金船塘难选锡铋矿选矿工艺流程研究.pdf

l 4 有 色金属 选矿部 分 2 0 0 3 年第 6 期 金船塘难选锡铋矿选矿工艺流程研究 雷泽恒 ， 乔玉生 ，刘述根 摘 要 金船塘矿区的黄铁矿磁黄铁矿型锡铋矿是一种难选矿石， 本文在试验研究 的基础上 ， 着重对选矿厂原 选矿工艺流程进行了分析研究 ， 并对其选矿流程进行合理有效地改造和调整 ， 从而使该难选矿石取得了较好的选矿技 术指 标 ， 极 大地 提高 了选 矿厂 的经济 效益 。 关键词 难选锡铋矿石； 磨矿粒度 ； 药剂制度 ； 选矿工艺流程 中图分类号 T D 9 5 2 ． 4 ； T D 9 5 4 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 3 0 6 0 0 1 4 0 4 金船塘矿 区位于湖南省郴州市苏仙 区大奎上 乡 ， 区 内的 黄铁 矿磁 黄 铁 矿 型 锡 铋 矿石 量 多 ， 厚 度 大， 且品位较富， 但由于该类矿石的有用矿物结构复 杂 ， 矿 物 解 离 困 难 ， 且 原 矿 中硫 含 量 高 1 5 ％ ～ 2 0 ％ ， 故其选矿难度大， 该 区矿产资源一直没有得 到很好 的利用 。 1 9 9 6年湖南省 矿 产测 试 利 用研 究 所 对该 类 矿 石进行 了实验室选 矿试 验 ， 所 取得 的选 矿 指标极 不 理想 ， 并得 出“ 以黄铁矿 为 主 的矿石 类 型的试 验样 ， 经多方案探索均难以获得较好的铋 、 锡产品指标 ， 其 经济效益肯定 比类 比矿产 差” 的结论 。1 9 9 7年 长沙 矿冶研究 院对金船 塘矿 山的硫化 物型锡铋矿石进行 了实验室选矿 流程 研究 ， 在矿 石可 选性 方 面取 得 了 一 些进展 ， 但选别指标仍不很理想。 1 9 9 8年湖南 省湘 南 地 质勘 察 院依 据 实 验 室研 究成果兴建 了一 座 日处理矿石 量 1 0 0 t 的选矿 厂 ， 所 用选矿工艺 流程 为浮 铋一 重选 流程 ， 生产 中其 选别 指标 也 不 理 想 ， 锡 、 铋 回 收 率 低 S n 3 6 ． 1 6 ％、 B i 7 2 ． 2 8 ％ ， 未能获得合格 的铋精矿 B i l 8 ． 2 7 ％ ， 选 表 1 乃 b 1 矿厂的经济效益差。为完善选矿工艺流程 ， 提高选 矿厂的经济效益， 我们对该选矿厂原有的流程进行 了认真 、 系统 的研 究并进行 了有效 地改造调整 ， 改造 后的选矿流程结构合理， 适应性强， 选矿指标大幅度 提 高 ， 在 国 内同类矿石选矿 中属领先水平 。 1 矿 石 性 质 该区矿石类 型有含 锡 铋黄 铁矿 石 、 含 锡铋磁 黄 铁 矿石 以及含锡铋 黄铁矿磁 黄铁矿 石 。矿石 中矿 物 种类繁多 ， 金属矿物 主要有锡石 、 辉铋 矿 、 自然铋 、 黄 铁矿 、 磁黄铁矿 ， 其次为磁铁矿、 黄铜矿、 辉铜矿 、 蓝 辉铜矿 、 方铅矿 、 闪锌矿、 白钨矿、 毒砂等； 脉石矿物 主要为石英 、 长石 、 透辉石 、 石榴石 、 透 闪石 、 符 山石 、 方解石 、 白云石、 萤石、 绿泥石等 ， 次为绿帘石、 电气 石等 。矿石结构 为半 自形 一它形 晶 细粒结 构 、 包 含 结构 、 填 隙结 构 及 交代 结 构 ， 矿 石 的构 造 为块 状 构 造 、 浸染 状构造 和细 脉状 构造 。矿石 中主要 有用 元 素为锡 、 铋 ， 其次为铜 、 铅 、 锌 ， 详见 表 1 。 矿石多元素分析 结果／ ％ Th e mu l t i e l e me n t a n a l y s i s o f o r e ／％ 旦 堡 兰 含量 1 ． 3 4 0 ． 5 9 2 1 ． 