提高锡精矿质量的新工艺及生产应用研究.pdf

- 4 4 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第2 期 d o i 1 0 3 9 6 9 ，j ．i s s m l 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．O2 ．0 1 2 提高锡精矿质量的新工艺及生产应用研究 阮文萍 云南华联锌铟股份有限公司，云南文山6 6 3 7 0 1 摘 要介绍云南华联锌铟股份有限公司在提高锡精矿产品质量方面所开展的工艺研究及生产应用情况。通过脱硫降 砷工艺改造，最终得到锡品位为4 5 ．5 0 ％、回收率为3 9 ．6 3 ％的高品位锡精矿，同时精矿中硫 砷的含量降低了1 0 ．1 1 个百分 点，锡精矿水分从1 5 ％下降到7 ％。 关键词锡精矿品位；工艺改造；脱水；过滤 中图分类号T D 9 5 2 ．4文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 0 2 - 0 0 4 4 一0 4 №r c ho naN e wP r o c 嘲T ∞h n i q 眦a n dP r o d u c t i 伽P r 北墩e 明I I I l p m v i n gt h eQ u a l i t yo f T i nC o n c e 删b 隐t e R 【硝ⅣW 咖Z 叼 丑h n z 泐l 勾n c ＆砌i u mC o ．，L t d ．，耽船h 伽地n ，l 肌6 6 3 7 0 】，饥￡n 国 A b s t I 鼍c t T h i sa r t i c l em a i r I l vd e s c r i b e st h er e s e a r c ho fp r o c e s st e c h n i q u ea n d印p l i c a t i o nf 打 i m p r o v i n gt h eq u a l i t ．I ro ft i nc o n c e n t r a t ei nt h eH u a l i a nZ i n cI n d i u mC o ．， L t d ．7 r h er e s u ho ft h e 印p l i c a t i o ns h o w s t h a tt l l e h i g h 一伊a d ec o n c e n t r a t eo ft i ng r a d i n g4 5 ．5 0 ％S n 0 2 w i t } lar e c o V e r yo f3 9 ．6 3 ％ w a so b t a i n e d ，w h i l et l l ec o n t e n to fs u l p h u r 锄da r s e n i cr e d u c e db y1 0 ．1 1 ％，a n dt h ec o n t e n to fm o i s t u r ei n c o n c e n t r a t er e d u c e df 南m1 5 ％t o7 ％． 1 【e yw o r t I s g r a d eo ft i nc o n c e n t r a t e ；p m c e s st r a n s f o m a t i o n ；d e w a t e r i n g ；f i l t e r 云南华联锌铟股份有限公司是文山州重点矿业 企业之一，都龙矿区是我国继云南个旧和广西大厂 之后的又一大型锌锡多金属硫化矿床，含有大量共 伴生稀贵金属[ 川。目前保有的工业储量为矿石 量43 1 2 万t ，其中锌金属2 0 4 ．4 万t 居全省第三， 锡金属2 6 ．1 万t 居全省第三，铟金属39 6 8t 居全 国第一。经过多年的建设发展，现已形成年采选 2 1 0 万池生产规模，2 0 0 8 年生产锌、锡、铜精矿 金属量分别为7 52 2 8 、37 6 1 、14 6 0t 。 