混合原生锰矿浮选试验研究

唐秀东

（福建省连城锰矿有限责任公司，福建 连城 366215）

选 矿

混合原生锰矿浮选试验研究

唐秀东

（福建省连城锰矿有限责任公司，福建 连城 366215）

针对福建某含铅银高硫复杂难处理混合原生锰矿特性，采用依次优先浮选工艺流程，即将原矿磨至-0.074 mm粒级占80％后，经一粗三精二扫获得铅银精矿，铅银循环尾矿经一粗二精二扫获得硫化锰精矿，硫化锰浮选尾矿作为碳酸锰精矿销售，实现了该混合原生锰矿的资源综合回收和无尾矿排放。实验室小型闭路试验获得铅银精矿含铅25.23％、含银1 183.28 g/t，铅回收率74.98％、银回收率27.81％；硫化锰精矿含锰54.75％、含硫30.23％、含银65.23％，锰回收率66.20％，银回收率54.18％；碳酸锰精矿含锰23.43％、含硫0.66％，锰回收率33.50％的较好指标。

混合原生锰矿；优先浮选；无尾矿；硫化锰

现代工业中，锰及其化合物应用于国民经济的各个领域，其中钢铁工业是最重要的领域，用锰量占90％ ～ 95％，主要作为炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂，以及用于制造合金（高锰钢）。我国锰矿资源较丰富，但贫矿较多，且部分为混合原生锰矿，硫含量一般在10％左右，这与高炉需求锰矿入炉的硫含量不得超过1％相差甚远［1-2］。通过合理的选矿工艺，实现混合原生锰矿的综合回收利用具有重要意义。

福建省连城锰矿庙前矿区4号矿段于20世纪80年代经补充勘探后，探明该矿段锰矿储量为75.7万t，其中氧化锰矿石19.3万t，混合原生锰矿56.4万t［3］。该矿点自1989年开始基建，而后开始露天采矿，目前氧化锰矿石已采空且充分利用，混合原生锰矿采出5万t，由于含硫高不能直接销售，且没有充分利用方案［4-5］。本试验对混合原生锰矿石进行选别试验，以期为混合原生锰矿的开发提供技术支持。

1 矿石性质

矿石类型以混合原生锰矿石为主，又可分为硫锰矿—碳酸锰矿石，硫锰矿—硅酸锰—碳酸锰矿石。主要有用矿物为菱锰矿、硫锰矿，其次为少量的蔷薇石，伴生硫化矿（除硫锰矿外）种类繁多，包括黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、蓝辉铜矿和铜蓝等，另外还有微量的碲银矿，脉石以粘土、石英为主，含有少量的石膏、白云石、滑石。

矿石结构有自形镶嵌结构，同心层环状结构，柱状、长条状、板状、粒状变晶结构，块状、碎屑状、斑状、浸染状构造。在主要含锰矿物中，菱锰矿和硫锰矿常组成集合体，且相互紧密共生组成矿石的基质部分。主要杂质矿物中，与锰连生最密切的是硫化锰和石英，与粘土干系不密切。矿石的多元素化学分析结果见表1。

表1 矿石多元素分析结果％

2 选矿试验研究

2.1 流程的确定

由矿石性质可知，该混合原生锰矿具有含锰和硫高的特点，同时伴生黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、蓝辉铜矿和铜蓝等硫化矿。如何将矿石中的铅银、硫化锰、碳酸锰得到有效分离，实现分类利用，才具有销售价值，是本试验的目的。为此，在大量流程结构探索试验基础上，研究确定该混合原生锰矿的流程为铅银、硫化锰依次优先浮选工艺，浮选尾矿以碳酸锰和硅酸锰为主，直接作为碳酸锰精矿，以下统称碳酸锰精矿，具体流程见图1。

图1 混合原生锰矿浮选流程

2.2 磨矿细度试验

为考察原矿磨矿细度对混合原生锰矿浮选指标的影响，进行了原矿磨矿细度条件试验，试验工艺流程及条件见图2，试验结果见表2。

图2 磨矿细度试验流程

结果表明：随着原矿磨矿细度的增加，碳酸锰精矿中含硫先降后升，铅银粗精矿中铅、银品位均逐渐降低，但铅、银回收率均明显升高，硫化锰精矿中锰品位逐渐降低，但回收率逐渐升高。综合考虑，原矿磨矿细度选择-0.074 mm粒级占80％较为适宜。

2.3 铅银粗选捕收剂种类试验

捕收剂种类对铅银粗选浮选指标影响较大。本节重点考察了乙硫氮、乙硫氮+31号黑药、乙硫氮+丁铵黑药对铅锌粗选浮选指标的影响，试验固定抑制剂硫酸锌、亚硫酸用量均为1 000 g/t，磨矿细度为-0.074 mm粒级占80％，试验结果见表3。

