色金属建设股份有限公司，北京1 0 0 0 2 9 摘要蒙古T u m u r t i i n - O v o o 锌矿是一个以闪锌矿、磁铁矿为主，并含有少量锰的多金属矿。通过对选矿工艺的改 善，最终采用浮选硫化锌、锌浮选尾矿再直接磁选流程，选矿回收率达到8 7 ％。8 9 ％。锌精矿品位保持在5 2 ％左右。铁精矿 品位6 ∞b 左右，铁回收率5 3 ％左右。 关键词闪锌矿；磁铁矿；浮选一磁选 中图分类号T D 9 5 2 ．3文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 0 0 6 - 0 0 2 0 - - 0 4 蒙古T u m u r t i i n O v o o 锌矿是以闪锌矿、磁铁矿 为主，并含有少量黑铁锰矿的多金属矿床。中国有 色金属建设股份有限公司为弥补国内锌金属资源短 缺的现状，于2 0 0 4 年与蒙古国M e t a l i m p e x 公司正 式成立鑫都矿业公司建设了年产6 ．6 万t 锌精矿的 蒙古T u m u r t i i n O v o o 锌矿。T u m u r t i i n O v o o 锌矿位 于蒙古国的苏赫巴托省，锌矿地质储量9 5 0 ．2 万t 、 品位1 3 ．0 1 ％、金属储量1 2 3 ．6 万t 。 本文对整个选矿生产工艺存在的问题进行了分 表1 T a b l e1 析，并提出生产流程改进和完善的措施。 1原矿性质 蒙古T u m u r t i i n O v o o 锌矿属矽卡岩型锌矿床。 矿石按工业类型可分为原生 硫化 锌矿和次生 碳酸盐和硅酸盐 锌矿。原生锌矿约占总矿量的 9 0 ％左右，次生锌矿主要分布在矿体上部。 1 ．1 原矿多元素分析 原矿多元素分析结果见表1 。 原矿多元素分析结果 T h ea n a l y s i sr e s u l t so fm u l t i - e l e m e n to fr u n - o f - m i n eo r e ％ 1 ．2 原矿中锌和铁物相分析 原矿中锌的物相分析结果见表2 ，铁的物相分 析结果见表3 。 表2锌物相分析结果 T a b l e2T h ea n a l y s i sr e s u l t so fz i n cp h a s e％ 相别异极矿中锌菱铁矿中锌闪锌矿中锌其它的锌总锌 棚圳磁铁矿中铁赤铁矿、氧氧化铁、菱铁矿中铁黄铁矿中铁硅酸盐中铁总铁 占有率 5 1 ．0 01 3 ．0 02 ．2 03 3 ．4 01 0 0 ．0 收稿日期2 0 1 0 _ 0 7 粕 作者简介熊勇 1 9 5 6 - ，男，重庆万州人，高级工程师。 从表2 和表3 中可知，原矿中闪锌矿占总锌的 8 7 ．2 ％，此部分锌通过浮选法回收。原矿中磁性铁 占总铁的5 1 ％，这部分通过磁选的方法回收。 1 ．3 原矿的矿物组成及锌、铁的嵌布特征 蒙古T u m u r t i i n O v o o 锌矿组成矿石的矿物约 2 0 余种，金属矿物以闪锌矿、磁铁矿、方铅矿、 水锰矿及黄铁矿为主，其次还含有少量的黄铜矿和 硫铜铋矿。脉石矿物有钙铁榴石、石英、方解石、 石榴石、钙蔷薇辉石、蔷薇辉石等。矿石的结构以 结晶结构和交代结构为主，如自形、半自形、它形 粒状结构、交代残余结构、骸晶结构等。矿石构造 有斑杂状、浸染状、条带状和致密块状等。 矿石中的锌主要以闪锌矿的形式存在。闪锌矿 万方数据 2 0 1 0 年第6 期熊勇蒙古T u m u f l i i n O v O O 锌矿选矿工艺改善 2 l 表现为角状的析出物以及明显的复对称解理，既 有单个的闪锌矿颗粒，也有共生体。闪锌矿嵌布在 石榴石之间或石榴石与磁铁矿之间，以及少数黑 镁铁锰矿的颗粒间。闪锌矿有时与磁铁矿形成共生 体，在碳酸盐脉石矿物中形成角状的碎片。矿样中 无色的闪锌矿几乎是纯的，只有少量方铅矿杂质 o ．o o l - o ．0 3 0 m m ；矿样中着色闪锌矿的特点是其中 存在大量的黄铁矿杂物。从单个的颗粒 O ．0 0 1 。 0 ．0 6 0 m m ，般为J 0 ．0 2 6 m m 到小的共生物 0 ．16 r a m 不等。闪锌矿中黄铁矿的浸染均匀、致密，有时 沿解理的条纹分布。 闪锌矿中含有非金属矿物的他形夹杂物 0 ．0 0 5 0 ．0 5 m m ；闪锌矿中还有少量黄铜矿夹杂物 0 ．0 0 5 ～0 ．0 6 r a m ，通常0 ．0 1l m m ，多数与黄铁矿共 生；此外还有磁铁矿细粒 0 ．