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新疆某含砷高硫微细粒锑矿浮选试验研究
2019-09-19
新疆某辉锑矿石锑含量为2. 43%,锑主要以细粒、微细粒嵌布存在于毒砂、黄铁矿、 磁黄铁矿裂缝中,脉石矿物主要为石英、钙镁矿物及少量铝硅酸盐。为给该矿石开发利用提供依 据,进行了选矿工艺试验。结果显示:在磨矿细度为-0. 074 mm 占90% 条件下,硫酸调pH 值为 6. 5,以组合抑制剂TS-1 作硫砷矿物抑制剂、硝酸铅为锑活化剂、乙硫氮+丁胺黑药为捕收剂,经1 粗2 精3 扫闭路流程浮选,获得了锑品位为49. 95%、回收率为95. 47% 的锑精矿。试验结果可以 为该矿石的合理开发提供参考。
Serial No. 604 August. 2019 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 604期 2019 年 8 月第 8 期 新疆某含砷高硫微细粒锑矿浮选试验研究 张ꢀ 瀚ꢀ 魏宗武ꢀ 杨梅金ꢀ 侍兴君 ( 广西大学资源环境与材料学院) ꢀ ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 新疆某辉锑矿石锑含量为 2. 43% ,锑主要以细粒、微细粒嵌布存在于毒砂、黄铁矿、 磁黄铁矿裂缝中,脉石矿物主要为石英、钙镁矿物及少量铝硅酸盐。 为给该矿石开发利用提供依 据,进行了选矿工艺试验。 结果显示:在磨矿细度为-0. 074 mm 占 90% 条件下,硫酸调 pH 值为 6 . 5,以组合抑制剂 TSꢁ1 作硫砷矿物抑制剂、硝酸铅为锑活化剂、乙硫氮+丁胺黑药为捕收剂,经 1 粗 2 精 3 扫闭路流程浮选,获得了锑品位为 49. 95% 、回收率为 95. 47% 的锑精矿。 试验结果可以 为该矿石的合理开发提供参考。 关键词ꢀ 微细粒高硫锑矿ꢀ 细粒嵌布ꢀ 浮选ꢀ 硫砷矿物抑制剂 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674ꢁ6082. 2019. 08. 033 Flotation Experiment on an Arsenic-bearing High Sulfur Microfine Antimony Ore from Xinjiang Zhang Hanꢀ Wei Zongwuꢀ Yang Meijinꢀ Shi Xingjun ( College of Resources,Environment and Materials,Guangxi University) Abstractꢀ There is 2. 43% Sb in a stibnite ore in Xinjiang. Antimony mainly exists in cracks of arꢁ senopyrite,pyrite and pyrrhotite in fine and microfine particles. Gangue minerals are mainly quartz,calciꢁ umꢁmagnesium minerals and a small amount of aluminosilicate. To provide technique basis for developꢁ ment and utilization of the ore,beneficiation experiment was conducted. Results indicated that, at the grinding fineness of -0. 074 mm accounting for 90% ,pH value of 6. 5 by sulfuric acid,TSꢁ1 is used as sulfurꢁarsenic mineral inhibitor,lead nitrate as antimony activator,ethyl thio carbamate+butyl amine as collector via one roughing two cleaning three scavenging closed circuit flotation,antimony concentrate with antimony grade of 49. 