强烈搅拌及控电位对极细高硅锡矿泥浮选的影响_况正国.pdf

张杰，等：膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用在锡选矿中，通常把小于 0.074 mm 的锡矿石称为细粒锡矿石，即矿泥。这些细粒锡矿物来自天然原生矿泥和次生矿泥，在选矿厂中细粒锡矿泥的金属量对原矿占有率在 30%以上。锡矿石泥化后，矿石质量小，比表面积大，表面能高，增加了矿浆的粘度，随着粒度的减小，分子间的吸附力增强，有极微的矿泥存在时，将产生絮凝作用，给选矿带来了困难。但这部分矿物占有的金属量大。因此，研究细粒锡石的回收，减少矿产资源的浪费，是具有十分重要意义的1。近十年来，个旧地区部分锡选冶规模企业从缅甸大量购进锡原矿，平均品位 20%左右，经过重选加工产出品位 40%的合格锡砂及锡中矿（2%以上）。云南锡业公司利用硫化挥发技术处理含锡 3%5%的中矿已成功地用于生产多年，其挥发率可达 97%2，但锡冶炼生产中含锡 4%以下锡中矿对成本影响较大，所以该工艺产品锡中矿（2%以上）仅用于配矿，在增产的同时提高了资源利用率。锡原矿在重选加工过程中不可避免产生（0.0470.005）mm 粒级尾矿，这部分尾矿二次重选，锡回收率都在 8%18%之间；而浮选工艺在极细锡矿泥中的实际生产几乎没有。*收稿日期：2022-06-07作者简介：况正国（1972-），男，云南曲靖人，工程师，主要从事铅锌矿选冶技术管理工作。Feb.2023Vol.52.No.1（Sum 298）2023 年 2 月第 52 卷第 1 期（总第 298 期）云南冶金YUNNAN METALLURGY强烈搅拌及控电位对极细高硅锡矿泥浮选的影响*况正国1，祝璘彬2，班莹1，周忠跃1，沈江1（1.蒙自矿冶有限责任公司，云南 蒙自 661100；2.云南锡业公司大屯选矿厂，云南 个旧 661018）摘要：针对某进口高硅锡矿，通过重选脱硫后粒级为（0.0470.005）mm 的极细矿泥。在强烈搅拌下进行控制电位浮选，浮选过程中添加腐殖酸钠和 CMC 及捕收剂处理，提高矿物的分选性，通过稳定电位，控制延长了锡石浮选时间。最终实现含锡 1.39%的高硅锡矿泥浮选锡总回收率 76.95%的指标。关键词：高硅锡矿泥；强烈搅拌；控电位；浮选中图分类号：TD952文献标识码：A文章编号：1006-0308（2023）01-0051-05Influence of Strong Agitation and Potential Control on Flotationof Extremely Fine High Silica Tin SludgeKUANG Zheng-guo1,ZHU Lin-bin2,BAN Ying1,ZHOU Zhong-yue1,SHEN Jiang1(1.Mengzi Mining and Metallurgy Co.,Ltd.,Mengzi,Yunnan,661100,China;2.Datun Ore Dressing Plant,Yunnan Tin Co.,Ltd.,Gejiu,Yunnan 661018,China)ABSTRACT：Gravity separation and desulfuration process was applied on one imported high silica tin ore,then,the imported highsilica tin ore was treated to extremely fine sludge that particle size is(0.0470.005)mm.With potential control flotation under strongagitation,sodium humate,CMC and collecting agent was added during flotation process,therefore,the separation selectivity of mineral wasincreased,and the flotation time of tinstone was controlled and extended by stable potential.It is finally got indicators that tin content is1.39%,the total recovery rate of tin is 76.95%by tin flotation of high silica tin sludge.KEY WORDS：high silica tin sludge;strong agitatin;potential control;flotation51Feb.2023Vol.52.No.1(Sum 298)2023 年 2 月第 52 卷第 1 期(总第 298 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY针对缅甸高硅硫化矿重选之后的矿泥进行浮选回收工艺，力争实现试验可行，工业化生产可行，摸索出一套适合于缅甸高硅锡矿泥的浮选工艺极为迫切。1原料性质原料为缅甸高硅锡矿重选脱硫后矿泥，主要金属矿物有：锡石、黄铁矿、磁黄铁矿、黄锡矿，也含有少量氢氧化铁。脉石矿物主要有：少量方解石和大量的石英等。1.1原料化学多元素分析对原料进行化学多元素分析，结果见表 1。由表可以看出：原料含锡为 1.32%，含硅较高为 53.00%。1.2原料粒度筛析对原料进行粒度筛析，结果见表 2。由表可以看出：原料中主要为（0.0470.005）mm 粒级，重 量分布率占 84.34%，锡 金 属 占81.28%。2试验流程许志安等3对个旧塘子凹矿段 32#矿体开挖的矿石经 5A 混合浮选作业的尾矿及三段摇床的尾矿进行浮选试验，采用活化剂活化硫化物后一步脱硫，最终消除硫化物对锡石浮选的干扰。王烨等4也对云锡某选厂重选试验研究中也强调“三脱”，阐述了硫化物对锡石浮选作业影响较大。