某高砷难选锌铟矿选矿试验研究.pdf

2 0 1 6 年第6 期有色金属 选矿部分 3 1 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 6 ．0 6 ．0 0 7 某高砷难选锌铟矿选矿试验研究 张丽敏，叶从新，魏党生 湖南有色金属研究院，长沙4 1 0 1 0 0 摘要某难选高砷锌铟矿含铟2 6 0g ／t 、锌1 ．5 5 ％、砷1 ．1 5 ％，铟的存在形式多样、矿物嵌布粒度细微导致该矿铟回收 率低、精矿含砷偏高。在矿石性质基础之上采用全硫混合浮选一混合精矿再磨分离的工艺回收原矿中的铟与锌。通过闭路 试验获得了锌品位5 3 ．0 9 ％、铟品位71 1 2g ／t 的锌铟精矿，锌和铟和回收率分别为9 0 ．8 0 ％与7 3 ．9 1 ％。精矿中砷含量降低至 0 ．5 3 ％，选别指标较好。 关键词锌铟矿；高砷；混合浮选；再磨；硫化 中图分类号T D 9 2 3 ；T D 9 5 5文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 6 0 6 - ．0 0 3 1 - 0 5 S t u d yo nM i n e r a lP r o c e s s i n go faH i g hA r s e n i cI n d i u m - z i n cO r e Z H A N GL i m i n ，Y EC o n g x i n ，W E ID a n g s h e n g H u n a nR e s e a r c hI n s t i t u t eo fN o n f e r r o u sM e t a l s ，C h a n g s h a4 1 0 1 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t Ac o m p l e xr e f r a c t o r yi n d i u mz i n co r ec o n t a i n i n gI n2 6 0g ／t ，Z n1 ．5 5 ％，A s1 ．1 5 ％，i n d i u m f o r m s ，s u b t l em i n e r a ld i s s e m i n a t e de x t e n tl e d t ot h em i n el o wi n d i u mr e c o v e r ya n dc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gh i g h a r s e n i c ．B a s e do nt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h eo r e ，t h ef l o w s h e e to ft o t a ls u l f u rm i x e df l o a t i n g m i xs e p a r a t i o np r o c e s s r e c y c l i n gs e c o n d a r ym a g n t i cu n d r e s s e do r eo fi n d i u ma n dz i n cw a sa d o p t e dt os e p a r a t et h ei n d i u ma n do t h e rg a n g u e ． Ac o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g71 12g ／ti n d i u ma n d1 ．5 5 ％z i n co b t a i n e df r o mc l o s e dc i r c u i tt e s ta n dr e c o v e r yr a t eo fz i n c a n di n d i u mw e r e9 0 ．8 0 ％a n d7 3 ．9 1 ％r e s p e c t i v e l y ．A r s e n i cc o n t e n ti nt h ec o n c e n t r a t ed e c r e a s e dt o0 ．5 3 ％．T h e s e l e c t i v es e p a r a t i o no fz i n c ，i n d i u ma n da r s e n i ch a sb e e na c h i e v e ds u c c e s s f u l l y ． K e yw o r d s i n d i u m z i n co r e ；h i g ha r s e n i c ；m i x e df l o a t a t i o n ；r e g r i n d i n g ；v u l c a n i z a t i o n ． 