从印度低品位锡矿石重选尾矿中浮选回收锡石的捕收剂研究.pdf

国 外金属矿选矿 3 3 从印度低品位锡矿石重选尾矿中浮选 一 罗 回收锡石的捕收剂研究 ， T 斯 雷 尼 瓦 司 等 丁 歹 仁 摘 要 奉文制定一种用浮选法从印度哈里亚耶邦托涉姆矿区低品位脉锡矿重连尾矿中回收锡的流程． 使用三种不同捕收荆 一 烷基膦醢、 磺化琥珀酰胺酸钠和烷基磷酸酯的试驻研究结果。研究内窖包括取 自 托抄姆矿床的高纯螺石的散量浮选、 托抄姆锡矿石重选尾矿的实验室规模试验、 使用一种较好的捕收剂在最佳浮选条件下进行的扩大连续试验． 最后制定 出一种能获得烟化级锡石精矿的原则工艺流程 在常规的冶金计算法和浮选动力学速率常敷的基础上， 对各种捕收剂 的性能进行丁分析。利用一种烷基磷酸酯一硅氟化钠一工韭级硫酸和柠檬酸的药荆制度， 从一种台 0 ． 2 4 ％s I I 的物科 锡是一种重要的有色金属。由于缺少合适的代用 品， 致使包括印度在 内的某些国家锡已成为战略金 属之一。印度每年大约需要 4 0 0 0 t 锡． 而本 国的可 供量大约只有 l O O t J 。需要量 与本国可供 量之 间 如此大的差额， 促使一些科研机构都在积极致力于 探查新的矿床。据 1 9 9 5年估计， 印度的锡矿石赞源 量约为 3 2 0 0万 t ， 金属量 为 4 6 2 2 8 t ， 其 中位于哈里 亚纳邦 的托沙姆锡矿床约占资源总量的 4 5 ％ J J 。 一 些国内和国际的科研机构都已开展过从该矿床中 回收锡的工艺方法研究【 4 J 。他们的研究 结果证 实了采用重选和磁选联合工艺． 从约含0 2 5 ％S n 的 给矿 中获取 中等品位锡精矿 锡品位 3 5 4 5 ％， 回 收率约为 4 05 0 ％ 的可行性{ 如同在处理任何一 种其它的脉锡矿床时一样， 有 2 0 3 0 ％的锡损失在 各种重选尾矿中， 主要是由于在为从脉石矿物中解 离和分离出细粒性脆的锡石所采用的多段操作过程 中． 产生了大量“ 难处 理的细粒物料” 的缘故。尽管 近年来已研制出几种细粒重选设备可用于富集微细 粒和超细粒的物料． 但 目前只有泡沫浮选法被世界 一 些锡选矿厂用于回收存在于选厂各种处理矿流中 的微细粒锡石”． B 】 。不论是不同矿床 中的锡石， 还 是 同一矿床不同层位的锡石， 它们的物理 、 化学和表 面化学性质都是不同的 ． 所以， 为制定一种用浮 选方法回收锡石的合适的药剂制度， 进行一些详细 的回收率产出很高品位精 矿的目标是很难达到的， 特别是在处理尾矿流时， 所以本研究目的是 以尽可 能高的回收率获取一种含有 5 1 0 ％S n的精矿； 这 种品位的精矿能有效地通过冶金方法 如化学烟化 法 进一步富集。 作为一种优 良捕收剂的有机试剂的基本要求之 一 ，就是 当这种试剂吸附在矿物表面后生成的金属 络合物的稳定性程度 t o 】 。根据 皮尔松的硬 一软 酸 碱理论， 硬酸优先地与硬碱起反应 ． 而软酸则优先地 与软碱起反应。在 s n o2中的锡离子 属于硬酸类。 在其官能团中含有 ‘ 0’ 或‘ N’ 作为供电子的原子的 那些捕收剂被认为是硬碱 在文献中已有大量关于 金属 阳离子能优先 与“ 0” 供电子 的原子 如同在 s o， 中 反应， 以及含“ 0” 供电子 的原子的捕收剂能 优先地吸附在金属矿物表面上的报道。