锡石工艺矿物学与选矿技术

蒲江东

(青海省第六地质勘查院，青海 格尔木市 816000)

根据我国资源部门统计，我国锡的储量位于世界第一位，锡矿中含有大量其他金属矿产资源，属于比较难以难选矿石，通过分析锡石工艺矿物学特性，可谓选矿方案的编制提供数据支持，从而提升选矿效率，保证锡资源利用率。基于此，本文结合理论实践，对锡石工艺矿物学与选矿技术做了如下分析。

1 锡石工艺矿物学特性

1.1 共生性

在锡矿床中，以单颗粒锡存在于锡石中的较少，矿物的空间分布情况和锡矿床的形成密切相关，并且易受到外部环境的影响，锡矿床的共生组合也有很强的选择性，比如：锡矿石和铌铁矿之间具有很强的共生性，尤其是在残坡积的锡矿床中，锡和氧化铁具有共生性。

1.2 结晶特性

锡石的化学式为SnO2，约78.6%为锡，但受到地质条件和矿物质特性的影响，在锡石中经常包括有铁、钨、锂等，含量成分与矿床的成因有密切关系。从理论的角度上而言，锡矿石从空间结构的角度上而言，属于一种四方晶系，与金红石类似，在锡金属附近分布着六个氧粒子，形成八面体间隙，锡分布在该空间中，这也是锡金属选矿难度大的主要原因。但在自然界中锡石在过饱度较低的岩浆中主要呈椎体状，而在过饱和度热液中，则呈长柱状。

1.3 锡物理性质

锡是人们生活生产中常用的一种金属，其物理性质是：硬度非常大，脆性大，密度高，在锡矿石中的锡金属密度在6.8～7.2 g/cm3之间，是目前已经发现的密度最高的矿物质之一。锡石的介电常数为42.8，具有一定的磁性，其磁性大小和锡石中的杂质有关，因此，不同区域生产的锡石的磁性特征也不同。锡化学性质稳定，几乎不溶于水，其溶解度和新含杂质种类及含量有关。

2 锡石的选矿技术

通过分析锡石工艺矿物学特性可知，锡石的密度非常大，选矿中常用的技术为重选法，辅以浮选、磁选等。但不同锡矿床的组成成分、杂质含量、空间不分布等指标存在较大差距，因此，在选矿时需要根据锡矿石的实际情况，选择与之相适的技术。

2.1 重选技术的应用

锡石的密度比较高，和矿物有密切联系，可选择选矿成本低，无有害物产生的重选技术，如果锡矿石的粒径比较大，采用重选技术可提升选矿的速度和效率，并且我国重选技术也比较城成熟，可进行模式化选矿。有的锡石选矿厂，也经常使用重介质法进行选矿，但主要应用在锡石预选中，只能进行精锡石和粗锡石的甄别。目前在锡石选矿中主要应用的设备为摇床，和其他选矿设备相比，摇床具有效率高、富集比高等特性。锡石中主要包括：石英、锡石、黑钨锰矿矿等，这些矿物质在密度上存在较大差别，锡石主要呈现粒间分布。锡石裂隙发育良好，在进行破碎处理时，锡石的粒径小于钨锰矿的粒径。在选矿过程中，可根据钨锡矿的工艺矿物学特性， 制定与之相适的选矿流程，具体是：但原矿石破碎处理以后，先进分级预先富集，摒弃粗粒废石，在对合格的矿进行破碎筛分处理，再进行多级摇床分选，丢弃尾矿，中矿则进行重新研磨和筛选，针对细泥则要进行集中单独处理，粗选工艺可用矿物质进行低富集处理，为后期分选提供便利的条件。

锡石的脆性比较大，选矿中很容易就碾压粉碎，如果在粉碎的锡石中，既存在粗锡石，也存在细锡石，则重选过程中容易导致大量细锡石损失。在选矿过程中，为避免发生无辜浪费，保证回收率，避免对锡矿石形成粉碎性破坏。但现有的选矿技术很难做到这一点，在选别工艺上，可进行选择性磨矿、阶段性磨矿以及阶段性选别，从而最大限度上降低锡石被过粉碎，这一点也是目前锡石选矿中需要高度重视的一点。分级脱泥也是锡石选矿的重中之重，国内外很多锡精矿在选矿过程中都非常重视，因此，在选矿过程中，必须严格锡石粒级，以便最大限度降低矿泥影响。锡石处理时采用选择性研磨，并在研磨中加入适量的磷酸三丁酯，则可有效避免锡石产生过粉碎，提升锡石的回收利用率。再根据研磨的实际情况进行分级处理，粒径超过0.4 mm的锡矿石，要先用浮选技术处理，然后再进行选矿。

