蘇建芳 王中明 肖巧斌 劉 方 劉書杰譚 欣 凌石生 趙 杰
(1.北京礦冶科技集團有限公司,北京102628;2.礦物加工科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室,北京102628)
錫和銅均是人類歷史上發(fā)現(xiàn)和使用較早、與人類關(guān)系非常密切的金屬,在電子、化工、建材、航天等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。隨著開采歷史和規(guī)模的發(fā)展,易選錫、銅礦石資源越來越少,可開采利用的錫、銅礦石資源越來越復(fù)雜,綜合回收利用技術(shù)也越來越受到重視[1-3]。
生產(chǎn)實踐中,錫石和銅礦石常用的選礦方法分別為重選和浮選。由于自然界中的多數(shù)錫銅礦石組成成分復(fù)雜,共、伴生有價組分多,為了有效綜合回收錫銅礦石中的錫、銅及其他有價組分,往往需要聯(lián)合使用重選、磁選、電選、浮選、浸出、焙燒等物理或化學(xué)的選礦方法[4]。劉厚明等[5]對中國西部某復(fù)雜難選銅錫礦石進行了綜合回收試驗研究,采用浮選回收銅和硫、重選—浮選回收錫的浮—重—浮聯(lián)合工藝,獲得了銅品位為15.81%、銅回收率為73.14%的銅精礦,硫品位為34.59%、硫回收率為70.99%的硫精礦,以及錫品位為35.02%、錫回收率為20.95%的錫精礦。袁帥等[6]對銅品位為1.05%、錫品位為0.47%的內(nèi)蒙古某銅錫多金屬硫化礦石開展了選礦試驗,采用浮選回收銅、重選回收錫的浮—重聯(lián)合工藝,獲得的銅精礦銅品位為16.30%、銅回收率92.14%,錫精礦錫品位為8.67%、錫回收率為75.91%。闕紹娟等[7]對廣東某選銅尾礦進行了再回收工藝研究,采用磁選—銅硫混浮再分離—浮選尾礦重選回收錫工藝,獲得的銅精礦銅品位為16.70%、銅回收率為40.06%,錫精礦錫品位為24.59%、錫回收率為35.16%,鐵精礦鐵品位為63.66%、鐵回收率為16.89%,硫精礦硫品位為36.77%、硫回收率為57.05%。
某錫銅礦石中錫和銅分別以錫石和硫化銅的形式存在,采用先重選回收錫再浮選回收銅的重—浮聯(lián)合工藝對礦石進行了錫、銅回收試驗。
礦石主要化學(xué)成分見表1,錫物相、銅物相分析結(jié)果分別見表2、表3。
由表1可看出,礦石中的主要有價元素錫、銅含量分別為0.59%、0.18%,有害雜質(zhì)砷含量為1.86%。
由表2可看出,錫主要以錫石的形式存在。
由表3可看出,銅主要以硫化銅的形式存在。
由于礦石中經(jīng)濟價值最高的礦物錫石與礦石中的其他礦物間的密度差較大,且錫石在磨礦過程中極易過粉碎,因此,首先采用經(jīng)濟、環(huán)保的重選方法回收礦石中的錫石,然后再采用浮選法回收硫化銅礦物。
2.1.1 螺旋溜槽重選給礦粒度試驗
螺旋溜槽重選給礦粒度試驗采用LL-600型螺旋溜槽(螺距360 mm),試驗固定給礦濃度35%,試驗結(jié)果見表4。
由表4可知,當(dāng)螺旋溜槽重選給礦粒度為-0.9 mm時,可獲得錫品位為1.23%、錫回收率為89.21%的螺旋溜槽精礦,達到了初步富集錫礦物的目的。因此,確定螺旋溜槽重選的給礦粒度為-0.9 mm。
2.1.2 螺旋溜槽精礦搖床分級分選試驗
在探索試驗基礎(chǔ)上進行了螺旋溜槽精礦搖床分級分選試驗,試驗結(jié)果見表5,試驗流程見圖1。
由表5可知,用搖床對螺旋溜槽精礦進行進一步富集,可得到錫品位為24.47%、搖床作業(yè)總回收率為81.99%的錫重選總精礦。
2.1.3 搖床重選總錫精礦浮選脫硫砷試驗
對搖床重選總精礦的分析表明,其硫、砷等含量較高。為了獲得合格的錫精礦,對搖床重選總精礦進行了浮選脫硫砷試驗。按條件試驗確定的藥劑用量進行了圖2所示的浮選脫硫砷試驗,結(jié)果見表6。
由表6可知,通過浮選脫硫砷,可以將錫精礦硫、砷含量從2.98%和16.79%降到0.28%和0.41%,錫精礦錫品位從24.10%提高到54.29%,錫作業(yè)回收率高達99.02%。
2.1.4 錫回收全流程試驗
錫回收試驗全流程見圖3(由于版面編排上的原因圖中的“再磨分級分選流程”指流程圖1),結(jié)果見表7。
從表7可見,采用圖3所示的流程處理礦石,可獲得錫品位為54.29%、含銅0.03%、含砷0.41%、含硫0.28%,錫回收率為81.44%的錫精礦;重選尾礦銅品位為0.16%,銅回收率為83.76%。
2.2.1 條件試驗
2.2.1.1 石灰用量試驗
銅粗選石灰用量試驗流程見圖4,結(jié)果見表8。
由表8可知,石灰用量從1 000 g/t增加至2 000 g/t,銅粗精礦砷含量從3.35%大幅度下降至1.61%、銅品位從1.11%大幅度升高至1.68%,銅回收率從63.67%小幅下降至61.38%、砷回收率從31.06%大幅度下降至9.22%;繼續(xù)提高石灰用量,銅粗精礦銅回收率大幅度下降。因此,確定銅粗選的石灰用量為2 000 g/t。
2.2.1.2 BK302用量試驗
BK302用量試驗流程見圖5,結(jié)果見表9。
由表9可知,隨著BK302用量的增加,銅粗精礦銅品位下降、銅回收率上升,砷指標(biāo)變化不顯著。綜合考慮,確定銅粗選的BK302用量為20 g/t。
2.2.2 銅浮選閉路試驗
浮選回收銅試驗流程見圖6,結(jié)果見表10。
由表10可知,采用圖6所示的流程選銅,可獲得銅品位為23.05%、銅作業(yè)回收率為53.74%的銅精礦。
在上述試驗的基礎(chǔ)上進行了全流程試驗,試驗流程見圖7,結(jié)果見表11。
由表11可知,采用圖7所示的流程處理礦石,可獲得錫品位為53.97%、錫回收率為80.10%的錫精礦,以及銅品位為22.67%、銅回收率為54.07%的銅精礦。
(1)某錫銅礦石錫、銅含量分別為0.59%、0.18%,有害雜質(zhì)砷含量為1.86%,錫主要以錫石的形式存在,銅主要以硫化銅的形式存在。
(2)礦石磨至粒度為-0.9 mm情況下,采用螺旋溜槽預(yù)富集高密度的錫石,對脫粗(+0.5 mm棒磨)后的預(yù)富集重選精礦進行搖床分級分選后,再采用反浮選工藝脫硫砷,可獲得高品質(zhì)的錫精礦;然后用浮選工藝從選錫尾礦中回收銅,銅1次粗選精礦再磨至-0.043 mm占85%的情況下經(jīng)3次精選獲得銅精礦,1次精掃選、2次掃選精礦等各中礦均順序返回,最終獲得錫品位為53.97%、錫回收率為80.10%的錫精礦,以及銅品位為22.67%、銅回收率為54.07%的銅精礦。