微细粒锡石选别的研究进展及思考建议

卢致明，韩 彬

（云南华联锌铟股份有限公司，云南 文山 663701）

锡是一种具有众多优良特性的有色金属，有着广泛的用途。我国锡选别历史悠久，粗粒级的锡石选别技术已处于国际领先水平。但随着锡矿产资源的开发利用，入选品位的日益贫化，嵌布粒度的越来越细，且锡石性脆易碎，导致了解离后的锡石粒度小，矿泥含量高，重选不能对其高效经济的回收。此外，微细粒级中的锡金属分布率一般较高，目前的选别方法不能对其很好的分离与富集，因此，微细粒锡石选别被认为是世界性的选矿难题[1-4]。

本文评述了微细粒锡石选别的研究进展，总结了微细粒锡石重选新设备及细粒锡石浮选新技术，分析了微细粒锡石资源的特点并提出了微细粒锡石选别的几点思考和建议，以供参考。

1 微细粒锡石选别的研究进展

锡石的选别方法主要由其自身的物理、化学特性所决定，由于锡石与脉石矿物的比重存在较大的差异，自古以来重选就是回收锡石的主要方法。此外，锡石晶体表面或晶格内含有不同的杂质元素，而使锡石浮游性减弱或磁性增强，例如：锡石的磁性来源于其晶格中铁离子。因此，锡石分选回收的选矿方法还有浮选和磁选。下面对近年来细粒锡石在重选和浮选的研究进展进行评述。

1.1 重选技术研究进展

细粒锡石在重选的研究主要集中在重选的新型设备上，目前研究比较集中在离心选矿机、矿泥摇床、皮带溜槽、悬振锥面选矿机以及一些新型的流膜或复合立场的新设备。

喻坚意[5]对回收-10μm粒级锡石的新设备、新方法和新工艺进行了概述。其中SL型射流离心选矿机就是一种有效回收微细粒级锡石的新设备，其对锡石的回收粒度下限降低为3μm～5μm。采用该设备对含锡0.46%、-10μm占80.00%的微细粒锡矿泥进行选别，获得锡粗精矿品位5.25%，回收率52.14%的选矿产品。蒙德荣[6]等人对给矿含锡0.25%的锡矿泥采用800mm逆流连续排矿离心机+皮带溜槽设备组合进行研究，得到含锡品位4.154%，作业回收率平均为42.50%的富中矿。与原流程相比（原流程产锡品位30.00%的精矿产品），采用该组合设备作业回收率提高18.53%。

悬振锥面选矿机采用斜面流膜选矿方式，降低回收的矿物粒级下限低，对于-0.037+0.019mm粒级矿物选别效果较好。蒙自白牛选矿厂锡作为铅锌的伴生资源，在铅锌选别后，采用单一重选流程选别，效果不佳，回收率仅为38%左右，主要原因是锡金属分布主要集中在-0.045mm粒级，细粒锡石回收率非常低。肖日鹏、杨波等人[7]采用悬振锥面选矿机对蒙自白牛选矿厂尾矿进行锡选别研究，采用摇床选别粗粒级锡石+悬振锥面选矿机选别细粒锡石，有效的提高锡回收率8-10个百分点。Reichert选矿机[8]是基于倾斜平面流膜床的原理进行工作的，其常用来进行细粒级物料的分选，Ardlethan锡石选矿厂使用该设备分选-0.168mm至+0.043mm粒级的矿石，在原矿含锡0.4%的条件下，得到锡精矿的回收率为80%。

应用重选分离细粒级锡石的设备，目前除了悬振锥面选矿机以及组合使用卧式离心机和皮带溜槽取得了较好的效果外，还未有其他成功的案例。总之，重选回收微细粒级锡石仍是一个世界性的难题，也是广大科研工作者研究的方向之一。

1.2 浮选技术研究进展

针对重选选别微细粒锡石回收率偏低的问题，多年以来，选矿工作者对细粒锡石浮选工艺做了大量的研究工作，在细粒锡石浮选基础理论研究、药剂研发和浮选技术研究等方面取得了很大进步，也证明了细粒锡石浮选回收效果远远优于重选，通过广大选矿工作者的努力，近年来细粒锡石浮选取得了一定的成果，也研发了一系列新技术。