公司生产的锡精矿主要以重选摇床为主，直接 从摇床上产出品位为3 9 ％～4 1 ％的锡精矿，锡精矿 中硫 砷的含量在1 2 ％左右，远远超过锡精矿国家 质量标准。砷及其化合物具有较强毒性，对环境及 人体具有强烈危害【2 ] 。含砷的冶炼原料在冶炼过 程中会产生一系列毒性较强的砷化合物，如砷化 氢、亚砷酸 盐 和有机砷化物等，对自然环境会 造成严重污染，同时将增加冶炼成本。因此，在前 一段比较经济的选矿过程中去除和回收含砷矿物， 可有效降低环境负荷并增加资源利用率阻] 。 缅甸某锡矿曾经进行了脱硫降砷试验[ 5 ] ，试验 结果表明，采用浮选工艺可有效回收矿石中的黄锡 矿，提高锡精矿的品位，降低锡精矿中砷、硫含 量，最终可以得到锡的品位为5 9 ．7 0 ％、含砷0 ．4 6 ％、 含硫0 ．2 7 ％的合格锡精矿。 为综合利用资源，提高精矿品位，公司开展了 提高锡精矿品质、脱硫降砷的工艺研究并成功应用 于生产，锡精矿品质得到明显的改善，锡回收率也 有较大幅度的提高，经济效益十分显著。 1原矿性质 该矿石中的矿物组成比较复杂，主要有价元素 是铜、锌、铁、锡、硫等元素，并且都主要以独立 收稿日期2 0 1 2 - 0 7 2 7修回日期2 0 1 3 - o l 一2 2 作者简介阮文萍 1 9 7 9 一 ，女，云南曲靖人，工程师，主要从事选矿工艺研究。 万方数据 2 0 1 3 年第2 期阮文萍提高锡精矿质量的新工艺及生产应用研究 4 5 矿物形式存在。其中，铜矿物主要为黄铜矿；锌矿 物主要为闪锌矿；铁除了以磁铁矿形式产出外，多 存在磁黄铁矿、黄铁矿及硅酸盐矿物中；硫矿物主 要为磁黄铁矿，其次是黄铁矿；锡的独立矿物主要 为锡石。矿石中脉石矿物主要为辉石、石英、云 母、绿泥石、方解石、滑石以及长石、萤石、磷灰 石、榍石、钙铁榴石、电气石等，其中以硅酸盐矿 物为主，其次是以方解石为主的碳酸盐矿物[ 引。 黄铜矿与闪锌矿关系最为密切，多以包裹体的 形式嵌布在闪锌矿中，黄铜矿也常与磁黄铁矿、毒 砂等矿物紧密共生，其中黄铜矿与磁黄铁矿呈简单 共边结构或黄铜矿以细粒包体形式嵌布在磁黄铁矿 中；矿石中黄铜矿的嵌布粒度较细，多数黄铜矿分 布在O ．0 1 0 0 ．1 咖，最大粒度0 ．2m m 。闪锌矿总 体嵌布粒度较粗，常见粗粒闪锌矿中包裹黄铜矿、 磁黄铁矿、磁铁矿、锡石及脉石矿物。矿石中锡石 主要呈不规则粒状嵌布在脉石矿物以及硫化物中， 矿石中锡石一般粒度分布在0 ．0 2 0 ～0 ．1 5m m ，最大 可达0 ．3 5 衄；嵌布在脉石矿物中的锡石粒度较 粗，相比之下，嵌布在磁黄铁矿和闪锌矿中的锡石 则粒度较细。 2 选矿工艺流程 华联公司现有铜街、兴发、大坪等7 个选矿车 间，总生产能力70 0 0 砌。目前采用“浮选磁选一 重选”联合流程，产出铜精矿、锌精矿、硫精矿、铁 精矿、锡精矿5 种产品，生产工艺原则流程如图1 。 原矿 铜 锡精矿尾矿 图1 选厂原则工艺流程图 F i g ．1 7 1 1 l ep I i n c i p a ln o w s h e e to ft } l ec o n c e n t r a t o r 3 工艺改造前存在的问题 选锡生产工艺指标一直不太理想，改造优化前 主要存在以下问题 1 锡精矿品位偏低。由于锡石与磁黄铁矿、 黄铁矿以及云母、滑石、绿泥石等致密共生，重选 前脱硫、除铁作业效果较差，给选锡作业带来较大 干扰，导致锡精矿品位低。锡精矿品位一般在3 9 ％ ～4 1 ％范围波动，锡精矿中硫 砷的含量在1 2 ％左 右，远远超过精矿质量标准 硫 砷含量小于 4 ％ ，公司每年仅硫、砷超标一项就损失1 2 0 0 多 万元。 2 锡回收率低。多年以来锡精矿的生产工艺 是重选，通过摇床来实现，流程主要是包括一段摇 床、二段摇床和二次复洗床，在截取过程中如果截 取量过多了锡精矿品位就会降低，截取过少了则中 矿循环量就增大了，回收率就会降低。 