陕西山阳某锑矿试验研究.pdf

2 0 1 5 年第6 期有色金属 选矿部分 钙 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．b i n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 6 ．0 1 1 陕西山阳某锑矿试验研究 阎晔轶，贾宝亮，孙亚峰，马晓炜，薛刚，白新悦 陕西省地质矿产实验研究所陕西省矿产资源勘查与综合利用重点实验室，西安7 1 0 0 5 4 摘要陕西山阳县某锑矿，原矿含锑2 ．2 7 ％，硫2 ．8 5 ％，砷0 ．2 7 ％。通过试验选择糊精、硅酸钠作为组合抑制剂，正丁 醇作为起泡剂，有效抑制了石英、黄铁矿、毒砂矿物进入锑精矿中。采用一段磨矿、一次粗选、一次扫选、两次精选的工艺流 程，最终获得产率3 ．4 5 ％、锑品位5 9 ．4 2 ％、回收率9 0 ．3 1 ％的锑精矿。 关键词锑矿石；抑制剂；起泡剂；浮选 中圈分类号T D 9 5 4文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 6 - 0 0 4 5 - 0 5 E x p e r i m e n t a lS t u d yo fS h a a n x iS h a n y a n gA n t i m o n yO r e Y A N 坳，J I AB a o l i a n g ，S U NY a f e n g ，M AX i a o w e i ，X U E 能，l g ，B A IX x n y u e K e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lR e s o u r c e sE x p l o r a t i o na n dU t i l i z a t i o ni nS h a a n x iP r o v i n c e ， S h a a n x iI n s t i t u t eo fG e o l o g ya n dM i n e r a lR e s o u r c e sE x p e r i m e n t s ，瓜’a 1 1 ．7 1 0 0 5 4 ，C h i n a A b s t r a c t S h a a n x iS h a n y a n gA n t i m o n yo r e sc o n t a i n s2 ．2 7 ％a n t i m o n y ，2 ．8 5 ％s u l f u r ，0 ．2 7 ％a r s e n i c ． T h r o u g ht h ee x p e r i m e n t ，w ec h o o s ed e x t r i n ，s o d i u m 弱t h ec o m b i n e di n h i b i t o r ，n b u t a n o la sf o a m i n ga g e n t ，w h i c h e f f e c t i v e l yi n h i b i tt h eq u a r t z ，p y r i t e ，a r s e n o p y r i t ee n t e r i n gi nt h ea n t i m o n yc o n c e n t r a t e ．B yt h ep r o c e s so fo n e g r i n d i n g ，o n er o u g h i n g ，o n es c a v e n g i n g ，t w oc l e a n i n g ，w eg o taa n t i m o n yc o n c e n t r a t ew i t h ag r a d e5 9 ．4 2 ％， r e c o v e r yr a t e9 0 ．3 1 ％．y i e l d3 ．4 5 ％． K e yw o r d s a n t i m o n yo r e ；i n h i b i t o r s ；f o a m i n ga g e n t ；f l o t a t i o n 山阳锑矿矿石中矿物主要有辉锑矿、黄铁矿和 毒砂等，它们的可浮性好，都能被黄药类和黑药类捕 收剂捕收，黄铁矿和毒砂对锑精矿质量影响很大⋯。 