唐秀東

（福建省連城錳礦有限責(zé)任公司，福建 連城 366215）

選 礦

混合原生錳礦浮選試驗(yàn)研究

唐秀東

（福建省連城錳礦有限責(zé)任公司，福建 連城 366215）

針對(duì)福建某含鉛銀高硫復(fù)雜難處理混合原生錳礦特性，采用依次優(yōu)先浮選工藝流程，即將原礦磨至-0.074 mm粒級(jí)占80％后，經(jīng)一粗三精二掃獲得鉛銀精礦，鉛銀循環(huán)尾礦經(jīng)一粗二精二掃獲得硫化錳精礦，硫化錳浮選尾礦作為碳酸錳精礦銷售，實(shí)現(xiàn)了該混合原生錳礦的資源綜合回收和無尾礦排放。實(shí)驗(yàn)室小型閉路試驗(yàn)獲得鉛銀精礦含鉛25.23％、含銀1 183.28 g/t，鉛回收率74.98％、銀回收率27.81％；硫化錳精礦含錳54.75％、含硫30.23％、含銀65.23％，錳回收率66.20％，銀回收率54.18％；碳酸錳精礦含錳23.43％、含硫0.66％，錳回收率33.50％的較好指標(biāo)。

混合原生錳礦；優(yōu)先浮選；無尾礦；硫化錳

現(xiàn)代工業(yè)中，錳及其化合物應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，其中鋼鐵工業(yè)是最重要的領(lǐng)域，用錳量占90％ ～ 95％，主要作為煉鐵和煉鋼過程中的脫氧劑和脫硫劑，以及用于制造合金（高錳鋼）。我國(guó)錳礦資源較豐富，但貧礦較多，且部分為混合原生錳礦，硫含量一般在10％左右，這與高爐需求錳礦入爐的硫含量不得超過1％相差甚遠(yuǎn)［1-2］。通過合理的選礦工藝，實(shí)現(xiàn)混合原生錳礦的綜合回收利用具有重要意義。

福建省連城錳礦廟前礦區(qū)4號(hào)礦段于20世紀(jì)80年代經(jīng)補(bǔ)充勘探后，探明該礦段錳礦儲(chǔ)量為75.7萬t，其中氧化錳礦石19.3萬t，混合原生錳礦56.4萬t［3］。該礦點(diǎn)自1989年開始基建，而后開始露天采礦，目前氧化錳礦石已采空且充分利用，混合原生錳礦采出5萬t，由于含硫高不能直接銷售，且沒有充分利用方案［4-5］。本試驗(yàn)對(duì)混合原生錳礦石進(jìn)行選別試驗(yàn)，以期為混合原生錳礦的開發(fā)提供技術(shù)支持。

1 礦石性質(zhì)

礦石類型以混合原生錳礦石為主，又可分為硫錳礦—碳酸錳礦石，硫錳礦—硅酸錳—碳酸錳礦石。主要有用礦物為菱錳礦、硫錳礦，其次為少量的薔薇石，伴生硫化礦（除硫錳礦外）種類繁多，包括黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、藍(lán)輝銅礦和銅藍(lán)等，另外還有微量的碲銀礦，脈石以粘土、石英為主，含有少量的石膏、白云石、滑石。

礦石結(jié)構(gòu)有自形鑲嵌結(jié)構(gòu)，同心層環(huán)狀結(jié)構(gòu)，柱狀、長(zhǎng)條狀、板狀、粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀、碎屑狀、斑狀、浸染狀構(gòu)造。在主要含錳礦物中，菱錳礦和硫錳礦常組成集合體，且相互緊密共生組成礦石的基質(zhì)部分。主要雜質(zhì)礦物中，與錳連生最密切的是硫化錳和石英，與粘土干系不密切。礦石的多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1。

表1 礦石多元素分析結(jié)果％

2 選礦試驗(yàn)研究

2.1 流程的確定

由礦石性質(zhì)可知，該混合原生錳礦具有含錳和硫高的特點(diǎn)，同時(shí)伴生黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、藍(lán)輝銅礦和銅藍(lán)等硫化礦。如何將礦石中的鉛銀、硫化錳、碳酸錳得到有效分離，實(shí)現(xiàn)分類利用，才具有銷售價(jià)值，是本試驗(yàn)的目的。為此，在大量流程結(jié)構(gòu)探索試驗(yàn)基礎(chǔ)上，研究確定該混合原生錳礦的流程為鉛銀、硫化錳依次優(yōu)先浮選工藝，浮選尾礦以碳酸錳和硅酸錳為主，直接作為碳酸錳精礦，以下統(tǒng)稱碳酸錳精礦，具體流程見圖1。