95% and recovery of 95. 47% was obtained. The test results can provide reference for the rational development of the ore. Keywordsꢀ Microfine highꢁsulfur antimony ore, Fineꢁgrained inlay, Flotation, Inhibitors to sulfur and arsenic minerals ꢀ ꢀ 锑是我国的优势矿产资源,但持续多年的开采 1ꢀ 矿石性质 使易选锑资源日渐枯竭,后备储量逐年减少。 为实 现锑资源的可持续发展,对难选高砷高硫锑矿进行 1. 1ꢀ 矿石多元素分析 试验原矿为新疆某高硫微细粒嵌布辉锑矿石, 原矿多元素分析结果见表 1。 [ 1ꢁ5] 。 在锑矿床中,一般都不同程度地 合理开发利用 表 1ꢀ 原矿化学多元素分析结果 % 伴生着黄铁矿、毒砂等硫砷矿物,其与辉锑矿的可浮 性相似,硫砷矿物在锑冶炼过程中属于有害物质,不 仅影响锑质量,还会对环境造成污染,因此,在浮选 过程中必须对其进行有效抑制,以降低其对后续锑 冶炼的影响。 本研究对新疆某含砷高硫锑矿石进行 浮选研究,以期为该矿石的合理开发利用提供参考。 Sb S As Fe Pb Cu 0. 003 成分 含量 成分 含量 2 . 43 15. 36 1. 24 17. 53 0. 01 Zn Mn SiO 2 CaO Al 2 O 3 0. 05 1. 17 47. 86 7. 34 10. 40 ꢀ ꢀ 由表 1 可知,原矿中锑、砷和硫的含量都较高, 其中锑的含量为 2. 43% ,砷的含量为 1. 24% ,硫含 量为 15. 36% ,杂质主要为 SiO2 ,其含量为 47. 86% 。 1 . 2ꢀ 矿石锑物相分析 ꢀ ꢀ 张ꢀ 瀚(1994—),男,硕士研究生,530004 广西壮族自治区南宁 原矿锑物相分析结果见表 2。 市西乡塘区大学东路 100 号。 1 02 ꢀ ꢀ 张ꢀ 瀚ꢀ 魏宗武等:新疆某含砷高硫微细粒锑矿浮选试验研究ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2019 年 8 月第 8 期 表 2ꢀ 原矿锑物相分析结果 % 氮用量为 150 g / t 条件下进行试验,结果见表 3。 表 3ꢀ 抑制剂种类对选矿指标的影响 % 锑物相 硫化锑 含量 2. 10 0. 28 0. 05 2. 43 分布率 86. 58 11. 40 2. 02 抑制剂 产品 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 产率 6. 59 Sb 品位 32. 15 0. 31 Sb 回收率 87. 23 氧化锑 锑酸盐中锑 总锑 KMnO4 93. 41 100. 00 6. 10 12. 77 100. 00 2. 43 100. 00 88. 36 35. 21 0. 28 ꢀ 在,占总锑的 86. 58% , 其次为氧化锑, 分布率为 1. 40% ,另有少量的锑以锑酸盐的形式存在。 ꢀ 由表 2 可知:原矿中锑主要以硫化锑的形式存 TSꢁ1 93. 90 100. 00 6. 33 11. 64 2. 43 100. 00 87. 64 1 33. 13 0. 30 2 ꢀ 试验结果及讨论 Na2 SO3 93. 67 100. 00 6. 24 12. 36 采用图 1 所示 1 次粗选流程进行锑矿物回收条 2. 43 100. 00 86. 13 件试验。 33. 51 0. 34 KMnO4 +Na2 SO3 尾矿 93. 76 100. 00 13. 87 原矿 2. 43 100. 00 ꢀ ꢀ 由表 3 可以看出,采用组合抑制剂 TSꢁ1 的选矿 指标要明显高于高锰酸钾、亚硫酸钠及其组合的选 矿指标。 