铟广泛用于国民生产的各个领域。铟具有亲 石⋯和亲硫性，主要富集在硫化物矿体中，其中最重 要的载体矿物是闪锌矿，其次是方铅矿嵋引。由于铟 易在多种硫化矿中赋存，导致铟易分散于各个硫化 矿精矿产品中，欲提高主金属回收率与精矿品位时， 会损失铟的回收率，提高铟的回收率，会降低主金属 品位，很难同时回收铟与主要的主金属H ’10 I 。 某地高砷锌铟矿，铟在原矿中的存在形式多样， 嵌布粒度微细，导致铟的回收率不高，精矿含砷高。 本文采用全硫混合浮选一混合精矿再磨一锌铟与砷 硫分离的工艺实现了铟锌矿物与含砷矿物的有效分 离，混合浮选与分离采用捕收剂Y B 8 3 一种丁基黄 药与硫代磷酸铵组合捕收剂 ，磨矿与再磨过程添加 组合硫化剂Y S 一种硫氢化钠、硫酸铵、乙二胺组合 药剂 ，可有效提高铟的浮选回收率。 1 矿石性质 原矿多元素分析结果见表1 ，铟、锌物相分析结 果分别见表2 和表3 。 矿石主要的有价组分为铟、锌，铟品位为2 7 0 g ／t 、锌品位为1 ．5 5 ％。铟矿物是主要的目的回收对 象，伴生有价金属锌可进行综合回收。有害杂质砷 含量高达1 ．0 5 ％。铟在原矿中赋存于黝锡矿中的占 1 0 ％、赋存于闪锌矿中的有5 5 ％、以独立矿物硫铜铟 矿形式存在的铟占2 0 ％，另有1 5 ％的铟以水铟矿的 形式存在，水铟矿多为1 0t r m 以下。锌主要以闪锌 矿等硫化锌形式存在，占总锌的8 6 ．7 9 ％，以菱锌矿 等氧化锌形式存在的锌占总锌的9 ．4 3 ％，其它以锌 铁尖晶石等形式存在的占总锌的3 ．7 7 ％。 收稿日期2 0 1 6 - 0 7 - 2 7修回日期2 0 1 6 - 0 9 1 9 作者简介张丽敏 1 9 8 3 一 ，女，内蒙古通辽人，硕士，工程师，主要从事选矿工艺研究现场技术服务及技术咨询工作。 万方数据 3 2 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第6 期 1 单位为g ／t ，下同。 表3锌物相分析结果 ／％3Table3 A n a l y s i sr e s u l t so fz i n kp h a s e 试验结果与讨论 ／％ ”、”⋯”。⋯⋯ 相别硫化锌氧化锌其他锌 总锌 1 ．5 9 1 0 0 ．O 含量 1 ．3 80 ．1 50 ．0 6 分布率 8 6 ．7 99 ．4 33 ．7 7 2 技术难点分析及工艺流程确定 原矿中铟锌的存在形式多样、矿物嵌布粒度细 微、解离度低是该矿的选矿需解决的主要技术难点。 主要表现为 1 金属硫化物之间的嵌布关系复杂导致矿物 解离困难黄铜矿、闪锌矿、毒砂、黄铁矿之间的关系 复杂密切，大多共生出现，闪锌矿中有着毒砂的细小 颗粒和黄铜矿的固溶体。 2 白铁矿、毒砂嵌布粒度较细，多被包裹于闪 锌矿中或嵌于闪锌矿粒问，不利精矿品位提高。 3 铟在原矿中以机械混入物、独立矿物和水溶 性等多样形式赋存，因此，铟将随选矿不同流程分散 于各产品中，不利于铟回收率提高。 4 水铟矿含量高、嵌布粒度微细。 赋存于水铟矿中的铟占原矿总铟的1 5 ％左右。 在原矿中，水铟矿都以小于1 0 斗m 的颗粒分散于原 矿石的裂缝中，或与硫铜铟矿伴生于风化孔洞中。 未解离的水铟矿因被其他矿物包裹很难被选矿回 收，解离后的水铟矿也会因其水溶性而溶于水中，难 以被回收。 根据矿石性质与前期探索试验，本研究采用以 下几种技术手段突破限制该矿选矿的技术瓶颈。1 采用粗磨全硫混合浮选一混合浮选精矿细磨分离的 主干流程。该工艺流程的优点是可以最大程度的实 现目的矿物与白铁矿、毒砂的解离，达到降低精矿中 砷硫含量的目的。2 在磨矿过程中添加组合硫化剂 硫化水铟矿，以达到提高铟回收率的目的。3 考虑 到铟与锌共伴生关系密切，不进行锌与铟的浮选分 离，最终获得一个锌铟混合精矿。 全硫混合浮选在X F D 一3 L 浮选槽中进行。主要 进行了磨矿细度、抑制剂、捕收剂等条件试验。锌铟 与砷硫分离在X F D - O ．7 5 L 浮选槽中进行，主要进行 了再磨细度、抑制剂、捕收剂等条件试验。 3 ．1 全硫混合浮选粗选试验 3 ．1 ．1 磨矿细度试验研究 磨矿细度是影响选矿指标以及选矿厂能耗的主 要因素之一，为此，进行了磨矿细度条件试验。 磨矿细度条件试验工艺流程见图l ，试验结果见 图2 。从图2 试验结果可知，全硫混合粗精矿中锌、 ”矿 药剂用量巾f i 。