因此浮选时必须抑制黄铁矿和毒砂来提高辉锑矿精 矿指标。本研究中选用糊精作为黄铁矿和毒砂的抑 制剂，与常规的其他黄铁矿、毒砂抑制剂相比，效果 明显。在锑矿浮选中，通常选用松醇油作为浮选的 起泡剂，松醇油泡沫较黏，导致黄铁矿、毒砂矿物会 夹杂进入锑精矿中导致锑精矿指标下降。而正丁醇 作为锑矿浮选的起泡剂，则相比松醇油和其他烃油 类起泡剂效果好。本试验考察了多种抑制剂对锑矿 中石英、黄铁矿、毒砂等脉石的抑制效果，同时也对 考察了多种起泡剂对浮选过程中黄铁矿、毒砂矿物 上浮的影响。最终确定了较佳的药剂制度及工艺流 程，获得了较好的工艺指标。 1 矿石性质分析 根据试验的需要，我们对山阳锑矿石进行了原 矿化学分析，湿筛筛分分析，锑矿物相分析，X 一衍射 检测分析，结果分别见表1 - 4 。 表l原矿化学分析结果 r I 汕l elM u l t i ．e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fm n ．o f - m i n eO r e／％ 元素 S bT F eC uP b Z n SA sN i W 0 3 S nB i S e 含量 2 ．2 63 ．0 60 ．0 0 1 20 ．0 0 1 70 ．0 0 5 82 ．8 50 ．2 7 10 ．0 0 3 6 o ．0 0 5 0 ．0 0 0 3o ．0 0 1 50 ．6 8 元素C a F 2A 1 2 0 3S i 0 2 c o 总T i 0 2 C a O M 9 0B a S 0 4 H 9 1 ’ A g ‘ A u l 含量 1 ．7 21 1 ．6 85 7 ．3 20 ．0 0 1 60 ．4 3 45 ．3 52 ．6 20 ．3 55 ．0 0 1 ．0 0 ．6 7 1 单位为g ／t 。 投稿日期2 0 1 4 ．0 6 - 0 5修回日期2 0 1 s J D 9 - 1 8 作者筒介阎晔轶 1 9 6 4 一 ，女，陕西礼泉人，高级工程师，从事矿物加工方面的研究。 万方数据 4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第6 期 表2 T a b l e2 筛分分析结果 R e s u l t so fp a r t i c l es i z i n g，％ 表3锑的化学物相分析结果 T a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t so fa n t i m o n yp h a s e ／％ 表4原矿X - 衍射分析结果 T a b l e4X d i f f r a c t i o na n a l y s i sr e s u l t so fr a wo r e ／％ 塑垄整互墓 堡自蚕互 堡塑互壹竺互竖塑芝墨互 含量 鹋1 68332 从表l ～4 中可以看出，山阳辉锑矿矿石的矿物 组成不是很复杂，矿物为辉锑矿、黄铁矿及少量毒砂 等；脉石矿物为石英、铁白云石、伊利石、高岭石、长 石等，目的矿物锑在各个粒级中分布较为均匀。 2 锑矿选矿试验研究 我国选辉锑矿常用的捕收剂有阴离子型捕收剂 和油类捕收剂【2J 。后者一般作为辅助剂添加，阴离 子捕收剂仍以黄药类为主，如乙基黄药、丁基黄药、 戊基黄药、异戊基黄药、Z 一2 0 0 等，其次为黑药类，如 2 5 号黑药、丁基铵黑药等，同时硫氮类捕收剂，如乙 硫氮，也有较好的捕收性能，其药剂用量也小口J 。起 泡剂多用松醇油以及部分醇类和脂类。一般用硝酸 铅或硫酸铜为辉锑矿的活化剂。 本试验主要考察了浮选过程中，磨矿细度、抑制 剂种类及用量、捕收剂用量及种类、活化剂硝酸铅用 量和起泡剂种类及用量对锑矿浮选指标的影响。 2 ．1 磨矿细度试验 磨矿细度对浮选指标有较大的影响，选择合适 的磨矿细度是确保获取高回收率、避免不必要的过 磨现象、减少磨矿成本的首要前提条件，本条件试验 目的在于考察不同磨矿细度对锑矿浮选粗选指标的 影响。粗选试验流程见图1 ，试验结果见图2 。 从图2 的试验结果可以看出，随着磨矿细度的 增加，锑的回收率增加先快后慢而后开始缓慢下降。 