李 英 張 浩 嚴梓洋

(云錫大屯錫礦，云南 個舊 661018)

錫石浮選是回收細粒錫石較為有效的方法。近年來，隨著錫石浮選技術的發(fā)展，以及錫金屬市場價格的上升和穩(wěn)定，采用錫石浮選技術回收細粒錫石在國內、外得到快速推廣及應用。云南某選礦廠硫化礦、氧化礦泥礦錫石浮選流程分別于2017年10月底[1]和2018年12月底建成投產，經(jīng)過工業(yè)生產試驗后一直穩(wěn)定運行，相比原來的重選工藝，錫精礦產出金屬量多，錫實收率高，經(jīng)濟效益顯著，然而錫石浮選所使用捕收劑為TL-1，單價成本高，藥劑用量大，配藥需要90 ℃沸水，儲藥要70～80 ℃保溫，統(tǒng)計2019年硫化礦、氧化礦選別每噸礦的藥劑成本分別為23.76元、23.41元，藥劑成本偏高，如何在提高錫實收率同時，盡可能降低藥劑成本，實現(xiàn)效益最大化，成為相關科技工作者緊需解決的問題。

為了降低硫化礦、氧化礦細粒級錫石浮選工藝藥劑成本，根據(jù)科技文獻、國內外選廠實際生產應用，尋找高效、低耗、價優(yōu)、環(huán)保的捕收劑，分別找出TL-1、GX-4、SN-2、YA-1、SN-705+YT-1、SN-2+YT-1、SN-2+GX-4、SN-2+TL-1等8種捕收劑，通過開展不同捕收劑種類對比試驗，篩選出一種較為適宜的捕收劑SN-2，該藥劑是一種混合長碳鏈羥肟酸，含一定的活性成分，其藥劑單價較目前生產上在用TL-1低15%左右，捕收力強，用量可降至TL-1的80%。在指標相當?shù)臈l件下，SN-2與TL-1混合使用，其形成的混合捕收劑較TL-1有較大的成本優(yōu)勢，可大幅降低藥劑成本。

1 試驗物料采集及制備

試驗物料取自生產現(xiàn)場氧錫石浮選給礦，含錫0.532%、硫0.217%、鐵10.15%，礦樣中-37+10 μm的粒級及錫金屬分布率在84%左右(見表1)，每組試驗稱取500 g(按干礦量計)進行SN-2+TL-1混合藥劑條件試驗，所用浮選機分別為XFD-1.5 L、XFD-1 L、XFD-0.75 L、XFD-0.5 L四種規(guī)格。

表1 錫石浮選給礦粒度分析Table 1 Sieve analysis results of cassiterite flotation

2 試驗結果與討論

2.1 混合捕收劑不同配比試驗

SN-2與TL-1混合使用，比單獨使用其中任意一種的效果好，兩種藥劑結構和性能的差異、碳鏈的長短，促進了它們之間的互補作用，使得組合藥劑在礦物表面的吸附更加均勻，增強了礦粒與氣泡間的粘附能力，從而改善和提高了浮選過程的效果。為了找出兩者最佳用量，開展混合捕收劑不同配比試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見表2。

圖1 條件試驗流程Fig.1 The flowsheet of conditional test

表2 混合捕收劑用藥選別指標Table 2 Floatation indexes of combined collectors test

試驗結果表明，混合捕收劑采用SN-2∶TL-1=2∶1時，混合精礦富集比、錫回收率最高。混合精礦錫回收率比用TL-1提高約2個百分點的同時，藥劑用量比TL-1少150 g/t。

2.2 混合捕收劑用量試驗

浮選過程中，準確添加藥劑用量，對浮選過程的穩(wěn)定、最大限度降低藥耗、獲得最佳的經(jīng)濟技術指標有著重要的影響[2]。捕收劑用量不足，礦物疏水性不好，回收率低；藥劑用量過大，藥劑成本增加，且部分被抑制的礦物上浮，致使精礦質量下降[3]，并給后續(xù)浮選產品濃縮、過濾、銷售帶來影響。因此在確定混合藥劑最佳配比的條件下，開展錫石浮選混合捕收劑用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見表3。

表3 混合捕收劑用量試驗結果Table 3 Test results of mixed collector dosage

試驗結果表明，1)混合捕收劑用量從270 g/t增加到320 g/t，混合精礦產率、回收率均明顯增加；2)從320 g/t增加到420 g/t混合精礦產率、回收率略有增加，富集比下降，說明混合捕收劑用量320 g/t時，能上浮的錫石已基本上浮，再增加藥劑，對指標提升意義不大，反而增加藥劑成本，因此，適宜的混合捕收劑用量為320 g/t。

2.3 輔助捕收劑(兼起泡劑)P86用量試驗

羥肟酸類藥劑價格較高，因此P86常被用作錫石浮選時的輔助捕收劑，研究發(fā)現(xiàn)其可以促進羥肟酸在錫石表面的吸附[4]，降低捕收劑用量，同時還可以加強-10 μm粒級細粒錫顆粒的凝聚，從而改善泡沫的礦化度[5]。但P86過量，會降低礦漿的表面張力，導致泡沫表層脆化、不穩(wěn)定，影響浮選效果。為此在粗選、掃選確定混合捕收劑為320 g/t的條件下，進行P86用量對比試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見表4。