m 3 N a ，C O ，l5 0 4 j C u S 0 42 0 0 Y B 一8 34 0 1 M I B C1 5 混合浮选粗选 浮选时间单位m i n ；下n 变量 粗精矿尾矿 图1磨矿细度试验工艺流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n df i n e n e s st e s t 睽曰“i Ⅲ度 一7 4 - J 上n 1 等；l ；- ／／c ／ 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 T e s tr e s u l t so fg r i n df i n e n e s s 万方数据 兰Q 竖年第6 期张丽敏等某高砷难选锌铟矿选矿试验研究 3 3 铟的回收率随着磨矿细度增加而升高，当磨矿细度 达到一7 4 斗m 占7 5 ％以后全硫混合粗精矿中锌、铟 的回收率增幅不大，因此，选择一7 4 恤m 占7 5 ％的磨 矿细度。 3 ．1 ．2 捕收剂种类研究 试验工艺流程见图l ，M I B C 视情况酌情添加。 试验结果见表4 ，表4 结果表明采用Y B 8 3 为混合浮 选捕收剂时，粗精矿中锌、铟的回收率与品位均相对 较高。 表4捕收剂种类试验结果 T a b l e4 R e s u l t so fc o l l e c t o rt y p e st e s t／％ 产品 产室 曼垡旦堕皇 捕收剂种类 名称 ’ Z n I n Z nI n 及用萤1 ’ 3 ．1 ．3 捕收剂Y B 8 3 用量试验 捕收剂Y B 8 3 用量试验工艺流程见图1 ，试验结 果如图3 所示。由图3 试验结果可知全硫混合粗 精矿中锌、铟的回收率随着捕收剂Y B 8 3 用量的增加 而升高，当Y B 8 3 用量达到4 0g ／t 时，全硫混合粗精 矿中锌、铟的回收率达到最高，继续增加Y B 8 3 用量 全硫混合粗精矿中锌、铟的回收率变化不明显，因 此，捕收剂Y B 8 3 用量选择4 0g ／t 。 图3Y B 8 3 用量试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fY B 8 3d o s a g et e s t 3 ．1 ．4 硫化剂Y S 用量试验 在上述试验过程中发现，铟的回收率最高不超 过7 5 ％，对粗选产品进行考察后发现，精矿中很难发 现水铟矿，这说明水铟矿未解离或解离后发生水解， 为提高部分解离的水铟矿的回收率，我们在磨矿过 程中添加了硫化剂，对不同硫化剂种类进行考察后 发现，组合硫化剂Y S 可显著提高精矿中铟的回收 率。试验流程见图1 ，Y S 用量试验结果见图4 ，图4 试验结果表明精矿中铟的回收率随着Y S 用量增加 而升高，当Y S 用量达到3 0 0g ／t 时，铟的回收率达到 最大值，继续增加Y S 用量，铟回收率增加不明显，因 此Y S 用量为3 0 0g ／t 较为适宜。 图4Y S 用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fY Sd o s a g et e s t 3 ．2 铟锌与砷硫分离试验 为了进一步提高混合精矿中锌、铟的品位，对全 硫混合浮选精矿进行了锌铟与砷硫分离试验。 3 ．2 ．1 铟锌与砷硫分离再磨细度试验 由工艺矿物学研究结果可知各种矿物的嵌布 粒度微细，共生关系复杂，预实现锌、铟与砷硫的有 效分离，须对全硫混合精矿进行再磨以实现锌、铟矿 物的单体解离。锌铟与砷硫分离再磨细度条件试验 工艺流程见图5 ，试验结果见表5 。试验结果表明精 矿中锌、铟的回收率随着再磨细度的增加而增加，当 再磨细度达到一3 7 斗m 占9 5 ％后，精矿中锌、铟的回 收率增加不明显，因此，再磨细度以一3 7 斗m 占9 5 ％ 左右为宜。 3 ．2 ．2 锌铟与砷硫分离石灰用量试验 锌铟与砷硫分离试验采用石灰作为砷与硫的抑 制剂，为获得最佳的分离效果，考察了不同石灰用量 对锌铟与砷硫分离效果的影响。锌铟与砷硫分离石 灰用量试验工艺流程见图5 ，试验结果见图6 。由图 6 试验结果可知，随着石灰用量的增加，锌铟精矿锌 万方数据 品位增加，锌铟回收率略有降低，当石灰用量超过 1 ．2k g ／t 后，锌铟精矿锌品位增加不多，但锌铟回收 率大幅度降低。因此，石灰用量选择1 ．2k g ／t ，此时 矿浆的p H 值为1 2 左右。 给矿 粗精j f 【l 1 再磨细度变量 C a O12 0 0 C u S 0 ．4 0 Y B 8 31 5 M I B 5 分离l 粗选 扫选精矿 诧 图5再磨细度试验工艺流程 F i g ．