6 9 0 ． 1 1 1 ． 6 7 0 ． 0 1 5 2 6 ． 9 1 2 2 ． 2 8 1 4． 0 2 0 ． 7 7 3 ． 1 7 分 析单位 长沙 矿冶 研究 院 矿石 中锡石 有三种产 出形式 一 为粒度较粗 ， 结 晶较好 ， 多沿黄铁矿 、 辉铋矿 、 磁黄铁矿 、 脉石粒 间或 裂隙分 布 ， 粒度 为 0 ． 1 5 ～0 ． 5 mm； 二 为不 规则 粒状 或集合体零星分布于脉石矿物 中， 与石英 、 长石 、 云 母 、 萤石 的关 系密切 ， 粒度 为 0． 0 4 ～0 ． 1 mm； 三呈 细 长的透镜状 、 串珠状、 脉状集合体沿矿物层理或脉石 粒 间定 向排列分布 。三种 锡石 中以后两 种为主 。锡 石 中的锡 占总 锡 的 9 6 ． 6 7 ％， 而胶 态 锡 中 的锡 仅 占 3． 33％ 。 矿石 中的辉铋 矿呈 两种 形式 产 出 一种 呈不 规 收 稿 日期 -“ 2 0 0 30 80 3 作 者简 介 雷 泽恒 1 9 6 2一 ， 男 ， 湖南祁 东人 ， 湖 南省湘 南地 质勘 察 院高级 工程 师 ， 湖 南郴 州 ， 4 2 3 0 0 0 维普资讯 2 0 0 3年第 6期 雷泽恒 等 金船 塘难选锡铋矿选 矿工艺流程研究 。l 5 ‘ 则状 、 团块状 集 合体 嵌布 在脉 石 中 ， 粒度 0 ． 4～1 ． 5 mm； 另一种 呈 各种 形 态 沿 黄铁 矿 、 磁 黄 铁 矿 、 磁 铁 矿、 脉石粒间及裂隙充填交代， 部分呈浸染状分布 ， 粒度较细 ， 一 般为 0． 0 0 5 --0 ． 0 2 mm。辉 铋矿 中 的铋 占总 铋 的 8 6 ． 0 ％， 氧 化 铋 占 1 1 ． 3 3 ％、自然 铋 占 2． 6 7％ 。 有 用矿物 的工 艺矿 物研 究 表 明 ， 各 种 矿物 粒度 分布特点不一 。黄 铁矿 和磁 黄 铁矿 粒度 较粗 ， 辉铋 矿次之 ， 锡 石粒 度 最 细 。在 0 ． 1 ～0 ． 0 7 4 mm 粒 级 ， 锡石和辉铋矿 的分布率分别为 8 8 ． 1 6 ％～9 2 ． 0 9 ％ 和 9 5 ． 9 9 ％～9 7 ． 7 1 ％， 因此欲使 9 0 ％左右 的锡石 和 辉铋矿得到解离 ， 需要 将矿 石磨 至 0 ． 1 mm 左 右 ， 即 一 7 4 t a n占 8 0％--9 0 ％。 由于各有用矿 物之 间存 在 着相 互包 裹 、 穿 插 的 交代关 系 ， 有用矿 物 与脉石 矿 物 的嵌 布关 系更 加 复 杂 ， 从而 给选矿 中提 高铋精 矿 品位 和 锡铋 回收率带 来 一定 的难度 。 2选矿 工 艺流程 研 究 金 船塘 矿 山 1 9 9 8年 兴建选 矿 厂所用 的选 矿流 程为 浮铋 一重选 流程 ， 该 流程结 构 见 图 1 。其 中浮 铋为一次粗 选 、 两次精 选 、 两次 扫选 ， 所 用 浮选 机均 为 5 A 浮 选 机 ， 原 矿 经 磨 矿 后 人 选 的矿 浆 浓 度 为 3 5 ％。该 流程选 矿 效 果 差 ， 选 矿 技 术 指 标 低 见 表 2 的原 因如下 。 图 1 改造 前选矿流程 Fi g 1 No nr e ma k e d r e s s i n g t e c h n o l o g i c a l p r o c e s s 2 ． 1 磨矿细度 过粗 磨矿 细度 是 影 响选 矿 技 术 指 标 的一个 重 要 因 素， 磨矿粒度太细则锡石容易产生过粉碎 ， 影响锡的 回收 ； 磨矿 粒度过粗 ， 锡石 和辉 铋矿均得 不到有效 的 解离， 从而影响锡铋的回收率及铋精矿品位的提高。 通过对分级机溢流13 取得的 5 个磨矿细度样品进行 分析 ， 其结果为 0 ． 