圖1 混合原生錳礦浮選流程

2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

為考察原礦磨礦細(xì)度對(duì)混合原生錳礦浮選指標(biāo)的影響，進(jìn)行了原礦磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，試驗(yàn)工藝流程及條件見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

結(jié)果表明：隨著原礦磨礦細(xì)度的增加，碳酸錳精礦中含硫先降后升，鉛銀粗精礦中鉛、銀品位均逐漸降低，但鉛、銀回收率均明顯升高，硫化錳精礦中錳品位逐漸降低，但回收率逐漸升高。綜合考慮，原礦磨礦細(xì)度選擇-0.074 mm粒級(jí)占80％較為適宜。

2.3 鉛銀粗選捕收劑種類試驗(yàn)

捕收劑種類對(duì)鉛銀粗選浮選指標(biāo)影響較大。本節(jié)重點(diǎn)考察了乙硫氮、乙硫氮+31號(hào)黑藥、乙硫氮+丁銨黑藥對(duì)鉛鋅粗選浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)固定抑制劑硫酸鋅、亞硫酸用量均為1 000 g/t，磨礦細(xì)度為-0.074 mm粒級(jí)占80％，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

由試驗(yàn)結(jié)果可知：?jiǎn)我徊捎靡伊虻?，鉛銀粗精礦中錳含量較高，且鉛銀回收率不高，采用丁銨黑藥+乙硫氮，鉛銀粗精礦產(chǎn)率較大，錳含量較高，鉛、銀品位較低。綜合考慮，選擇適宜的鉛銀粗選捕收劑為乙硫氮+31號(hào)黑藥。

2.4 硫化錳粗選水玻璃用量試驗(yàn)

以鉛銀粗選尾礦作為給礦，固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm粒級(jí)占80％，硫化錳浮選硫酸銅用量為500 g/t，丁基黃藥用量為200 g/t，2號(hào)油用量為20 g/t，粗選時(shí)間為7 min，進(jìn)行硫化錳粗選水玻璃用量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4結(jié)果可知：隨著水玻璃用量的增加，硫化錳粗精礦中錳的品位和回收率均呈先升后降，尾礦含硫先降低后升高，所以水玻璃用量以1000 g/t較為適宜。

2.5 硫化錳粗選硫酸銅用量試驗(yàn)

在固定水玻璃用量為1000 g/t，丁基黃藥用量為200 g/t，2號(hào)油用量為20 g/t，進(jìn)行硫化錳粗選硫酸銅用量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5結(jié)果可知：硫酸銅對(duì)硫化錳具有較好活化作用，硫酸銅用量由300 g/t增加至500 g/t時(shí)，硫化錳粗精礦中錳品位逐漸降低，錳回收率逐漸升高，尾礦中含硫逐漸降低，當(dāng)硫酸銅用量達(dá)到600 g/t時(shí)，錳回收率反而降低，尾礦中含硫超過1％，所以確定硫酸銅用量為500 g/t。

表2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)研究結(jié)果％

表3 鉛銀粗選捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果％

表4 鉛銀粗選捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果％

3 閉路試驗(yàn)

在詳細(xì)條件試驗(yàn)和全開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行該混合原生錳礦的閉路浮選試驗(yàn)研究，試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6結(jié)果可知：采用鉛銀、硫化錳依次優(yōu)先浮選工藝，可獲得鉛銀精礦含鉛25.23％、含銀1 183.28 g/t，鉛回收率74.98％、銀回收率27.81％；硫化錳精礦含錳54.75％、含硫30.23％、含銀65.23％，錳回收率66.20％，銀回收率54.18％；碳酸錳精礦含錳23.43％、含硫0.66％，錳回收率33.50％的較好指標(biāo)。