由试验结果可知：单一采用乙硫氮，铅银粗精矿中锰含量较高，且铅银回收率不高，采用丁铵黑药+乙硫氮，铅银粗精矿产率较大，锰含量较高，铅、银品位较低。综合考虑，选择适宜的铅银粗选捕收剂为乙硫氮+31号黑药。

2.4 硫化锰粗选水玻璃用量试验

以铅银粗选尾矿作为给矿，固定磨矿细度为-0.074 mm粒级占80％，硫化锰浮选硫酸铜用量为500 g/t，丁基黄药用量为200 g/t，2号油用量为20 g/t，粗选时间为7 min，进行硫化锰粗选水玻璃用量试验。试验结果见表4。

由表4结果可知：随着水玻璃用量的增加，硫化锰粗精矿中锰的品位和回收率均呈先升后降，尾矿含硫先降低后升高，所以水玻璃用量以1000 g/t较为适宜。

2.5 硫化锰粗选硫酸铜用量试验

在固定水玻璃用量为1000 g/t，丁基黄药用量为200 g/t，2号油用量为20 g/t，进行硫化锰粗选硫酸铜用量试验。试验结果见表5。

由表5结果可知：硫酸铜对硫化锰具有较好活化作用，硫酸铜用量由300 g/t增加至500 g/t时，硫化锰粗精矿中锰品位逐渐降低，锰回收率逐渐升高，尾矿中含硫逐渐降低，当硫酸铜用量达到600 g/t时，锰回收率反而降低，尾矿中含硫超过1％，所以确定硫酸铜用量为500 g/t。

表2 磨矿细度试验研究结果％

表3 铅银粗选捕收剂种类试验结果％

表4 铅银粗选捕收剂种类试验结果％

3 闭路试验

在详细条件试验和全开路试验基础上，进行该混合原生锰矿的闭路浮选试验研究，试验流程见图3，试验结果见表6。

由表6结果可知：采用铅银、硫化锰依次优先浮选工艺，可获得铅银精矿含铅25.23％、含银1 183.28 g/t，铅回收率74.98％、银回收率27.81％；硫化锰精矿含锰54.75％、含硫30.23％、含银65.23％，锰回收率66.20％，银回收率54.18％；碳酸锰精矿含锰23.43％、含硫0.66％，锰回收率33.50％的较好指标。

表5 硫化锰粗选硫酸铜用量试验结果％

4 结 论

1）针对矿物种类繁多、矿石性质复杂的特点，采用优先浮选工艺，实现了该混合原生锰矿中有价组分的综合回收。小型闭路浮选试验获得铅银精矿含铅25.23％、含银1183.28g/t，铅回收率74.98％、银回收率27.81％；硫化锰精矿含锰54.75％、含硫30.23％、含银65.23％，锰回收率66.20％，银回收率54.18％；碳酸锰精矿含锰23.43％、含硫0.66％，锰回收率33.50％的较好指标。

2）采用优先浮选工艺，使硫化锰精矿得到高度富集，为二氧化锰和硫化锰两矿法制备高纯硫酸锰提供优质原料，有效解决了该混合原生锰矿含硫高不能直接销售的难题，同时，浮选尾矿即碳酸锰精矿中硫含量降低至0.66％，符合电解金属锰原料的品质要求，实现了该混合原生锰矿的无尾矿资源开发利用。

3）该浮选工艺已实现投入生产，试生产指标与小型试验指标基本一致，解决了福建省连城锰矿4号矿段混合原生锰矿滞留几十年未能有效利用的技术难题，为企业创造更高效益，也为该类型矿石的合理利用找到技术突破。

4）由于银的嵌布粒度很细，且大部分赋存于硫化锰的晶胞，使用浮选方法难以得到有效富集。

图3 小型闭路试验工艺流程

表6 小型闭路浮选试验结果％

［1］ 余丽秀， 唐祥虎， 张然， 等. 某含银多金属锰矿选矿富集工艺研究［J］.金属矿山， 2010，（10）： 72-74.

［2］ 彭志坚， 陈铁军， 彭锋. 高硫锰矿脱硫的试验研究［J］. 中国锰业， 2003，21（4）： 29-32，41［3］ 官林海. 福建省连城锰矿庙前矿区4号矿段矿床成因探索［J］. 中国锰业， 2001， 19（3）： 3-5.

［4］ 张勤. 连城锰矿4号矿段混合原生锰矿石开发利用与发展前景［J］. 中国锰业， 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，Fujian 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

唐秀东（1985-），男（壮族），广西平果人，选矿工程师，研究方向：有色及黑色金属选矿技术研发及生产管理，

传真：0597-8325130，手机：18006970020，E-mail：310325994@qq.com.