2.2 锡石浮选

针对粒径小于0.39 mm的锡石可采用浮选法进行处理，在锡石中或多或少都会存在一定量的泥化现象，浮选也是锡矿石选矿的主要技术，也是国内外锡金属提炼中应用的主流技术，虽然目前很多国家在锡矿石选矿过程中，经常会采用浮选技术，并且至今仍然没有一个国家实现锡矿石浮选的工业化和规模化，锡石浮选具有很强的技术性和综合性。提升浮选技术应用效率的关键合理搭配捕收剂和选择合理的絮凝物。

锡石浮选原理属于一种化学选矿技术，通过锡矿石的电性、药剂吸附、pH值等指标进行选矿，在锡矿石浮选中常用的捕收剂为磷酸。

锡石浮选全部在溶液中完成，但溶液中的很多离子会影响捕收剂的性能和效率。比如：金属阳离子会影响锡石浮选的效果，因为，金属阳离子会使锡石表面的离子存在形式发生变化，比如：二价铅和三价铁是影响锡矿石浮选效率的主要阳离子，主要原因是铅离子的存在 会增加锡矿石在溶液中的活化效率，而铁离子则会大幅度降低浮选的效率。铅离子具有一定的稳定性，吸附在锡矿石表面时，会影响其在溶液中的反应效率，而铁离子则会和捕收剂进行化学反应，形成一种比较稳定性的螯合物，在外力的作用下，此种螯合物会从锡矿石的表面上掉落下来，进一步降低捕收剂的吸附性，降低浮选的效率。

锡石浮选过程中，影响因素比较多，既包括上文提高的常规影响因素，浮选气泡大小对锡石浮选效果也会造成不同程度的影响。研究认为，锡石浮选是矿物质颗粒和气泡碰撞、吸附以及分离三个过程共同作用的结果。提升锡石浮选效果，就必须对这三个过程进行全面研究。-10 μm锡石容易吸附在50～150 μm的气泡上，而-20～+10 μm的锡石则容易吸附在150 μm的气泡上，-38～+20 μm的锡石容易吸附在250 μm的气泡上。从这几组数据中可以看出，通过控制浮选气泡的大小，也可以选择性的吸附矿物质。

2.3 联合选矿法

近年来，在锡矿中出现了越来越多金属共生的工艺矿物学特性，因此，单一的重选矿法和浮选矿法都难以满足选矿需求。联合选矿法的应用越来越广。在锡石选矿领域的主要发展趋势，从单一的重力选矿，逐步演变为集重力选矿、浮选矿、磁选矿、电选矿等多种技术相互联合的选矿。锡产品回收的方法也有所改变，比如：从回收单一的锡精矿产品，向着多种有用精矿产品综合回收的方向发展。比如：柿竹园锡矿属于典型的网状大理石岩型锡矿石，工艺矿物学特性为：贫、细、杂。锡石和磁黄铁矿、黄铁矿、萤石等矿物质有密切的联系，还有一部分锡石在这些矿物中呈现星散状分布。由于锡石的硬度大，但其他矿物的硬度小，可进行单体解离，但此部分锡石中包含一定量的金属硫化物，使得他们之间的关系错综复杂，大大增加单体解离的难度。锡石具有不溶于酸的特性，通过对锡矿样进行磁选、焙烧、重选试验等，就可以获得锡粗精矿，然后再进行化学溶矿处理，可以得到期望的锡石指标。

某斑岩型锡矿床，既含有锡，也含有少量的钨、钼、铜等元素，矿物组成除锡石、硫化矿物等之外，它都是密度比较低的脉石矿物，锡石多呈粒状、细粒星状分布，少量以细脉状分布。矿物的嵌布粒度、特征决定钼的解离比锡早，通过研磨处理后，先进行浮硫化矿，选择硫尾矿回收锡，有利于集中回收钼铜钨等金属硫化矿。

3 结语

通过锡石工艺矿物学与选矿技术分析，可对矿床进行全面评价，为选择合理的选矿技术，提供技术支持和理论指导。不同锡石工艺矿物学特性，要选择性地制定选矿工艺方案，才能最大限度上提升锡矿物的开发利用效率，避免盲目选矿，而造成大量资源浪费。