因此,采用 TSꢁ1 为抑制剂。 2 . 2. 2ꢀ 组合抑制剂 TS-1 用量试验 在磨矿细度为-0. 074 mm 占 90% ,活化剂硝酸 图 1ꢀ 条件试验工艺流程 铅用量为 100 g / t,捕收剂乙硫氮用量为 150 g / t 条 件下,进行 TSꢁ1 用量试验,锑精矿指标见图 3。 2 . 1ꢀ 磨矿细度试验 磨矿细度对选别指标有重要影响 。 在抑制 [ 6] 剂 TSꢁ1 用量 1 000 g / t,活化剂硝酸铅用量为 100 g / t,捕收剂乙硫氮用量为 150 g / t 条件下,进行磨矿 细度试验,结果见图 2。 图 3ꢀ TS-1 用量对锑指标的影响 ◆ ■ —品位; —回收率 从图 3 可以看出,随着 TSꢁ1 用量的增加,锑精 矿锑品位增加明显,锑回收率则缓慢下降,说明 TSꢁ 1 1 2 2 用量过高时对锑矿物有抑制作用。 因此,选择 TSꢁ 用量为 1 000 g / t。 图 2ꢀ 磨矿细度对锑回收率的影响 从图 2 可以看出,磨矿细度大于-0. 074 mm 占 . 3ꢀ 锑活化剂种类及用量试验 9 0% 后,磨矿细度对回收率的影响不明显。 故选择 . 3. 1ꢀ 锑活化剂种类试验 磨矿细度为-0. 074 mm 占 90% 。 硫化矿的常用活化剂为硝酸铅、硫酸铜及其组 9ꢁ11] 。 在磨矿细度为-0. 074 mm 占 90% ,TSꢁ1 用 2 2 . 2ꢀ 抑制剂种类及用量试验 [ 合 . 2. 1ꢀ 抑制剂种类对锑粗选指标的影响 [ 7ꢁ8] 量为 1 000 g / t、捕收剂乙硫氮用量为 150 g / t 条件 下,分别以硝酸铅、硫酸铜及其组合与代号为 TMT 的新型活化剂(用量均为 100 g / t,硫酸铜与硝酸铅 组合使用时用量比为 1 ∶1)进行对比试验,结果见表 4。 ꢀ ꢀ 从表 4 可以看出,硝酸铅、硫酸铜、硝酸铅+硫 酸铜、TMT均对锑有活化作用,但活化效果均不及 对于含硫砷矿物的抑制 ,一般采用强氧化性 或还原性的无机抑制剂。 分别以新型无机组合抑制 剂 TSꢁ1、强氧化性的高锰酸钾、强还原性的亚硫酸 钠及其组合为抑制剂(用量均为 800 g / t,KMnO4 与 Na2 SO3 组 合 使 用 时 用 量 比 为 1 ∶ 1 ), 在 磨 矿 细 度-0. 074 mm 占 90% ,硝酸铅用量为 100 g / t,乙硫 1 03 总第 604 期 现代矿业 2019 年 8 月第 8 期 表 4ꢀ 活化剂种类及用量对锑浮选指标的影响 % 表 5ꢀ 捕收剂种类对锑浮选指标的影响 % 活化剂 产品 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 产率 5. 48 Sb 品位 40. 24 0. 25 Sb 回收率 89. 81 捕收剂 产品 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 产率 4. 84 Sb 品位 46. 78 0. 17 Sb 回收率 93. 11 6. 89 乙硫氮+ 丁胺黑药 TMT 94. 52 100. 00 5. 67 10. 19 95. 16 100. 00 4. 94 2. 43 100. 00 88. 31 2. 43 100. 00 92. 65 7. 35 38. 27 0. 28 45. 55 0. 18 硫酸铜 94. 33 100. 00 5. 59 11. 69 黄药 95. 06 100. 00 5. 17 2. 43 100. 00 89. 11 2. 43 100. 00 91. 89 8. 11 39. 14 0. 26 43. 21 0. 20 硫酸铜+硝酸铅 尾矿 94. 41 100. 00 5. 35 10. 89 丁胺黑药 乙硫氮 94. 83 100. 00 5. 56 原矿 精矿 2. 43 100. 00 91. 47 2. 43 100. 00 92. 31 7. 69 41. 56 0. 21 44. 37 0. 19 硝酸铅 尾矿 原矿 94. 65 100. 