3 锡精矿脱水方法落后，水分高、金属流失 严重。各车间锡精矿脱水均采用沉淀池自然沉降， 得到的锡精矿含水分高，平均在1 5 ％以上，由于锡 精矿浓度低，粒度细、流量大，沉降面积明显不 够，溢流跑浑现象严重，导致锡精矿损失率达到 l ％左右。 针对选锡生产工艺存在的问题，进行锡精矿脱 硫降砷实验室试验和工业试验、工艺流程优化等相 关研究工作。 4 工艺优化试验研究 为了改进生产工艺流程，分别进行了锡精矿脱 硫降砷小型试验，锡精矿脱硫降砷工业试验，锡精 矿过滤工业试验等工艺优化试验研究。 4 ．1 锡精矿脱硫降砷小型试验 以锡精矿为人选物料，进行脱硫浮选试验，试 验条件和试验流程见图1 ，试验结果见表1 。 药剂用量单 浮选时间单 矿 硫精矿锡中矿 图2 锡精矿脱硫小型试验工艺流程图 F i g ．2 7 1 1 l en o w s h e e to fl a bt e s tf o rs u l p h u rr e m o V a l o ft i nc o n c e n t r l a t e 万方数据 4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第2 期 表l锡精矿脱硫小型试验结果 T a b l e1R e s u l t so fl a bt e s tf o rs u l p h u rr e m o v a lo f t i nc o n c e n t n n e／％ 产品名称产率 品位 S F e A s 3 6 ．1 0 5 6 ．4 31 ．4 1 1 ．1 26 ．5 00 ．1 9 2 5 ．7 2 4 1 ．6 72 ．0 2 1 0 ．8 82 0 ．4 4O ．6 0 回收率 S nS F e 硫精矿 锡精矿 锡中矿 给矿 2 3 ．2 02 ．4 1 7 0 ．1 1 5 9 ．2 8 6 ．6 91 8 ．5 7 1 0 0 ．0 4 3 ．3 6 1 ．2 97 6 ．9 56 4 ．0 6 9 5 ．8 47 ．2 22 2 ．3 0 2 - 8 71 5 ．8 21 3 ．6 5 1 0 0 ．O1 0 0 ．O1 0 0 ．0 由表1 试验结果可知，锡精矿品位和回收率达 到5 9 ．2 8 ％和9 5 ．8 4 ％，含硫、铁和砷分别为1 ．1 2 ％、 6 ．5 0 ％和O ．1 9 ％。脱硫浮选可使锡精矿品位明显提 高，硫砷杂质含量控制在锡精矿质量标准之内，其 泡沫产品还可作为锡富中矿出售。 4 ．2 锡精矿脱硫降砷工业试验 2 0 0 8 年1 2 月1 7 日，用兴发选矿车间生产的 锡粗精矿进行锡精矿脱硫降砷工业试验，试验结果 见表2 。 表2锡精矿脱硫降砷工业试验结果 T a b l e2R e s u h so fi n d u 嘶a lt e s tf o rd e s u l p h u r a t i o n a n da r s e n i cr e m o v a lo ft i nc o n c e n t r a t e／％ 由表2 可知，工业试验获得了锡精矿品位为 5 3 ．8 9 ％、锡精矿相对回收率为9 8 ．5 7 ％的优异指标， 锡精矿中硫 砷含量1 ．7 9 ％，达到了锡精矿含杂标 准 硫 砷小于4 ％ 。工业试验验证了小型试验 结果，为该优化工艺投入生产应用提供了可靠的 依据。 4 ．3 锡精矿过滤工业试验 2 0 0 9 年1 0 月1 5 日至1 7 日，在大坪选矿车间 安装1 台试验型带式过滤机 型号D U 一4 0 0 ，过滤 面积为1m 2 进行锡精矿过滤工业试验，经过不 同滤布及不同给矿频率的试验，均取得了较好效 果；锡精矿含水在2 ．5 ％～1 4 ．8 ％，平均水分在 7 ．8 ％，冲洗皮带溢流水带矿在4 3 ．8 ～6 9 ．6k 蜀，l l 循 环使用 。本次试验锡精矿水分指标较好，过滤机 滤液清，固体含量低，可较好解决锡精矿脱水过程 中的金属流失量大的问题，说明带式过滤机是锡精 矿脱水的理想设备。 