5 mm 的占 0 ． 6 ％～1 ． 7 ％、 0 ． 5 -- 0 ． 2 5 m m 的占 2 ． 3 ％～5 ． 3 ％、 0 ． 2 5 ～0 ． 1 mm为 1 7 ． 9％ ～ 2 6 ． 5 ％、 0 ． 1～ 0 ． 0 7 4 mm 占 7 ． 4 ％ ～ 2 0 ． 5 ％、 一0 ． 0 7 4 mm 的 占 5 0 ． 1 ％ ～6 7 ． 7％， 其磨 矿 细度远低于该类矿石 中锡石、 辉铋矿有效解离要求 一7 4 m 占 8 0 ％～9 0 ％ ， 严重影响选矿技术指标 的提高 。 2 ． 2 药剂制 度欠合理 金船塘 矿山的原 矿 为高硫 的锡 铋 矿石 ， 由于硫 在矿浆 中的量大 ， 硫 的可浮性好 ， 从而影 响铋 的浮选 效果。要提高铋精矿品位和铋的回收率 ， 其关键是 解决好抑 硫浮铋 的问题 ， 硫抑 制程度不够 ， 则硫 大量 上浮 ， 铋的精矿品位低 ； 硫被抑制得过度 ， 铋同样也 部分得到抑制 ， 致使铋的回收率下降。原选矿流程 中的药剂 制 度 是根 据 实 验 室选 矿 流 程研 究 确 定 的 见 图 1 。乙硫氮 具 有 较好 的选 择性 ， 故用 来 作 为 铋的捕收剂 ； 生 石灰 和氰 化钠 用作 硫 的抑 制剂 。研 究中发现 ， 生石灰用量不够 p H值偏低 7 ～7 ． 5 ， 硫 与铋不 能有效分离 。 2 ． 3 重选 负荷大 ， 锡 部分流失 原重选作业有两级 ， 其中第一级有 6台摇床 ， 第 二级有 3台摇床 ， 锡中矿由人工浮硫 以后再上摇床 进行 重选 。研 究 中发 现 ， 重选 作 业 存 在 的 问题 有 1 浮铋后 9 8 ． 4 7 ％的原矿进入重选作业 ， 致使摇床 的工作负荷过大， 床面上矿砂较厚 ， 锡石与黄铁矿、 磁 黄铁矿 、 磁铁矿 混杂在一起 ， 分带不 清 ， 分选性差 ； 2 尾 矿 中锡 含量 较 高 S n 1 ． 2 0 1 ％ ， 有 5 5 ． 3 5 ％的 锡随尾矿流失 ； 3 锡中矿产率较大 5 ． 0 8 ％ ， 而 当 时处理锡 中矿的方法 是 人 工浮硫 后再 进 行重 选 ， 锡 中矿 处 理 能 力 滞 后 ， 致 使 有 一 部 分 锡 中矿 含 锡 2 ． 7 5 2 ％ 流失于尾矿中， 另有一部分锡 中矿被卖掉。 3选矿 工 艺流 程 的改 造 与调 整 根据原选矿 流程 存在 的问题 ， 在 不影 响选 矿 厂 正 常生产 的前提 下 ， 我们 对选 矿 工 艺流程 进行 了适 当的改造和调整 ， 改 造后 的选 矿 工艺 流程 为浮 铋 一 浮硫 一磁选 一重选 流程 ， 流程结构见 图 2 。 3 ． 1 磨 矿细度 的调整 通过调整球磨机的给矿量 ， 添加合理的钢球量， 调节磨矿 机 、 分 级机 的用 水 量 ， 延长 磨矿 时 间 ， 磨 矿 细度得到了有效的改善 ， 经测试 ， 磨矿细度 一7 4 t a n 占8 3 ． 4 ％， 达到了锡石、 辉铋矿的解离要求。 3 ． 2 浮铋药剂 制度的调整 维普资讯 1 6 有 色金 属 选矿部 分 2 0 0 3年第 6期 由于选矿 生产用水紧缺 ， 需要循 环利用尾矿水 ， 因尾矿水 中含 有硫酸 ， 呈 偏酸性 浮硫作业 中用 硫酸 作为硫 的活化 剂 ， 铋粗选 的生 石 灰用 量 为 2 7 0 0 g ／ t 时， 矿浆 p H值为 7 ～7 ． 5 ， 硫得不到有效地抑制 ， 硫 铋不 能很 好地分离 。经 多次测 试 ， 铋 粗选 中生石 灰 添加量达 到 3 2 0 0 g ／ t 时 ， 矿 浆 p H值 调 至 9左 右 ， 氰 化钠用量 为 1 0 0 g ／ t ， 此 时硫 能 得 到 有 效地 抑 制 ， 铋 硫分离较好 。