00 8. 53 94. 44 100. 00 2. 43 100. 00 2. 43 100. 00 单一使用硝酸铅。 因此,选用硝酸铅作为锑活化剂。 氮+丁胺黑药条件下,考察捕收剂用量对锑浮选指 标的影响,试验结果见表 6。 2 . 3. 2ꢀ 硝酸铅用量试验 在磨矿 细 度 - 0. 074 mm 占 90% , TSꢁ1 用 量 表 6ꢀ 捕收剂用量对锑浮选指标的影响 为 1 000 g / t,乙硫氮用量为 150 g / t 条件下,考察硝 酸铅用量对浮选指标的影响,结果见图 4。 乙硫氮+丁胺黑药 用量/ (g/ t) 产品 产率/ % Sb 品位 / % Sb 回收率 / % 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 4. 87 95. 13 100. 00 4. 85 45. 79 0. 20 2. 43 46. 13 0. 19 2. 43 47. 55 0. 15 2. 43 46. 88 0. 18 2. 43 91. 76 8. 24 5 0+50 100. 00 92. 14 7. 86 5 1 0+100 00+50 95. 15 100. 00 4. 80 100. 00 93. 89 6. 11 95. 20 100. 00 4. 81 100. 00 92. 71 7. 29 图 4ꢀ 硝酸铅用量对锑指标的影响 ◆ ■ —品位; —回收率 1 00+100 95. 19 100. 00 从图 4 可以看出,硝酸铅用量为 140 g / t 时,锑 回收率最高,锑品位随硝酸铅用量增加变化不明显。 故采用硝酸铅用量为 140 g / t。 100. 00 ꢀ ꢀ 从表 6 可以看出,当乙硫氮+丁胺黑药用量为 00+50 g / t 时,锑精矿指标最佳。 因此,选择乙硫氮 1 2 2 . 4ꢀ 捕收剂种类及用量试验 + 丁胺黑药用量为 100+50 g / t。 . 5ꢀ 闭路试验 在条件试验的基础上,按图 5 流程进行锑浮选 闭路试验,结果见表 7。 . 4. 1ꢀ 捕收剂种类试验 2 在磨矿细度为-0. 074 mm 占 90% ,TSꢁ1 用量为 000 g / t,硝酸铅用量为 140 g / t(捕收剂用量均为 50 g / t,乙硫氮与丁胺黑药组合使用时用量比为 2 ∶ )的条件下,对锑捕收剂种类进行对比研究。 试验 1 1 1 3 ꢀ 结ꢀ 论 ( 1)新疆某辉锑矿中锑主要以细粒、微细粒嵌 布存在于毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿裂缝中,锑含量为 . 43% 。 矿石中主要有用矿物为辉锑矿和黄铁矿、 结果见表 5。 ꢀ 表 5 表明,使用乙硫氮+丁胺黑药能够较好地 ꢀ 2 浮选锑矿物,组合药剂的捕收效果较单一药剂的捕 收效果要好。 砷黄铁矿,脉石矿物为石英、钙镁矿物及少量铝硅酸 盐。 2 . 4. 2ꢀ 捕收剂用量试验 在磨矿细度为-0. 074 mm 占 90% ,TSꢁ1 用量 ꢀ ꢀ (2) 在磨矿细度为-0. 074 mm 占 90% 的条件 下,以硫酸作为 pH 调整剂,组合药剂 TSꢁ1 为硫砷 为 1 000 g / t,硝酸铅用量为 140 g / t,捕收剂为乙硫 04 1 ꢀ ꢀ 张ꢀ 瀚ꢀ 魏宗武等:新疆某含砷高硫微细粒锑矿浮选试验研究ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2019 年 8 月第 8 期 矿物抑制剂,硝酸铅为锑的活化剂,乙硫氮+丁胺黑 药 1 05 总第 604 期 现代矿业 2019 年 8 月第 8 期 9 5. 47% 的锑精矿,实现了锑的高效回收。 试验结果 可以为该矿石的合理开发利用提供参考。 参ꢀ 考ꢀ 文ꢀ 献 [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ 1]ꢀ 薛ꢀ 凯,焦ꢀ 芬,覃文庆,等. 俄罗斯某富砷矿石浮选试验[J]. 金属矿山,2015(10):76ꢁ79. 2]ꢀ 余红林,陈文祥,张周位. 