锡矿泥中硫化物在后续锡石浮选中会消耗大量捕收剂，不但影响锡精矿品位而且恶化浮选过程，故重选尾矿的泥，先采用浮选脱硫，含硫控制在0.5%以下1于消除硫化物对选锡的影响，然后再进行锡石浮选。浮硫尾矿高速搅拌后经多次浮选探索试验验证，锡石粗选时杂质上浮造成粗选品位稍低于扫选品位的现象，增加第三次扫选时杂质上浮较多，增加抑制剂量又出现锡石抑制现象，故锡石浮选流程确定为一粗两扫，粗选精矿作为粗精矿进行效果比较。3试验结果与分析3.1强烈搅拌试验试验设备为小搅拌桶配以高转速搅拌器，其中浆径罐径比值为 0.33，搅拌桨叶为旋桨式。固定试验条件：液固比 3 1、常温、矿浆固有 pH=6.8，试验确定最佳搅拌转速和搅拌时间。3.1.1搅拌器转速对锡矿泥浮选结果的影响固定搅拌时间 20 min，不同搅拌转速下搅拌后进行粗选，试验结果见图 2。从图 2 可以看出，500 r/min 搅拌后浮选出的粗精矿含锡品位为 2.2%，随搅拌器转速升高浮选粗精矿含锡品位亦相应提高，直至搅拌器转速达到 2 500 r/min 浮选粗精矿含锡品位达 3.0%，后粗精矿含锡品位上升趋缓；兼顾设备稳定运行及浮选粗精矿含锡品位，搅拌器转速 2 000 r/min 是最为合理的。表 1高硅锡矿泥化学多元素分析结果Tab.1Multi-element chemical analysis resultsof high silica tin sludge%CaOSiO27.6053.00元素SnSFe质量百分比1.320.476.50表 2原料粒度筛析结果表Tab.2Particle size screen analysis results of raw oreSn 金属分布率/%100.00粒级/mm重量分布率/%Sn 品位/%合计100.001.32累计个别累计个别累计个别+0.0475.751.225.311.2781.2886.590.0470.00584.3490.091.27-0.0059.91100.001.7913.41100.00图 1试验工艺流程图Fig.1Test process flow chart52张杰，等：膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用3.1.2搅拌时间对锡矿泥浮选结果的影响固定最优搅拌转速为 2 000 r/min，不同搅拌时间搅拌后进行粗选，试验结果见图 3。从图 3 看出，经 2 000 r/min 强烈搅拌 10 min后浮选粗精矿含锡 2.1%，随搅拌时间延长浮选粗精矿品位较快上升，直至搅拌 30 min 后精矿含锡达 3.4%，后随搅拌时间延长浮选粗精矿品位上升趋缓。通过试验可以确定当搅拌器转速为 2 000 r/min 时，最佳搅拌时间为 30 min。3.1.3强烈搅拌对锡矿泥浮选结果的分析在浮选调浆过程中，调浆强度（剪切盘转速）对浮选效果影响作用明显，调浆强度不但影响捕收剂分散度、碰撞概率，也影响了药剂在矿物表面的解吸概率，针对不同性质的矿浆，采用合适的剪切强度可有效提高药剂分散度，改善矿粒表面物理化学特性，增大药剂与矿物颗粒碰撞概率，吸附选择性增加5。为此，我们通过对缅甸高硅硫化矿重选之后经过脱硫的微细粒含锡矿泥强烈高速搅拌试验，试验说明在搅拌介质条件一致的前提下，通过延长搅拌时间、提高搅拌器转速等强烈搅拌措施，可以有效提高粗精矿品含锡品位。目前通过强烈高速搅拌提高浮选指标的研究还在深入研究，所以开展流体动力学对微细粒矿物表面动电位变化与药剂吸附机理研究对研发新工艺是有益的5。3.2浮选条件试验3.2.1矿浆 pH 值对锡矿泥浮选结果的影响锡石表面受溶液中 H+、OH-定位离子影响，即 H+浓度高，锡石表面与 H+作用荷正电，形成SnOH+；OH-浓度越高，锡石表面与 OH+作用荷负电，形成（SnOH）O-和 SnO2-。pH 值越高锡石表面荷负电量越大，对捕收剂电性排斥越厉害，而锡石表面零电点对应 pH 值为 4.54.7 之间6（不同矿石），石英为 23.7，赤铁矿，5.66.7，褐铁矿为7.97。本试验矿物以石英等含硅矿物为主，主要分选目的为锡石与石英等含硅矿物的浮选分离。在石英零电点对应的 pH 值附近不可能进行分选，故pH 值的选择只能在 4.77.0 之间选择。而要维持住 pH 值稳定在 4.76.0 之间酸耗较大已失去工业化价值，故而在 6.07.0 之间寻找，同时在试验过程中发现当 pH 值低于 6.0 时杂质上浮较为严重，所以最后选定 6.07.0 作为试验 pH 值控制范围。在搅拌器转速为 2 000 r/min、搅拌时间 30min、且加药顺序相同的条件下，对矿浆不同 pH值搅拌后的浮选精矿品位和收率进行了对比试验。从图 4 可以看出，矿浆 pH 值在 5.5、6.5、7.5时对应的浮选精矿品位分别是 1.5%、3.4%、1.4%，其对应的收率分别为 33%、67%、19%，因此确定矿浆 pH 值在 6.5 时最佳。3.3控电位浮选试验3.3.1控电位浮选试验条件虽然浮选工艺的选矿费用是重选的（23）倍，但对于细粒锡石和矿泥中的锡石使用浮选法仍是回收细粒锡石的方法之一。试验使用的抑制剂为腐殖酸钠和 CMC，其目的是让锡石表面吸附1 0005002 0001 5002 500转速/（r/min）3.53.02.52.01.51.0锡精矿品位/%2.22.42.62.93.0图 2搅拌器不同转速对精矿品位的影响Fig.2Effect of different rotating speed of stirrer onconcentrate grade4.03.52.52.01.51.00.50锡精矿品位/%搅拌时间/min102030402.12.93.43.5图 3转速 2 000 r/min 不同搅拌时间对锡精矿品位的影响Fig.3Effect of 2 000 r/min rotating speed with differentrotating time on tin concentrate grade况正国，等：强烈搅拌及控电