云南都龙矿区属于铜锌锡复杂多金属矿，矿石性质复杂难选，其中锡石嵌布粒度细（-37μm粒级含量达70%以上），建厂以来一直采用单一的摇床重选工艺流程进行选锡，锡石回收率偏低，仅45%左右，主要原因是单一的摇床工艺对-37μm的细粒级锡石回收效果较差。兰希雄等人[9-10]对该矿区的细粒锡石浮选做了详细的研究，采用高效的旋流器组和进行脱泥和捕收能力、选择性能较好的JSY-19和yt-1捕收剂，成功攻克了细粒锡石浮选工艺药剂制度、高效脱泥、除硫除铁等关键技术并进行了实际生产应用，达到了高效回收细粒锡石的效果，锡综合回收率提高了10个百分点左右。

溶气浮选(DAF)是在压力下将空气溶解于水或者矿浆中,再通过减压使矿浆析出的细小气泡携带微细矿粒目的矿物进行浮选的方法。由溶气产生的微泡与常规的压缩空气或搅拌析出空气产生的气泡要小一个数量级，能与微细粒目的矿物产生很好的吸附作用，因此适用于微细粒矿物的浮选。英国的R.J.Gochin[11]等人对溶气浮选进行了详细的研究，研究表明溶气浮选对微细粒锡石具有很好的效果，与一般浮选相比，锡的回收率和精矿品位都有大幅度的提高，证明了溶气浮选回收细粒锡石是一种很好的浮选新技术。

载体浮选又称背负浮选或乳化浮选，是选别微细粒矿物有效的方法之一。其基本原理是以粗矿粒为载体，背负微细粒矿物，使其黏附在粗粒矿物表面，然后用常规泡沫浮选法进行分离。作为载体的粗粒矿物，可以是异类矿物，也可以是同类矿物。载体浮选最早应用于高岭土提纯，是20世纪60年代美国的菲利普矿物和药剂公司研发。近年来对载体浮选的研究进展很快，除了在粘土除杂领域外，在选别细粒锡石、细粒金等领域已得到了应用。秦华伟等人[12]对分支载体浮选应用于锡细泥选别的试验研究，取得了良好的效果。

絮凝浮选是指在浮选时加入高分子化合物，在特定介质条件下使有用矿物或脉石矿物进行选择性的絮凝成小团，然后加入捕收剂将其浮出的方法。主要包括了选择性絮凝浮选和剪切絮凝浮选两种。其中高分子化合物主要有聚丙烯酰胺、淀粉及其改性后的水解产物等。田忠诚[13]等对某锡矿-19μm微细粒锡石重选尾矿的进行了絮凝-浮选试验研究，油酸作为锡石浮选捕的收剂，以腐植酸钠和氢氧化钠按一定比例组合作为选择性絮凝剂，通过絮凝-浮选方法可得回收率60.26%，锡品位2.18%的锡粗精矿（原矿含锡0.15%左右）。

细粒锡石浮选工艺经过多年的研发，已在部分地区成功实现实际生产应用，也取得了较好的经济效益，说明细粒锡石浮选工艺有良好的推广应用前景，但细粒锡石浮选仍存在很多技术问题，锡石浮选技术仍然是目前选矿工作者研究细粒锡石回收的重点。

2 微细粒锡石选别的特点及建议

2.1 微细粒锡石资源特点

微细粒锡石浮选资源存在以下几个特点：

（1）品位低。微细粒锡石资源多数存在锡石重选尾矿中，因此锡的品位较低，含量一般仅为0.12%～0.5%。

（2）共伴生元素多，组分复杂。我国锡资源大多数与其他有价元素共伴生，其组分非常复杂。共生及伴生的矿产资源有锌、铜、铅、铌、钽、钨、锑、钼、银、铟、铁、硫、镓、锗、镉，以及滑石、方解石、云母、萤石、透闪石等。其中以单一矿产形式出现的锡矿山只占锡资源矿山12%，作为主矿产的锡矿占全国储量的66%，做为共伴生的锡矿占全国总储量的22%。