0 1 0 ．1 9 m m ，一般 0 ．0 2 6 m m 。 在闪锌矿形成的矿物中有少量菱锌矿、异极 矿，在个别情况下也有含锌的蒙脱石。 细粒无色闪锌矿的大小为0 ．0 1 ～0 ．5 m m 少数 0 ．9 m m ，一般为0 ．2 0 ．3 m m ；而着色的中、粗粒闪 锌矿的大小为0 ．0 1 6 ．0 ．1 m m 、粗粒4 ．0 r a m ．少数 3 8 r a m ，多为0 ．5 1 ．1 m m 。 在少数闪锌矿的颗粒中还含有氢氧化铁的夹 杂物。 矿石中的铁主要以磁铁矿的形式存在。磁铁矿 外表为八面晶形的自形颗粒，少数表现为他形 颗粒。磁铁矿一般与石榴石、闪锌矿和黑镁铁锰 矿共生。磁铁矿的颗粒大小为0 ．0 2 ～1 ．2 r a m 少 数3 ．9 m m ，一般0 ．4 ～0 ．8 r a m 。 2 锌浮选流程 早在1 9 8 2 年前，蒙古、东德、前苏联的科研 部门曾对此矿取样进行了不同程度的选矿试验研 究，获得了一定的成果。1 9 8 2 年前苏联全苏有用 矿物机械加工研究设计院采取此矿样品，进行了实 验室小型和连选试验及半工业试验，并对矿样进行 了详细的工艺矿物学研究。 根据工艺矿物学研究结果，试验针对原矿中闪 锌矿的嵌布特征及其它矿物的共生关系，进行了多 种选矿方法的试验研究，其中以浮选工艺为最佳。 由于原矿中闪锌矿呈粗细不均匀嵌布，试验进行了 磨矿细度、泥砂分选、泥砂混选的研究工作。当一 段磨矿细度至8 0 ％一7 4 扯m 时，锌回收率有明显下 降趋势，锌在尾矿中的损失率为1 2 ％一1 8 ％。一段 磨矿细度至5 0 ％～5 5 ％一7 4 斗m 时进行泥砂分选，锌 回收率为8 8 ％，锌精矿品位4 8 5 ％- - 4 9 ％；采用阶段磨 矿、阶段选别流程，一段磨矿细度为5 0 ％。5 5 ％、 二段磨矿细度为6 8 0 ／o - 7 0 ％- 7 4 肛m ，锌回收率91 ．6 ％， 锌精矿品位5 2 ．4 6 ％。 阶段磨矿、阶段选别的连选试验流程及药剂条 件见图1 ，试验结果见表4 ，试验产品多元素分析 结果见表5 。 表4 浮选试验结果 T a b l e4T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t so ff l o t a t i o nt e s t％ 表5 浮选试验产品多元素分析 T a b l e5T h ea n M y s i sr e s u l t so fm u l t i - e l e m e n to f f l o t a t i o nt e s t ％ 锌精矿 5 2 ．4 66 ．5 60 ．1 62 ．6 40 ．0 20 ．0 90 ．1 33 ．6 21 0 ．2 浮选尾矿1 ．4 l2 9 ．7 0 ．0 32 1 ．90 ．0 0 70 。0 0 60 ．5 73 。8 20 。6 5 由表4 可知，锌精矿回收率为9 1 ．6 ％，品位达 N 5 2 ．4 6 ％，由此可知，此浮选流程取得较为满意的 结果，此后又对其做了相应的半工业试验。半工业 试验锌精矿产率为2 0 ％～2 2 ％，锌品位5 2 ％一5 3 ％， 回收率8 6 ％～8 8 ％。前苏联全苏有用矿物机械加工 研究设计院所完成的选矿试验，采用阶段磨矿、阶 段浮选流程，能获得较好的选别技术指标。此后， 为了确保此项目的顺利实施，在中国有色金属建设 股份有限公司投资此矿前期，又委托北京矿冶研究总 院对工艺流程进行重新论证。北京矿冶研究总院[ 1 ] 提出了新的浮选流程，流程见图2 。 长沙有色冶金设计研究院根据北京矿冶研究总 院的试验报告，进行选矿工艺流程的设计及指标的 选取。蒙古T u m u f l i i n O v o o 锌矿破碎流程采用三段 一闭路流程，磨矿流程采用丽段磨矿，一段磨矿细 度一7 4 “m 占5 5 ％～6 0 ％，二段磨矿一7 4 斗m 占8 0 ％左 右，锌浮选流程采用两次粗选、一次扫选、三次精 选。经过选矿厂几年来的生产实践，试验和设计的 工艺流程完全符合矿石的特性，生产指标已经达到 甚至超过试验指标。随着矿石开采的深入，新出窿 原矿品位波动较大，其它矿物的含量有所增高，使 得锌精矿的质量及精矿的回收率产生波动，同时选 万方数据 2 2 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第6 期 胖咖洲“ 上5 t 0 跚％- 5 5 0 ％- 5 5 ⋯％- 7 4 № 拳5 0 0 ．