当磨矿细度一7 4I z m 增加至6 3 ％后，锑的回收率增 加幅度不大，结合国内锑矿的生产实践，锑矿的浮选 作业大多在较粗粒度范围内进行，故磨矿细度选择 - 7 4o , m 占6 3 ％左右为宜。 』豆￡药剂用量单位g ； 6 磨≯浮选时间单位川n ；下同 3 K 丁基黄药2 0 0 1 l 松醇油2 0 粗l 选 厂{ 1 粗精矿尾矿 图1 粗选试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fr o u g hf l o t a t i o n 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 d i n gf i n e n e s s 2 ．2 抑制剂种类及用量试验 抑制剂的添加可以为浮选药剂与矿物间的相互 作用创造良好条件，同时消除其他影响【2 剖。本试验 利用硅酸钠和糊精配合来抑制黄铁矿和毒砂，以达 到提高锑精矿指标的目的，试验结果见表5 。 从表5 中可以看出，次氯酸钙的加入不利于锑 矿浮选 加后粗精矿产率增加，品位降低，不利于精 选 ，兼顾回收率与品位指标，选择硅酸钠和糊精作 为抑制剂，用量均为5 0 0g ／t 为宜。 2 ．3 活化剂硝酸铅用量试验 锑矿浮选常用的活化剂为硝酸铅H 1 。为了确定 最佳的活化剂用量，进行了活化剂硝酸铅用量试验， 试验结果见图3 。 从图3 的试验结果可以看出，随着硝酸铅用量的 增加，锑精矿品位缓慢升高后又有下降趋势，锑的回 收率不断增加，当硝酸铅用量增加到1 5 0g ／t 时，锑的 回收率基本不变，故选择硝酸铅用量1 5 0s ／t 为宜。 万方数据 表5抑制剂种类及组合用量试验结果 T a b l e5R e s u l t so ft y p e sa n da m o u n to fi n h i b i t o r e o m b i n a t i o nt e s t／％ 图3 硝酸铅用量试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u l t so fl e a dn i t r a t ed o s a g e 1 0 0 9 5 9 0 8 5 零 8 0 瓣 7 5 篝 7 0 嚣 6 5 6 0 5 5 5 0 2 ．4 捕收剂种类试验 由于辉锑矿的可浮性较好，多种类型的硫化矿 物捕收剂对其均有较好的适应性【5 】。浮选辉锑矿常 用的捕收剂主要是黄药类和黑药类，我国选锑厂常 用的捕收剂有乙基黄药、丁基黄药、丁基铵黑药、戊 基黄药、乙硫氮和Z 一2 0 0 等。本试验进行了捕收剂 种类试验，试验结果见表6 。 表6捕收剂种类试验结果 T a b l e6 R e s u l t so fc o l l e c t o rt y p et e s t／％ 从表6 可以看出，黄药类和黑药类的捕收性没 有乙硫氮作捕收剂效果好，Z 一2 0 0 捕收性能较差。 对山阳辉锑矿来说选择乙硫氮作捕收剂较为适宜。 2 ．5 多种捕收剂混合使用试验 多种捕收剂混合使用能提高浮选指标 协同效 应 H ’6 ] 。黄药类捕收剂捕收性能强，而乙硫氮捕收 剂选择性好，因此将黄药与乙硫氮配合使用。试验 结果见表7 。 表7捕收荆组合用药试验结果 ％l e7R e s u l t so fc o l l e c t o rc o m b i n a t i o nt e s t／％ 捕收剂种类予用量产品名称产率锑品位回收率 乙基黄药 乙硫氮 1 0 0 1 0 0 精矿 6 ．5 03 0 ．7 78 9 ．6 9 尾矿 9 3 ．5 00 ．2 51 0 ．3 1 原矿 1 0 0 ．02 ．2 31 0 0 ．0 从表7 中可以看出，黄药与乙硫氮配合的效果 不如乙硫氮单独使用合适。故确定山阳锑矿的捕收 剂为乙硫氮。 2 ．6 捕收剂乙硫氮用量试验 为了确定捕收剂乙硫氮的最佳用量，进行了乙 硫氮用量试验，试验结果见图4 。 从图4 可以看出，随着乙硫氮用量的增加，锑的 回收率增加缓慢，而精矿品位也稍有下降。所以在 浮选过程选择乙硫氮用量2 0 0g ／t 为宜。 麓～麓播翼～管肼 万方数据 锅 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第6 期 冰 静 娶 匿 鏊 乙硫氮用量／| g tq 图4 乙硫氮用量试验结果 F i g ．