在考虑了这 一 点以后． 本研究选用了三种工业上 已用的含有供 电子的原子“ 0 ” 的捕收剂， 它们是烷基膦酸、 磺化琥 珀酰胺酸钠和烷基磷 酸醋。 1 托沙姆锡矿石 在哈里亚纳邦皮 瓦尼地区的托沙姆锡矿床， 是 一 个约含有 0 ． 2 0 ． 2 5 ％S n的低品位脉锡矿床。这 里的大部分 约占3 ／ 4 矿石都是花岗岩型的。锡石 是主 要 的含 锡矿 物并 含 有痕 量 的黝锡矿 C u 2 S 、 维普资讯 国 外 奎属 矿选矿 2 0 0 0 ． 2 F e S 、 S n S ， ⋯ ，氧化铁和硫化矿物 例如黄铁矿、 黄 铜矿、 辉铜矿、 闪锌矿、 方铅矿 是另外几种主要的不 透明矿 物 I ． 2 ％ 。主要 的脉 石包 括石 英和长石 8 5 ％ 以及绿泥石 1 1 ％ 。其它矿物有锆石、 独居 石、 石 榴 石、 钛 铁 矿、 金 红 石、 黑 钨 矿 和 白 云母 0 ． 2 ％ 。锡石的粒度从几百 m到几个 m， 明显 在 2 5 0 ～5 0 0 g m 和3 。在p H ≥5 ． 8时。 所有这三种捕收剂就它们的 选择性来说都不太令人满意 E R 3 。因此又进 行 了几项试验以优化捕收剂和分散剂的用量。 3 ． 4 垸基磷酸酯浮选的最佳条件研究 图 7说明了在 p H 约为4 ． 8和 4 ． 3时烷基磷酸 酯和硅氟化钠用量对浮选锡石的影响。在捕收剂用 量较低 0 ． 1 2 g ／ k g 时获得 了次优的指标 R 6 2 ％ ， 而在捕收剂用量提高到0 ． 5 g ／ k g 时导致无选 择性地浮选 R 9 3 ％， E R1 ． 2 。最佳的品位 E R ≥3 和回收率 R8 0 ％ 是在捕收剂用量为 0 ． 3和 0 ． 4 g ／ k g的条件下达到的。在四种不同的硅氟化钠 用量 从 0 ． 1 g ／ k g到 0 ． 6 g ／ k g 而捕收剂用量保持固 定 O ． 3 g ／ k g 的条件下进行的试验表明， 在分散剂用 量为 0 ． 4 g ／ k g时能获得锡 富集 比为 4 ． 5 ， 回收率 为 8 O ％的浮选产品。 霄7 婉蓦磷酸醋和硅化钠用■对于从托涉坶■矿芍■ 遗尾矿中浮选镭芍的影响【 粗选结果】 3 ． 5 用烷基磷酸酯进行的扩大浮选试验 根据分批浮选试验结果． 制定出一种工艺流程 用于更大规模试验。精选 阶段采用的条件是根据图 6 所示的在各种 p H条件下进行粗选时获得 的回收 率和富集比与浮选时间关系确定的。大规模浮选试 验时采用的详细流程连同物料平衡数据示于图8 。 它基本上包括一段粗选和两段精选、 中间有一道洗 矿和脱泥工序。中间脱泥工序有助于消除浮选矿浆 中的金属离子和其它矿泥 包括沉淀的胶体粒度的 金属氢氧化物 的不利影响， 它们至少部分地是由于 在精选阶段矿浆酸度提高而产生的。托沙姆重选尾 矿的浮选矿浆， 在不同 p H条件下的溶液分析结果 表明有 F e “、 F e 、 和 A l ”存在 。这些离子一般 都能与捕收剂发生反应， 并通过溶 液中的化学反应 过程而消耗一部分试剂， 导致参与矿物表面反应或 化学吸附的捕收剂数量减少。柠檬酸已被用作精选 维普资讯 国 外查属矿连矿 阶段的一种辅助调整剂， 可配合工业硫酸一起使用． 