5 米】基黄药1 5 0 o ．5 术M Hb K5 0 中硎浮选 锌精矿最终尾矿 图1 闭路试验流程 F i g ．1 T h ef l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s t 矿药剂单耗也较设计之初有明显的加大。由此，对 浮选流程也做了相应的改善。将阶段浮选流程改为 二段磨矿浮选流程，将原有两次粗选、一次扫选、 三次精选浮选流程，改为一次粗选、两次扫选、三 次精选浮选流程。通过对选矿工艺流程的改善，锌 精矿产品品位较之前提高2 ％，球磨机台时处理量 提高5 ％，选矿药剂减少2 0 ％左右。 3 选锌尾矿磁选流程 选锌尾矿中主要的含铁矿物为磁铁矿及钙铁榴 石，其次是黄铁矿及少量的赤铁矿和褐铁矿，含铁 为2 4 ％左右，可通过磁选回收，经过北京矿冶研究 总院的前期试验，磁选回收铁的理论回收率为6 5 ％ 左右。2 0 0 8 年，由于原矿矿石性质的改变，中国有 色金属建设股份有限公司又委托北京矿冶研究总院 对锌浮选尾矿进行工艺研究。工艺矿物学研究结果 表明，锌浮选尾矿中金属矿物依然以磁铁矿为主， 含量较之前有所下降，铁理论回收率仅有5 3 ％。黑 锌精矿 图2 北京矿冶研究总院闭路试验流程 F i g ．2 T h ef l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s to f B G R I M M 铁锰矿的含量较之前有明显的提高，相对含量达到 4 ．3 4 ％，脉石矿物较之前变化不大。通过磁选试验 研究，对锌浮选尾矿先进行磁粗选，粗选精矿再磨 后磁精选。最终确定的再磨细度达到- 4 5 脚占9 0 ％ 左右，此时可以获得铁精矿铁品位6 3 ．0 5 ％，回收率 达至1 J 5 3 ．3 7 ％。北京矿冶研究总院推荐流程见图3 。 选锌尾矿 矿 铁精矿 图3 磁选流程 F i g ．3 T h ef l o w s h e e to fm a g n e t i cs e p a r a t i o n 万方数据 2 0 1 0 年第6 期熊勇蒙古T u m u r t i i n O v o o 锌矿选矿工艺改善 2 3 同时，由于铁精矿中含锰量较高，并且还 含有一定量的硫、锌等，对于铁精矿的质量和 品位都有影响，因而北京矿冶研究总院对铁精 矿反浮选降硫、锌、锰进行了探索试验，但试 验效果不理想。通过北京矿冶研究总院对锌浮 选尾矿的研究，选厂结合现场的实际条件，对 其进行了一定的改善，在矿石性质变化的前提 下，铁精矿的品位能维持在6 0 ％左右，回收率 达到5 3 ％左右。 4 结论 1 T u m u r t i i n O v o o 锌矿是以闪锌矿和磁铁矿 为主的多金属矿床，通过选矿试验研究，采用浮 选一磁选流程较为合理。 2 对于锌浮选流程，参考前苏联全苏有用矿 物机械加工研究设计院对此矿流程的研究报告，及 后期北京矿冶研究总院的论证，设计建成的选厂能 够达到当时的设计要求，但随着后期矿石性质的变 化，选厂对其进行了流程调整。调整后，锌精矿产 品品位较之前提高2 ％，球磨机台时处理量提高 5 ％，选矿药剂减少2 0 ％左右。 3 对于锌浮选尾矿磁选流程，通过后期北京 矿冶研究总院的选矿工艺研究，选厂结合现场的实 际条件，对其进行了一定的改善，在矿石性质变化 的前提下，铁精矿的品位能维持在6 0 ％左右，回收 率达到5 3 ％左右。 参考文献 [ 1 ] 王中明，赵纯禄，尚衍波．蒙古国闭木尔廷～敖包锌矿选 矿试验研究[ J ] ．国外金属矿选矿，2 0 0 7 ，4 2 1 0 6 - 9 ． I M P R O V E M E N TO FT H ES E P A R A R 玳GP R O C E S SI NM O N G O L I AT U M U R T l l NO V O OZ I N C M I N E X I O N G Y o n g C h i n aN o n f e r r o u sM e t a lI n d u s t r y ’sF o r e i g nE n g i n e e r i n ga n dC o n s t r u c t i o nC o ．，B e i j i n g 1 0 0 0 2 9 。