表5 硫化錳粗選硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果％

4 結(jié) 論

1）針對(duì)礦物種類繁多、礦石性質(zhì)復(fù)雜的特點(diǎn)，采用優(yōu)先浮選工藝，實(shí)現(xiàn)了該混合原生錳礦中有價(jià)組分的綜合回收。小型閉路浮選試驗(yàn)獲得鉛銀精礦含鉛25.23％、含銀1183.28g/t，鉛回收率74.98％、銀回收率27.81％；硫化錳精礦含錳54.75％、含硫30.23％、含銀65.23％，錳回收率66.20％，銀回收率54.18％；碳酸錳精礦含錳23.43％、含硫0.66％，錳回收率33.50％的較好指標(biāo)。

2）采用優(yōu)先浮選工藝，使硫化錳精礦得到高度富集，為二氧化錳和硫化錳兩礦法制備高純硫酸錳提供優(yōu)質(zhì)原料，有效解決了該混合原生錳礦含硫高不能直接銷售的難題，同時(shí)，浮選尾礦即碳酸錳精礦中硫含量降低至0.66％，符合電解金屬錳原料的品質(zhì)要求，實(shí)現(xiàn)了該混合原生錳礦的無尾礦資源開發(fā)利用。

3）該浮選工藝已實(shí)現(xiàn)投入生產(chǎn)，試生產(chǎn)指標(biāo)與小型試驗(yàn)指標(biāo)基本一致，解決了福建省連城錳礦4號(hào)礦段混合原生錳礦滯留幾十年未能有效利用的技術(shù)難題，為企業(yè)創(chuàng)造更高效益，也為該類型礦石的合理利用找到技術(shù)突破。

4）由于銀的嵌布粒度很細(xì)，且大部分賦存于硫化錳的晶胞，使用浮選方法難以得到有效富集。

圖3 小型閉路試驗(yàn)工藝流程

表6 小型閉路浮選試驗(yàn)結(jié)果％

［1］ 余麗秀， 唐祥虎， 張然， 等. 某含銀多金屬錳礦選礦富集工藝研究［J］.金屬礦山， 2010，（10）： 72-74.

［2］ 彭志堅(jiān)， 陳鐵軍， 彭鋒. 高硫錳礦脫硫的試驗(yàn)研究［J］. 中國(guó)錳業(yè)， 2003，21（4）： 29-32，41［3］ 官林海. 福建省連城錳礦廟前礦區(qū)4號(hào)礦段礦床成因探索［J］. 中國(guó)錳業(yè)， 2001， 19（3）： 3-5.

［4］ 張勤. 連城錳礦4號(hào)礦段混合原生錳礦石開發(fā)利用與發(fā)展前景［J］. 中國(guó)錳業(yè)， 1999， 17（4）： 9-11.

The Flotation Experimental Study on a M ixed Primary M anganese Ore in Fujian

TANG Xiudong
（FuJian Liancheng Manganese Co.，Ltd.，Liancheng，F(xiàn)ujian 366215，China）

According to the characteristic of some m ixed primary manganese ore in FuJian containing more lead， silver and sulfur m inerals， sequentially preferential flotation flow sheet that grinded the ore to -0.074mm grain level accounted for 80％， and then， by one roughing threefeatured two scavenging obtained lead silver concentrate， lead and silver recycling tailings by one roughing two featured two scavenging to obtain manganese sulfide concentrate，manganese sulfide flotation tailings as manganese oxide concentrate sales， realize the comprehensive recovery of resource of the hybrid primary manganese ore and tailings em ission free. Small-scale laboratory tests to obtain closed-lead-silver concentrate 25.23％ lead， silver 1183.28 g / t， 74.98％ recovery of lead and silver recoveries 27.81％； 54.75％ manganese ore and manganese sulfide， sulfur 30.23％，containing silver 65.23％， 66.20％ recovery rate of manganese， silver recoveries 54.18％； manganese carbonate ore，manganese 23.43％， 0.66％ sulfur， manganese recovery of 33.50％ good indicator.

The m ixed primary manganese ore； Preferential flotation tailings； Manganese sulfide； No tailings discharge

TD923+.9

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.03.018

投稿日期：2016-04-27

唐秀東（1985-），男（壯族），廣西平果人，選礦工程師，研究方向：有色及黑色金屬選礦技術(shù)研發(fā)及生產(chǎn)管理，

傳真：0597-8325130，手機(jī)：18006970020，E-mail：310325994@qq.com.