表4 P86用量試驗結果Table 4 Test results of P86 dosage

試驗結果表明，P86用量由120 g/t增至160 g/t，混合精礦產率由20.63%逐漸增加至23.55%，錫回收率由93.51%增加至96.02%；但P86用量由160 g/t增至200 g/t時，混合精礦產率、錫回收率，不僅不升反而降了，說明適宜的P86用量為160 g/t，可同時提高混合精礦的品位和回收率。

2.4 混合捕收劑配藥方式試驗

水楊羥肟酸類捕收劑，通常用助溶劑氫氧化鈉或碳酸鈉配制，其中SN-2用氫氧化鈉溫水配制，TL-1用碳酸鈉沸水配制。為了簡化配藥流程，混合捕收劑需選擇一種助溶劑配制。用碳酸鈉熱水配制，靜置一會有沉淀析出；用氫氧化鈉溫水配制，藥劑清澈，靜置一會無沉淀析出。為了查明不同助溶劑配制混合捕收劑，對錫石浮選指標影響，在粗選、掃選確定混合捕收劑用量為320 g/t、P86用量為160 g/t的條件下，采用不同助溶劑配制進行對比試驗。試驗流程見圖1，試驗結果見表5。

表5 混合捕收劑配藥方式試驗結果Table 5 Test results of mixed collector dispensing method

由表5可知，混合捕收劑采用不同助溶劑配制，混合精礦上浮產率、錫回收率相近，考慮到碳酸鈉沸水配制，靜置一會有沉淀析出，應用于生產時，藥劑易于儲藥箱沉淀，降低藥劑濃度，影響藥效，故采用氫氧化鈉作為助溶劑。

2.5 錫石浮選全流程開路試驗

在粗、掃選確定最佳藥劑條件下，混合捕收劑用氫氧化鈉作為助溶劑，以SN-2∶TL-1=2∶1的比例，開展錫石浮選全流程開路試驗，試驗流程如圖2所示，試驗結果如表6。

圖2 開路試驗流程Fig.2 Flowsheet of open circuit test

表6 開路試驗結果Table 6 Results of open circuit test

由表6可知，錫石浮選給礦含錫0.532%，經(jīng)一粗二掃三精錫石浮選工藝，得到錫精礦品位為6.57%，錫回收率為72.56%，尾礦含錫為0.032%的試驗指標。損失于中2、中3的錫金屬約19%，這一部分金屬在精選作業(yè)適當補加捕收劑以及閉路返回時將得到進一步的回收。

2.6 錫石浮選閉路試驗

在條件試驗及開路試驗的基礎上，進行混合藥劑及TL-1閉路試驗指標及成本的對比，試驗流程見圖3，試驗結果及成本分析見表7。

表7 混合藥劑與TL-1閉路對比試驗結果Table 7 Closed-circuit comparison test results of mixed agent and TL-1

圖3 閉路試驗流程Fig.3 Flowsheet of closed circuit test

試驗結果表明，錫石浮選采用不同捕收劑，兩者指標相當。其中采用混合藥劑相比TL-1，藥劑單耗可降低21.74%，選別每噸礦的藥劑成本可降低6.04元。

3 混合藥劑工業(yè)生產試驗

室內試驗結果表明，錫石浮選的捕收劑采用混合藥劑與現(xiàn)用TL-1指標相當?shù)臈l件下，藥劑用量少，藥劑成本降低明顯，為此在氧化礦錫石浮選流程開展新藥劑SN-2與TL-1混合藥劑的工業(yè)試驗。經(jīng)過兩個月的生產調試，工業(yè)試驗效果達到并超過室內試驗小試指標，工業(yè)試驗前后錫石浮選技術指標、藥劑成本對比見表8。

表8 SN-2∶TL-1=2∶1混合捕收劑的工業(yè)試驗結果Table 8 SN-2∶TL-1=2∶1 industrial test results of the mixed collector

由表8可知，氧錫石浮選使用混合捕收劑的穩(wěn)定試驗期，與單獨使用TL-1相比，在錫石浮選技術指標略優(yōu)的情況下，藥劑單耗可降低23.70%，選別每噸礦的藥劑成本可降低7.51元。參照2019年氧錫石浮選流程處理量108 802 t，使用混合捕收劑后，氧錫石浮選流程可減少藥劑費用81.7萬元，藥劑成本降幅明顯。

4 結論

1)氧錫石浮選流程，原采用TL-1捕收劑，單價高，藥劑用量大，采用碳酸鈉及沸水皂化溶解，配制好的藥劑在溫度降低后會有沉淀物析出，為此需在帶有保溫措施的儲藥箱中存儲，維持溫度在70～80 ℃。

2)SN-2捕收性強、藥劑價格低，與TL-1混合使用，相比單獨使用TL-1，一方面可減少藥劑用量，降低能耗；另一方面，該混合藥劑采用氫氧化鈉及溫水皂化溶解，配制好的藥劑無沉淀物析出、無需保溫，可簡化配藥流程及儲藥裝置。

3)氧錫石浮選采用SN-2+TL-1混合捕收劑，相比原單獨使用TL-1，在錫精礦品位、錫回收率指標相當?shù)臈l件下，選別每噸錫石浮選給礦，可節(jié)省23%的藥劑用量，可減少7元的藥劑成本。以2019年氧化礦錫石浮選處理量計算，使用混合捕收劑后，該流程每年可節(jié)約80萬元藥劑費用，大大降低選礦成本，后期該組合藥劑將在本廠其它錫石浮選流程推廣應用。