在 这种 药 剂 制度 下 见 图 2 ， 铋 的选 矿指标大为提高 ， 其 中铋精 矿 品位 为 3 8 ． 1 3 ％， 铋 回 收率为 7 6 ． 3 4 ％ ， 分别较原 流程提高 了 2 0 ％和 4 ％。 锡精 矿 尾矿 图 2改造后选 矿流程 Fi g 2 Re ma d e d r e s s i n g t e c h n o l o g i c a l p r o c e s s 3 ． 3 增添 浮硫 、 磁选 两道工序 增加浮硫工艺 其 目的一 为 获得 硫精 矿产 品 、 回 收硫 ， 二为重选 作业 预先 抛尾 。生产 中用硫 酸 作为 硫 的活 化剂 ， 乙 基 黄 药 为 捕 收 剂 ， 可 获 得 产 率 为 3 2 ． 8 2 ％ 的 硫 精 矿 ， 含 硫 3 4 ． 6 7 ％，硫 回 收 率 为 71 ． 4 8％ 。 由于矿石 中有较 多 的磁黄 铁 矿 和磁铁 矿 ， 磁 黄 铁矿 可浮性较 黄铁矿差 ， 但它具有磁 性 ， 因此增加磁 选作业可 以选 出磁黄 铁矿 和磁 铁 矿 ， 为选 锡 抛尾 减 负 ； 对 于磁 铁矿 型的锡铋矿 石 ， 磁 选可 以获得合 格 的 铁精矿产品。为了提高硫精矿和铁精矿的品位 ， 减 少锡 的流失 ， 浮硫 和磁 选 均采 用 一 次 粗 选 、 一 次精 选 。 通过浮铋～ 浮硫～磁 选后 ， 预先 抛尾 4 3 ． 9 6 ％ ， 进入重选 的矿量 由原来 的 9 8 ． 4 7 ％减少 到 5 6 ． 0 4 ％ ， 大大减轻了重选的负荷。 3 ． 4 调整重选级数 ， 增加摇床 工作面 研究 中我们将重 选 由原来 的二级 增加 到三 级 ， 共增加 了 5台摇床 面 ， 其 中一级重 选 由原来 的 6台 增加至 8台 ， 二级 重选 由原来 的 3台增加 到 4台 ， 三 级重选有 2台摇床。摇床面的增加相应地减轻了单 台摇床的工作负荷 ， 床面上矿物分带明显 ， 锡石的分 选性得 到了提高 。锡 中矿采 用砂 泵返 回再 次 重选 ， 减 少 了锡 的流失 。 流程 调整后 ， 锡 的 回收 率 由原 来 的 3 6 ． 1 6 ％大 幅度提高到 5 1 ． 4 9 ％。在选矿 厂 6月 份 的选 矿 生产 中 ， 共处 理原矿 2 4 5 h， 原矿 锡品位 0 ． 8 9 7 ％， 获得 锡 精矿 1 6 ． 9 1 2 t ， 锡 精矿 品 位为 6 5 ． 3 1 ％ ， 锡 的实 际 回 收率为 5 0 ． 2 4 ％， 与流程研究时锡的回收率接近。 4 改造前后 的选矿效果对 比及 经济效 益 分 析 改造后 的浮铋 一浮硫 一磁选 一重选流程较 改造 前的浮铋 一重选 流程具 有 非常 明显 的优 势 ， 它 不仅 能选黄铁矿磁 黄铁矿 型 的锡铋 矿石 ， 而且 能选 磁铁 矿型 的锡铋矿石 ， 在 实际选矿生产 中 ， 各项选矿技术 指标均有很大 程度 的提高 。改造 前后 的选矿指标见 表 2 。 ‘ 改造后 的选 矿流程 ， 锡 、 铋 回收率及铋精矿 品位 有较 大的 提高 ， 极 大地 提 高 了选 矿 厂 的经 济 效 益 。 经测算 ， 对 于 同一 品 级 的原矿 原 矿 含 锡 0 ． 9 7 8 ％， 铋 0． 5 3 ％ ， 流 程 改 造 前 它 的原 矿 产 值 为 2 0 8 ． 9 4 元 ／ t ， 采 选 总成 本 为 1 5 3 ． 0 1元 ／ t ， 原 矿 的税 前利 润 为 5 5 ． 9 3元 ／ t ； 而 流 程 改 造 后 原 矿 产 值 为 2 9 0 ． 6 1 元 ／ t ， 采 选 总成 本 为 1 5 9 ． 