C h i n a A B S T R A C T M o n g o l i aT u m u r t i i n - - O v o oZ i n cM i n ei Sas p h a l e r i t e ，m a g n e t i t e - b a s e d ，a n dc o n t a i n s as m a l la m o u n to f m a n g a n e s ei nt h em u l t i - m e t a lo r e ．T h r o u g ht h ei m p r o v e m e n to fm i n e r a lp r o c e s s i n g ，t h ef i n a lf l o w s h e e ti s t h e f i r s tf l o t a t i o no fz i n c ，a n dz i n cf l o t a t i o n t a i l i n g sd i r e c t l yt om a g n e t i cs e p a r a t i o np r o c e s s ．R e c o v e r yr a t eo f8 7 ％ - 8 9 ％z i n cc o n c e n t r a t eg r a d ea n dr e m a i na t5 2 ％．6 0 ％i r o nc o n c e n t r a t eg r a d e ，a b o u t5 3 ％i r o nr e c o v e r y ． K e yw o r d s s p h a l e r i t e ；m a g n e t i t e ；f l o t a t i o n - m a g n e t i cp r o c e s s ， 岔 命 岔 令 岔 岔 命 岔 命 命 岔 岔 岔 岔 仓 岔 仓 仓 仓 仓 岔 岔 仓 仑 仓 偷 岔 徐夼 仓 夼 仓 仓 佾 上接第1 5 页 E X P E R I M E N ’r SO NM I N E R A LP R O C E S S I N G0 F H I G HA R S E N I C C O P P E R0 R E D E N GH e m i a 0 1 ，X I A OQ i a o b i n z 1 ．D o n g g u a s h a nC o p p e rM i n eo fT o n g l i n gN o n f e r r o u sM e t a l sG r o u pC o ．，L t d ．，T o n g l i n g A n h u i2 4 4 0 3 1 。C h i n a ；aS t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lP r o c e s s i n g ，B G R I M M ，B e i j i n g 1 0 0 0 7 0 ，C h i n a A B S T R A C T I nt h i sp a p e r ，c e r t a i nh i g ha r s e n t - c o p p e ro r ed e t a i l e dl a b o r a t o r yt e s th a v eb e e nd o n e ．S t u d yo nt h eh i g h a r s e n i c - c o p p e ro r ef e a t u r e sa n df l o t a t i o np r o c e s s ．U s i n gl i m e C a C l O 2c o m b i n e dd e p r e s s o r ，t h er e s u l ts h o w s t h a tt h ec o n t e n to fa r s e n i cc a nb er e d u c e dt o0 ．17 ％，c o n t a i n i n gC u31 ．2 2 ％w i t hr e c o v e r y8 8 ．0 0 ％，A g13 3 3 g ／tw i t hl e c o v e i T4 1 ．2 8 ％． K e yw o r d s h i g ha r s e n i c - c o p p e ro r e ；l i m e C a C l O 2c o m b i n e dd e p r e s s o r ；f l o t a t i o n 万方数据