云锡卡房铜硫浮选尾矿中细粒锡石的回收

姚建伟 袁经中 汪 泰

(1.云南锡业股份有限公司卡房分公司，云南 个旧661005;2.广州有色金属研究院 广东 广州510650)

锡矿床矿石类型按成分可以分为单一锡石型和锡石－硫化物型2 大类［1-2］。对于嵌布粒度较粗的单一砂锡矿石，单一重选工艺即可获得锡精矿;而对于组成复杂的难选含锡多金属硫化矿，不仅锡石嵌布粒度细、与硫化矿致密共生，而且锡石与硫化矿物密度差小，仅采用单一重选工艺难以实现有用矿物的分离［3］。对于此类矿石，如何实现锡石与硫化矿物的分离，以及如何回收细粒锡石都是相关科研工作者关注的课题。近年来，随着浮选技术的发展，浮选法回收细粒锡石已成为可能［4-5］。

云锡个旧卡房锡铜共生矿属于矽卡岩型含锡多金属硫化矿，目前采用单一重选工艺回收铜硫浮选尾矿中的锡石，但随着矿石锡品位从开采初期的1.2%左右降至目前的0.3%左右，以及锡石嵌布粒度越来越细，现有的单一重选工艺仅能获得锡品位约为6%、锡回收率约为50%的锡精矿，这不仅影响了企业的经济效益，而且造成资源的浪费。因此，提高锡精矿品位和回收率是选矿厂面临的重大课题。

1 试样性质

1.1 试样主要化学成分分析

试样为现场铜硫浮选尾矿，主要化学成分分析结果见表1。

表1 试样主要化学成分分析结果Table 1 Main chemical composition analysis of the sample %

从表1 可知，试样锡品位为0.35%，有害杂质元素铁含量高达10.04%。

1.2 试样主要矿物组成分析

试样主要矿物组成见表2。

从表2 可知:试样中的锡主要以锡石的形式存在，并有少量黝锡矿;硫化矿物为少量残余的磁黄铁矿、黄铁矿等;值得关注的是，试样中的主要含铁矿物钙铁辉石含量高达25.04%，该矿物密度大、可浮性好;试样中的含钙脉石矿物方解石、萤石等不仅含量高，而且可浮性良好，这些脉石矿物将影响细粒锡石的回收。

表2 试样主要矿物组成分析结果Table 2 Main mineral composition analysis of the sample %

1.3 试样中锡石的嵌布特征

试样中锡石的嵌布方式主要有3 种:①呈自形—他形粒状嵌布于透辉石和石英等脉石矿物中，重选分离困难，见图1(a)、图1(b);②锡石与黄铜矿、黄铁矿密切共生，或被黄铜矿、黄铁矿包裹，见图1(c);③锡石呈自形—半自形晶嵌布于褐铁矿中，见图1(d)。

试样中锡石的嵌布粒度较细(原矿石在－0.074 mm 占65% 的情况下，锡石的解离度不到80%;在－0.043 mm 占75% 的情况下，锡石的解离度达90%)，试样粒度筛析结果见表3。

图1 锡石的嵌布形式Fig.1 Disseminated form of cassiterite

从表3 可知，74.11%的锡石分布在－0.043 mm粒级中，尤其－0.02 mm 粒级仍分布有25.47%的锡石，该粒级锡石重选工艺难以有效回收。

表3 试样粒度筛析结果Table 3 Particle size sieve analysis results of the sample

2 试验结果及分析

2.1 浮选试验

2.1.1 条件试验

2.1.1.1 抑制剂GYP 用量试验

探索试验表明，GYP 较水玻璃有更好的抑制效果，这是因为在锡石的浮选中GYP 能吸附在含钙、铁脉石矿物表面，与表面的钙、铁离子生成络合物，减少脉石矿物与阴离子捕收剂作用的机会，从而起到选择性抑制含钙、铁脉石矿物的效果。因此，对GYP 进行了用量试验。试验采用1 次粗选流程，试验固定捕收剂GYS 用量为800 g/t，辅助捕收剂P86 用量为100 g/t，起泡剂2 号油用量为10 g/t，试验结果见图2。

图2 抑制剂GYP 用量结果Fig.2 Test results on dosage of GYP

从图2 可知，随着GYP 用量的增大，锡粗精矿锡品位先升后降，锡回收率先维持在高位后明显下降。当GYP 用量为100 g/t 时，锡粗精矿锡品位和锡回收率均处在最高位，因此，确定GYP 的粗选用量为100 g/t。