（3）含泥量大。大多数锡资源经过多次磨矿选别后，产生大量的次生矿泥，有些矿山矿物中泥质成分含量高，绿泥石、滑石等含量超过30%，大量的矿泥不仅给硫化矿的浮选带来恶劣的影响，同时也干扰重选过程中锡石的分选，特别是影响锡石浮选工艺的效率。

（4）锡石嵌布粒度细，分散率较高。例如全国锡资源储量第三的都龙矿区，矿石中锡石嵌布粒度微细，55%以上的锡石粒度小于0.02毫米，磨矿产品中-37μm粒级含量达45%以上。锡石回收率低的主要原因是-37μm的微细粒级锡石回收效果差。此外，锡石分散率较高，细粒级锡石主要嵌布在硫化矿物中，粗粒级锡石则主要嵌布在脉石矿物中，导致锡石容易在硫化矿和脉石中损失。

2.2 思考及建议

实现细粒级锡石的高效回收，需解决以下4个关键问题：

（1）预先脱除可浮性好的硫化矿物。由于脱硫不彻底，微细粒级锡石与硫化铁重矿物及锡石连生体的可选性相近，给选锡作业带来较大干扰；锡石与硫化物比重接近，导致床面分带不清，精矿带混入大量硫、铁等重矿物，严重影响重选分选效率和锡精矿品位。因此，有效脱除硫化物是锡重选、浮选的前提和关键。

（2）预先脱除与比重较大的铁矿物。铁矿物对锡石浮选影响很大，会消耗大量的浮选药剂，随着锡粗精矿上浮严重影响精矿品位。此外，由于铁矿物比重与锡石接近，入选物料中含量较多的铁矿物会干扰并影响重选锡精矿品位。

（3）预先脱除入选物料中的矿泥。大多数锡资源经过多次磨矿选别后，产生大量的次生矿泥，有些矿山矿物中泥质成分含量高，绿泥石、滑石等含量超过30%，大量的矿泥不仅给硫化矿的浮选带来恶劣的影响，同时也干扰重选过程中锡石的分选，特别是影响锡石浮选工艺的效率。

（4）预先隔除粗粒级，细粒窄粒级分选。无论是新型重选设备还是锡石浮选，对物料的入选粒度有着严格的要求，入选细度过粗会影响重选分选过程以及锡石浮选泡沫的状态，进而大大降低锡石作业回收率，因此，隔除粗粒是锡石浮选的必要条件，实践研究证明，锡石浮选粒级控制在-0.037mm占65-80%为宜。

3 研究的方向

目前，微细粒锡石选别的规律和基础理论的研究相对较少，且锡的选矿仍以重选为主，细粒级的锡石仍不能高效经济回收。如何提高浮选药剂的捕收性能和选择性、实现锡石与脉石矿物的深度富集与高效分离，如何提高微细粒锡石的重选和浮选的回收率等，仍将是今后的重点研究课题。在此提出两点研究方向：

（1）加强对捕收剂、调整剂的研究。微细粒锡石浮选对浮选药剂提出了更高的要求。研究开发环保、高效、选择性好的浮选药剂，或者利用现有药剂组合提高细粒锡石的分选效率，是细粒锡选矿的重要研究方向。此外，锡石的活化剂和脉石的抑制剂同样具有重要的作用。

（2）加强对高效浮选设备和复合力场重选设备的研究。采用浮选分选时，一般浮选机的搅拌强度、矿浆的循环方式、起泡大小和数量均不能满足微细粒锡石的选别。采用重选分选时，由于粒度细，粘滞阻力增加，沉降速度下降，轻重矿物的速度差减小，摇床选别效果较差；若依靠各种剪切运动产生拜格诺力进行分选，其单位面积的处理能力又太小，成本较高。因此，强化重选过程，对复合立场选矿设备和高效浮选设备的研发是今后研究的一个方向。