贵州某高砷锑矿石选矿试验[J]. 金 属矿山,2016(8):94ꢁ97. 3]ꢀ 杜淑华,骆振福,潘邦龙. 富砷锑金矿石浮选分离试验研究 [ J]. 矿冶工程,2011(1):36ꢁ38. 4]ꢀ 张泽强. 多金属硫化锑矿的综合回收[ J]. 有色金属:选矿部 分,2003(1):3ꢁ5. 5]ꢀ 唐玉彪,赵锦琪,罗ꢀ 靖. 提高锑资源综合利用水平实现锑工 业可持续发展[J]. 大众科技,2008(8):96ꢁ97. 6]ꢀ 于ꢀ 雪. 含砷金锑矿的浮选分离研究[ D]. 沈阳:东北大学, 2 008. 7]ꢀ 宋发兴,万ꢀ 飞,赵向前,等. 吉林省某锑矿分离砷的研究[J]. 吉林地质,2007(3):78ꢁ83. 图 5ꢀ 闭路试验流程 表 7ꢀ 闭路试验结果 8]ꢀ 朱一民,周ꢀ 菁. 某地锑矿矿物性质及浮选研究[J]. 中国矿山 工程,2010(4):13ꢁ15. % 9]ꢀ 刘ꢀ 威. 湖南某金锑矿浮选试验研究[J]. 湖南有色金属,2010 产品 精矿 尾矿 原矿 产率 4. 64 Sb 品位 49. 95 0. 11 Sb 回收率 ( 3):17ꢁ19. 95. 47 4. 53 10]ꢀ 梁泽来,阎铁石,孔ꢀ 杰. 某含砷锑及有机碳难处理金矿石浮 选工艺改造生产实践[J]. 黄金,2009(5):40ꢁ42. 95. 36 100. 00 2. 43 100. 00 11]ꢀ 于ꢀ 雪,李玉霜,杨长颖,等. 某含砷锑金矿石选矿综合回收 试验研究[J]. 有色矿冶,2000(1):20ꢁ23. 为捕收剂,采用优先浮选工艺,经过 1 粗 3 扫 2 精的 闭路 浮 选 , 获 得 了 锑 品 位 为 49. 95% 、 回 收 率 为 ( 收稿日期 2019ꢁ07ꢁ22ꢀ 责任编辑ꢀ 王亚琴) ꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂꢂ ( 上接第 92 页) 了含有黄铜矿外,还有一定量的黄 铜浮选,硫化铜浮选尾矿以硫化钠为活化剂、丁胺黑 药+丁基黄药为混合捕收剂,进行氧化铜浮选,硫化 铜与氧化铜浮选粗精矿混合后经 3 次精选,闭路试 验可获得铜品位 22. 75% 、铜回收率 71. 89% 的浮选 铜精矿,以及铜品位 0. 49% 的浮选尾矿。 铁矿以及脉石石英和白云母;另 参ꢀ 考ꢀ 文ꢀ 献 [ [ [ 1]ꢀ 赵兴国. 赞比亚谦比希铜矿床地质特征[ J]. 地质与勘探, 010,46(1):183ꢁ190. 2 2]ꢀ 王小卫. 中国矿业公司的海外经营———中国有色集团谦比希 铜矿的经营实践(上)[J]. 世界有色金属,2007(9):34ꢁ39. . 3]ꢀ 赵兴国. 赞比亚谦比希铜矿床地质特征[ J]. 地质与勘探, 2010,46(1):183ꢁ190. 图 7ꢀ 精矿 XRD 分析结果 C—黄铜矿;M—白云母;Q—石英;P—黄铁矿 外,产品中未检出氧化铜矿物,这可能是因为氧化铜 矿物含量过低造成的。 [4]ꢀ 李长根. 赞比亚谦比希铜选矿厂[ J]. 国外金属矿选矿,2004 2):42ꢁ43. ( 3 ꢀ 结ꢀ 论 ( [ [ [ 5]ꢀ 方ꢀ 萍,魏德洲,李明阳. 谦比希混合铜矿石浮选试验[J]. 金 属矿山,2012,41(11):73ꢁ75. 1)赞比亚谦比希西矿体铜矿石矿物种类多, Cu、Fe、 S 和 Al2 O3 含 量 分 别 为 1. 69% 、 3. 94% 、 . 61% 和 14. 70% ,属高铝复杂难选铜矿,浮选矿浆 黏度大。 6]ꢀ 苏ꢀ 敏,窦培谦,张瑞洋,等. 谦比希铜矿中铜矿物的解离特性 及其可浮性研究[J]. 金属矿山,2019(4):105ꢁ110. 7]ꢀ 赵敏捷. 东川混合铜矿浮选工艺及机理探讨[D]. 昆明:昆明 理工大学,2018. 1 ( 2)采用先选硫化铜矿再选氧化铜矿的优先浮 选工艺流程。 以水玻璃为矿浆分散剂、氧化钙为抑 ( 收稿日期 2019ꢁ08ꢁ08ꢀ 责任编辑ꢀ 王亚琴) # 制剂、丁基黄药为捕收剂、2 油为起泡剂,进行硫化 1 06
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