4 T e s tr e s u l t so fd i e t h y l d i t h i o c a r b a m a t ed o s a g e 2 ．7 起泡剂种类试验 松醇油、正丁醇、煤油、乙基醚醇是浮选中常用 的起泡剂旧J 。山阳锑矿中含有一定量的黄铁矿、毒 砂，使用不同的起泡剂在浮选过程中黄铁矿、毒砂的 上浮程度也不相同，进行了山阳锑矿起泡剂种类试 验，试验结果见表8 。 表8起泡剂种类试验结果 T a b l e8R e s u l t so ft y p eo ff r o t h e r sa g e n tt e s t，％ 从表8 中可以看出，同等用量的各种起泡剂中， 正丁醇和乙基醚醇为起泡剂时，锑精矿的品位、回收 率较高。但乙基醚醇价格较贵，故选择正丁醇为起 泡剂较适宜。 2 ．8 起泡剂正丁醇用量试验 本试验中选用正丁醇作为山阳锑矿起泡剂，为 了确定正丁醇的最佳用量，进行了正丁醇用量试验， 试验结果见图5 。 从图5 中可以看出，正丁醇用量1 6s ／t 时，锑粗 精矿品位较高，回收率也较高。故选择正丁醇用量 1 6g ／t 为宜。 2 ．9 浮选开路流程试验 在条件试验的基础上进行了相应的开路试验， 以考察锑矿石浮选的开路试验指标，试验流程见图 6 ，试验结果见表9 。 零 疆 咯 嚣 b 磐 正丁醇用量／ g t - I 图5 正丁醇用量试验结果 F i g ．5 T e s tr e s u l t so fN - b u t y la l c o h o ld o s a g e 表9 7 I ’a b l e9 图6 开路试验流程 F i g ．6 F l o w s h e e to fo p e nc i r c u i tt e s t 开路试验结果 R e s u l t so fo p e nc i r c u i tt e s t／％ 从表9 的开路试验结果可以看出，经过一次粗 选、一次扫选、一次精选，锑精矿品位6 5 ．6 0 ％，回收 率8 8 ．2 0 ％，尾矿中锑品位为0 ．2 0 ％，说明在条件试 验中所确定的试验工艺参数适宜，开路试验工艺指 标稳定可靠。 2 ．1 0 浮选闭路流程试验 在开路的基础上进行了闭路试验，考虑中矿返 回对精矿指标的影响，在闭路流程中增加一次精选， 闭路试验指标见表1 0 。 万方数据 2 0 1 5 年第6 期 阎晔轶等陕西山阳某锑矿试验研究 4 9 表l O闭路试验结果 7 r a b l e10R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t ／％ 从表1 0 中可以看出，闭路试验的工艺流程合 理，试验指标稳定可靠，浮选的最终指标，锑精矿产 率3 ．4 5 ％，锑品位5 9 ．4 2 ％，锑的回收率9 0 ．3 1 ％，选 矿指标理想。 3结论 1 山阳锑矿矿石矿物为辉锑矿、黄铁矿及少量 毒砂等；脉石矿物为石英、铁白云石、伊利石、高岭 石、长石等。 2 通过详细的条件试验，确定了较佳的浮选药 剂制度。试验表明，硅酸钠与糊精组合使用能够较 好的抑制石英、黄铁矿和毒砂的上浮，提高锑精矿的 浮选指标，同时，选用正丁醇作为起泡剂，不利于黄 铁矿和毒砂的上浮，也能起到提高锑精矿指标的 作用。 3 该矿石试验通过一段磨矿、一次粗选、一次扫 选、两次精选的工艺流程及合理的技术条件。最终 获得的浮选指标为，原矿品位锑2 ．2 7 ％，锑精矿产率 3 ．4 5 ％，精矿锑品位5 9 ．4 2 ％，锑回收率9 0 ．3 1 ％，试 验指标较为理想。 参考文献 [ 1 ] 代奕华，王全亮，周虎强．湖南新宁某锑矿浮选工艺研究 [ J ] ．湖南有色金属，2 0 0 9 4 1 6 1 8 ． [ 2 ] 朱建光．浮选药剂[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 9 3 I 1 0 1 ．1 0 5 ． [ 3 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版 社，1 9 8 7 2 7 5 - 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