5 F l o w s h e e to fr e g r i n d i n gf i n e n e s s 表5再磨细度条件试验结果 T a b l e5T e s tr e s u l t so fr e g r i n df i n e n e s s ，‘％ 3 ．3 全流程闭路试验 在上述试验的基础之上进行了全流程闭路试 验，闭路循环中矿带回部分药剂，因此，闭路试验对 药剂用量进行了适量调整，试验工艺流程见图7 ，试 验结果见表6 。试验结果表明获得锌铟混合精矿含 锌5 3 ．0 9 ％、铟71 1 2g ／t 、砷0 ．5 3 ％，锌、铟、砷的回 收率分别为9 0 ．8 0 ％、7 3 ．9 1 ％、1 ．2 7 ％。锌铟与砷得 到了有效分离。试验指标较为理想。 图6C a O 用量试验结果 表6全流程闭路试验结果 T a b l e6R e s u l t so fc l o s e d ．c i r c u i tt e s t ／％ 4结论 1 该难选高砷锌铟矿主要的有价组分为铟与 砷，铟品位2 7 0g ／t 、锌品位1 ．5 5 ％，达到工业品位要 求。铟与锌的存在形式多样，矿物嵌布粒度细微是 导致该矿铟回收率低，精矿含砷高的主要原因。 2 在方案试验的基础上确定采用全硫混合浮 选一混合精矿再磨分离的工艺回收原矿中的铟与 锌。全硫混合浮选以碳酸钠为p H 值调整剂、硫酸铜 为活化剂、Y B 8 3 为捕收剂、M I B C 为起泡剂。铟锌与 砷硫分离以石灰为抑制剂、以硫酸铜为锌、铟矿物的 活化剂、以Y B 8 3 为捕收剂、M I B C 为起泡剂。 3 在上述条件试验基础之上进行了全流程闭路 试验，通过闭路试验，在含锌1 ．5 6 ％、铟2 5 6g ／t ，砷 1 ．1 0 ％的原矿中获得了锌品位为5 3 ．0 9 ％、铟品位为 71 1 2g ／t 的锌铟精矿，锌和铟和回收率分别为 9 0 ．8 0 ％与7 3 ．9 1 ％。精矿中砷含量降低至0 ．5 3 ％， 选别指标较好。 参考文献 [ 1 ] 杜斌，吴丹，魏琴，等．巯基葡聚糖凝胶分离富集 5 1 7 3 C 盼m ● Y M 先一 2 ， 5』斗 攀 万方数据 2 0 1 6 年第6 期张丽敏等某高砷难选锌铟矿选矿试验研究 3 5 三甲氧基苯基荧光酮光度法测定痕量铟[ J ] 2 0 0 5 ，3 3 3 1 4 2 1 4 2 ． 分析化学，验研究[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 5 2 3 3 - 3 6 [ 2 ] 刘世友．铟的生产、应用与开发[ J ] ．稀有金属与硬质合 金，1 9 9 4 1 2 4 9 - 5 3 ． [ 3 ] 伊成先，兰新哲．铟的用途及提铟方法[ J ] ．有色金属， 2 0 0 2 7 1 8 5 1 8 7 ． [ 4 ] 刘新波，刘水长，叶雪均，等．提高大厂铟锌精矿产品质量 的试验研究[ J ] ．南方冶金学院学报，1 9 9 8 3 3 4 - 3 7 ． [ 5 ] H A L S A L LP ．从铅、锌和锡生产流程中提取铟[ J ] ．国外 锡工业，1 9 9 0 1 3 0 3 7 ． [ 6 ] 陈立卿，廖璐，李红立．某含铟锌铁多金属矿的选矿试 原矿 [ 7 】杨琳琳，程伟，文书明，等．广东某闪锌矿选矿过程中铟 的行为走向探讨[ J ] ．矿业快报，2 0 0 7 ，2 6 1 2 6 - 2 8 ． [ 8 ] 管则皋，董天颂，邹霓，等．提高车河铟锌精矿质量的 工艺研究及生产实践【J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 0 4 1 - 4 ． [ 9 ] 张兴琼．提高大厂9 1 号富矿铟锌精矿质量的研究及应用 [ J ] ．有色金属 选矿部分 1 9 9 9 1 1 4 ． [ 1 0 ] 何剑．文山都龙含铟超高铁闪锌矿的活化试验与理 论研究[ D ] ．昆明昆明理工大学，2 0 0 6 ． 塑．n 一7 4 “。占8 5 ％ 3 | | I I M I B Ct 2 ．5 混合浮I 选粗选 Y B 8 31 2 M I B C5 5 _ l C a O4 0 0 3 | C u S 0 44 5 2 | Y B 8 31 3 1 I M I B C5 一尸 专i 一 I4 ．5I o 5 | l | Y B 8 3 6 垫来谳矗s ■■■■■■■■■■一 ‘／l ＼⋯⋯Jo o 锌铟精矿 砷精矿 图7闭路试验工艺流程 F i g ．7 F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t Ⅱ5 ●1 2 3 C 遢龄m 扭 Y M 墼 水益西 2 ，泻 攀 掌 万方数据