因为柠檬酸能起着双重作用 用作金属离子的螯合 剂， 也可作为云母矿物 的一种抑制剂 匝圆僦 化 勰 矿 精选精 矿2 匝亚丑习 圈8 用烷基磷酸醢从 3 5 ％ 固体 用 } u． 谓 节 pH 5 、硅氟化蚋 0 3 g mg ，加分 散 荆 i 圈整 f nJ n 烷 基 髀 艘 0 3 k g u 捕 收荆 调 浆 1 5 血 n 戊醇 n1 浮拙 时 间 4f c a i n ％ 固 体 X,S O, 调 节 p H 4 时问 3 ram 2 s ％ 固 体 操 l 5 ％ 固 体 甩 0 0 2 柠 糠 酸 和 H s o ． 调 节 p H 3 硅 化钠 0l g 加 分 散剂 调 装 血 烷基 砩 酸醇 m0 晦， k g 加捕 收 捌谓 柴 3 rain n I g 岫 浮拙 时 问 2 血 n I 5 ％ 固 体 p H 3 用 n 。 2 B ， k g拧糠 醴 和 } uJ 调 节 磺化 琥 珀 酰 胺 破钠 nl g ／ k g 加分献 剂谓 浆 3 ra i n 烷 基磷 酸瞎 0 雕 k 窨 加捕 收 剂 i 圈浆 I n 戊 醇 0I J k g 浮选 时 间 2 Ⅱ 回收镭石的扩太试验藏程 重选尾矿钧硫化物浮选尾矿在 p H 5的条件下 进行了粗选， 而粗选精矿在p H 3 ． 0 的条件下精选两 次。中间的洗矿阶段产出的矿泥用5 0 ra m直径的水 力旋流器将它们分离出去。从一种 含0 ． 2 4 ％S n的 给矿中获得 了含 7 ％s n的精矿， 大约有 5 5 ％的有价 组分锡被回收到精选精矿 中。这种精矿能通过冶金 方法 例如烟化法 进一步富集。在进入各种浮选尾 矿的有价组分中； 大约2 1 ％损失在粗选尾矿中的s n 是没法回收的． 因为它们呈超细粒浸染在各种硅酸 盐矿物 石英、 长石和绿泥石 中。大约有 2 2 ％的锡 损失在精选尾矿 1和 2中， 其中含有 0 ． 3 6 ％ S n ．可 通过增加扫选回路， 并将扫选精矿返回到适当的精 选阶段而得到回收。 根据这些实验观测和分析结果制定 了原则工艺 流程 图 9 。 囤9 甩烷暮磷酸醢从托沙姆镊矿石重选尾矿中 回收镊石的原则工艺谁程 4结论 通过本文的研究证实了用泡沫浮选法从托沙姆 锡矿石重选尾矿 中回收微细粒锡石 的可行性。在试 验过的各种 ‘ 00’ 型工业捕收剂中， 烷基磷酸酯能 在很宽的 D H 3 5 _ 8 范围内产出品位、 回收率和浮 选动力学都可以接受的浮选产品。采用一种包括烷 基磷酸酯一硅氟化钠 一硫酸和柠檬酸的药剂制度． 经三 段 浮选 一段 粗 选和两 段 精选 后． 从 含 有 0 ． 2 4 ％ S n的重选尾矿中获得了含有 7 ％S n的浮选 产品． 锡的回收率为5 5 ％。 原技羹刊‘ 矿物加工和提取冶金学评述 ， 1 9 9 9 ． V d ． 1 9 { 张兴仁译林青校J 上接第 8页 参考文献 1 化学发展简史编写组编 ． 化学发展简史， 北京 科学出版 社， 1 9 8 0 ，1 6 ． 2 周一康难处理金矿石预处理方法研究进展 ． 湿法冶 金．1 9 9 8 3 { 1 9 ． 王文潜， 王善彘难浸金矿预处理方法评价及藕进展 ． 湿法 冶金， 1 9 9 8 3 1 ． 袭荣庆 ． 微生物提取金银的研究 与应用 ． 国外金属矿选 矿， 1 9 9 1 4 l 8 ． 维普资讯