2.1.1.2 GYS 用量试验

锡石浮选的捕收剂主要分为磷酸类、砷酸类、烷基磺化琥珀盐类、羟肟酸类［6］。曾经在工业上应用的甲苯砷酸、苯乙烯磷酸等由于毒性大，对环境危害严重，逐渐被取消［7］。而烷基磺化琥珀盐类捕收剂浮选锡石的矿浆必须在pH=2 ～3 的区间才能取得较好的指标［8］，这无疑会对浮选设备造成极大的腐蚀。广州有色金属研究院自主研发的锡石高效捕收剂GYS 具有毒性小、选择性高等优势，与辅助捕收剂P86 组合使用，通过正协同效应，在弱碱性环境中就能实现对细粒锡石的有效回收。GYS 用量试验采用1 次粗选流程，试验固定GYP 用量为100 g/t，P86 为100 g/t，2 号油为10 g/t，试验结果见图3。

图3 GYS 用量试验结果Fig.3 Test results on dosage of GYS

从图3 可知，随着GYS 用量的增大，锡粗精矿锡品位呈先慢后快的下降趋势，锡回收率呈先快后慢的上升趋势。综合考虑，确定GYS 的粗选用量为800 g/t。

2.1.1.3 P86 试验

辅助捕收剂P86 不仅能强化GYS 在锡石矿物表面的作用，而且能减少GYS 的用量，但是P86 与锡石矿物表面作用较为缓慢，因此在GYP 用量为100 g/t，GYS 为800 g/t，2 号油10 g/t 的情况下，采用1次粗选流程进行了P86 用量试验，并在确定的P86 用量情况下进行了P86 作用时间试验，试验结果分别见图4、图5。

图4 P86 用量试验结果Fig.4 Test results on dosage of P86

从图4 可知:在不添加P86 的情况下，虽然锡粗精矿锡品位较高，但锡回收率仅为56.95%;随着P86用量的增大，锡粗精矿锡品位下降、锡回收率上升。综合考虑，确定P86 的粗选用量为100 g/t，对应的锡粗精矿锡回收率为77.08%。

从图5 可知:加入P86 后，随着搅拌时间的延长，锡粗精矿锡品位和锡回收率先显著上升后维持在高位。因此，确定加入P86 后的搅拌时间为10 min，这显著长于加入其他药剂所需要的搅拌时间。

2.1.2 浮选闭路流程试验

在条件试验和开路试验基础上进行了浮选闭路试验，试验流程见图6，试验结果见表4，浮选锡精矿主要化学成分分析结果见表5。

图6 闭路浮选试验流程Fig.6 The closed circuit process of flotation tests

表4 闭路浮选试验结果Table 4 The results of closed circuit process of flotation tests %

表5 浮选锡精矿主要化学成分分析结果Table 5 Main chemical composition analysis of tin concentrate from flotation %

从表4 可知，采用图6 所示的浮选闭路流程处理试样，可获得锡品位为8.26%、锡回收率为83.51%的浮选锡精矿。

从表5 可知，浮选锡精矿中SiO2、CaO 等含量均较高，分别达23.16%和9.36%。结合试样矿物组成成分分析，浮选锡精矿中的这些杂质成分主要以方解石、萤石以及辉石的形式存在，其密度与锡石有较大差异，因此，可通过重选工艺对浮选锡精矿进行进一步的提质降杂。

2.2 浮选锡精矿摇床精选试验

浮选锡精矿采用1 次摇床重选工艺处理，6－S 云锡型摇床的冲程为12 mm，冲次为360 次/min，床面横向和纵向倾角分别为5°和3°，试验结果见表5。

表6 浮选锡精矿摇床重选试验结果Table 6 Results of shaking table gravity separation on tin concentrate from flotation %

从表6 并结合4 可知，浮选锡精矿通过摇床精选，可获得锡品位为40.70%、作业回收率为82.56%、对试样回收率为68.95%的重选精矿，以及锡品位为1.72%、作业回收率为17.44%、对试样回收率为14.56%的重选尾矿，该重选尾矿可作为烟化工艺回收锡的原料。

3 结 论

(1)试样为云锡个旧卡房公司铜硫浮选尾矿，锡品位为0.35%，主要以锡石的形式存在，与透辉石、石英、黄铜矿、黄铁矿以及褐铁矿等嵌布关系紧密，且嵌布粒度微细，原矿石在－0.043 mm 占75%的情况下，锡石的解离度达90%。试样中残余的磁黄铁矿、黄铁矿等硫化矿物含量较低，密度大、可浮性好的含铁脉石矿物钙铁辉石含量高达25.04%，可浮性良好的含钙脉石矿物方解石、萤石等含量也较高，这给锡石的浮选或重选回收带来了较大的困难。

(2)采用1 粗2 精2 扫、中矿顺序返回浮选流程处理该试样，可获得锡品位为8.26%、锡回收率为83.51%的浮选锡精矿;浮选锡精矿采用1 次摇床重选，可获得锡品位为40.70%、回收率为68.95%的重选精矿，以及锡品位为1.72%、回收率为14.56%的重选尾矿，该重选尾矿可作为烟化工艺回收锡的原料。

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