8 2元 ／ t ， 原矿 的税 前利 润 为1 3 0 ． 7 9 元 ／ t 。改造前 的吨原矿税前 利润 为改造后 吨原矿税前利润 的 4 2． 7 6 ％， 按每年处理 2万 t 原矿 计算 ， 改造后 的生产流程 每年多获利润 1 4 9万元 。 5 结 论 金船 塘矿 山的黄铁 矿磁黄铁矿 型锡 铋矿石 中矿 物成分复杂 ， 有用矿物之间相互包裹、 穿插、 交代， 有 用矿 物与脉石矿物 之 间嵌 布关 系更 加复 杂 ， 对选 矿 中提高铋精 矿品位 和锡铋 回收率带来较 大的 困难 。 选用 浮铋～ 浮硫磁 选一 重选 流程 ， 磨 矿细 度 达到 一7 4 ／ m 占 8 0 ％以上 ， 使得锡 铋矿物较 好解离 ， 矿浆 p H值调至 9 左右， 使用合理的药剂制度 ， 该类 难选矿石仍 能取得较好 的选矿技术指标 。 有条件 的话 ， 将 磁 选后 进入 重选 的矿 砂进 行分 维普资讯 分 析单位 湖南 省湘 南地质 实验 研究所 参考 文献 铋多金属矿区矿石选矿试验报告[ R] 1 9 9 9 ， 6 [ 1 ] 湖南省矿产测试利用研究所 ． 湖南省郴州市金船塘锡 [ 2] 冶金部长沙矿冶研究 院． 湖南省郴州苏仙 区金船塘矿 区硫锡铋矿实验室选矿流程研究 [ R] ． 1 9 9 7， 3 ． S TUDY ON THE oRE DRES SI NG TECHNOLOGI CAL PROCES S OF HARD DRES S I NG S n Bi 0 [ 洲J I NCHUANTANG LEI Z e h e n g．QI AO Yu s h e n g，LI U S h u g e n S o u t h Hu n a n I n s t i t u t e o f Ge o l o g y S u r v e y，C h e n z h o u Hu n a n 4 2 3 0 0 0， C h i n a Or e d r e s s i n g o f p y r i t e p y r r h o t i t e S n Bi o r e f o r m J i n c h u a n t a n g i s d i f f i c u l t y ．B a s e d o n t h e l a b o r a t o r y r e s e a r c h，f o r me r o r e d r e s s i n g t e c h n o l o g i c a l p r o c e s s o f t h i s t y p e o r e h a s b e e n r e v i e we d a n d r e ma d e i n t h i s p a p e r ，S o t h e o r e d r e s s i n g t e c h n o l o g i cal i n d e x o f t h i s h a r d d r e s s i n g o r e a n d e c o n o mi cal b e n e f i t o f o r e d r e s s i n g p l a n t h a v e b e e n l a r g e l y i n c r e a s d e ． KEY W oI Ⅷ l s h a r d d r e s s i n g S n Bi o r e； o r e g r i n d i n g f i n e n e s s ； me d i c a me n t s y s t e m； o r e d r e s s i n g t e c h n o l o g i p r o c e s s 维普资讯