5 生产应用情况 5 ．1 锡精矿脱硫降砷工艺的生产应用 兴发、铜街选矿车间分别于2 0 0 8 年6 月、1 1 月应用脱硫降砷新工艺，锡精矿脱硫降砷均取得较 好效果。2 0 0 9 年5 月大坪选矿车间也进行技术改 造，在锡精矿沉淀池附近布置锡精矿脱硫降砷设 施，8 月正式投入生产应用。锡精矿脱硫降砷工艺 投入生产应用后，改善了锡精矿品质，提高了锡精 矿回收率，取得了良好的生产指标，具体生产指标 对比见表3 。 表3大坪选矿车间工艺应用前后指标对比 7 r a b l e3T h ei n d e xc o m p a r i s o n0 ft l l en e wp r o c e s sb e f b r ea n d 出e rt } l ea p 曲c a l i o na lD a p i n gd r e s s i I l gw o r k s h o p ／％ 。。原矿锡锡精矿锡回收锡精矿硫富中矿富中矿锡综合 ”⋯ 品位品位 率 砷含量品位回收率回收率 应用前 O ．4 94 1 ．8 83 5 ．5 21 3 ．3 52 ．9 56 ．9 93 9 ．0 2 应用后 O ．4 94 5 ．5 03 9 ．6 33 ．2 42 ．7 44 ．3 24 1 ．7 9 差值 3 ．7 8“．1 l一1 0 ．1 1 2 ．6 72 ．7 7 由表3 可知，锡精矿脱硫降砷工艺投人生产应 用后，锡精矿品质得到明显改善，锡精矿品位从应 用前得4 1 ．8 8 ％提高到应用后的4 5 ．5 0 ％，提高了 3 ．7 8 个百分点，锡精矿硫 砷的含量降低了1 0 ．1 1 个百分点，锡精矿综合回收率提高了2 ．7 7 个百分 点。硫砷含量达到锡精矿质量标准，取得了理想的 生产指标。 5 ．2 锡精矿脱水工艺的生产应用 2 0 0 9 年1 0 月底，根据锡精矿脱水工业试验结 果，制订了锡精矿脱水工艺技术改造方案，在大坪 选矿车间安装1 台带式过滤机取代自然沉淀。 2 0 0 9 年1 2 月投入生产应用，锡精矿水分从目前 1 5 ％下降到7 ％，也较好地解决了自然沉淀出水池 中的精矿损失的问题，改善了工作环境。 6 结语 华联锌铟公司针对锡精矿品位偏低、硫砷含量 严重超标和锡精矿脱水工艺落后的问题，开展了提 高锡精矿品质的工艺研究，通过实验室试验研究， 成功优化相关工艺后，应用于生产，取得了良好的 效果。 1 通过锡精矿脱硫除杂工艺，改善了锡精矿 品质，锡精矿品位从改造前的4 1 ．8 8 ％提高到改造 下转第5 8 页 万方数据 5 8 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第2 期 图3 动锥衬板转动监测标记 F 培．3 R o t a t i o nm o n i t o r i n gm a r ko f m o V i n g c o n el i n e r 寿命按3 0d 计算，一套中碎衬板 动锥和定锥 价格为4 3 5 7 7 5 2 8 8 7 9 6 4 6 4 元，则可以节省7 4 9 2 元；一套细碎衬板价格为4 1 4 3 4 彻2 0 8 2 1 5 4 元， 则可以节省9 5 8 4 元。 因此，每月3 台圆锥破碎机可节省材料费用 7 4 9 2 2 9 5 8 4 2 6 6 6 0 元。 4 结论 1 通过准确监测动锥衬板转动量，可以避免 锁紧螺栓与动锥体发生卡死现象，使检修工作不再 被动。 2 可以使动锥衬板使用寿命周期最大化，节 约了材料费用，产生较大的经济效益。 3 避免了填料泄露，造成衬板和锥体的破裂。 参考文献 [ 1 ] 李启衡．碎矿与磨矿[ M ] ．北京冶金工业出版社， 2 0 0 6 ． [ 2 ] 张学仁．H P 型圆锥破碎机的设计及生产实践[ J ] ．黄金 科学技术，2 0 0 6 ，1 4 1 4 0 - 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