云南某低品位高泥氧化锡矿石选矿试验

王普蓉 王 举2

（1.攀枝花学院钒钛学院，四川攀枝花617000；2.中材萍乡水泥有限公司，江西萍乡337000）

锡金属具有熔点低、可塑性好、耐腐蚀、抗疲劳、无毒等优点［1］，广泛应用于国防建设、现代工业等方面。我国锡资源较为丰富，主要分布在云南、广西、江西、湖南等省区［2］。锡石作为大多数氧化锡矿的主要含锡矿物，性脆，容易在碎磨过程中产生过粉碎现象，导致锡精矿锡回收率低（一般为30%～60%），宜采用多段磨矿、多段选别作业［3-4］。

锡石密度较大、化学成分复杂、共伴生有价金属组分较多，选别工艺以重选为主，并配以浮选、磁选、静电选或焙烧、挥发、浸出等［5］，以获得较好的锡精矿指标，实现有价组分的综合回收。我国80%以上的锡原矿为砂锡矿，含有大量原生矿泥，洗矿脱泥是锡石重选必要的预先抛尾作业。这一作业可以严格控制入选粒度、尽量排除矿泥对重选的干扰，在锡石重选中起到重要作用。目前采用的脱泥设备主要有螺旋溜槽、水力旋流器、水枪、洗矿机、巴特莱-莫兹利翻床等［6］。

云南某氧化锡矿属低品位、高泥、含铁氧化锡矿石，矿石中含锡0.170%，-0.019 mm细泥含量为12.74%，矿石中主要有用矿物为锡石，其次为褐铁矿，主要脉石矿物为石英，锡主要以锡石及酸溶锡的形式存在，选别难度较大。本研究旨在对该锡矿进行深入的选矿工艺研究，开发适宜的选别工艺流程并确定最佳工艺条件，为该锡矿床的开发利用提供依据。

1 试样

1.1 试样主要化学成分及锡物相分析

试样主要化学成分分析结果见表1，锡物相分析结果见表2。

由表1、表2可知，试样中锡含量为0.170%，达到综合利用标准，试样中主要脉石成分为SiO2，杂质S、As含量均较低，锡主要存在形式为锡石及酸溶锡。

1.2 试样矿物组成及解离度分析

试样中主要金属矿物为锡石，其次为褐铁矿；主要脉石矿物为石英。锡石主要分布于晚期石英脉中，亦有少量充填于褐铁矿孔隙中，嵌布粒度为0.004～3 mm，集中在0.05～0.25 mm；褐铁矿主要为次生矿物，嵌布粒度为0.006～2 mm，集中在0.02～0.25 mm；石英粒度集中在0.25～2.5 mm。对原矿不同磨矿细度产品进行了锡矿物的单体解离度测定，结果如表3所示。

1.3 试样粒度组成

将试验矿石破碎至-12 mm，取样进行粒度组成分析，结果如表4所示。

由表4可知，试样Sn品位低、含泥较高，且矿泥锡品位与粗粒相比较低，这一性质为试样以洗矿脱泥形式预先抛尾奠定了良好基础。

2 试验结果与讨论

2.1 预先抛尾试验

2.1.1 预先抛尾方式试验

试样锡品位低、氧化程度高、细粒级含量高，且细粒锡品位与粗粒相比较低，可考虑采用重选脱泥进行预先抛尾，提高下一步正式分选的给矿品位，降低投资和生产成本。首先采用重选脱泥常用设备水力旋流器和螺旋溜槽进行了预先抛尾方式试验。试验流程如图1所示，试验结果如表5所示。

由表5可知，对该试样，水力旋流器与螺旋溜槽均能起到一定预先脱泥抛尾的效果，综合考虑抛尾的尾矿产率、锡品位及锡粗精矿锡品位等，试样预先抛尾方式以螺旋溜槽抛尾为宜，此时锡粗精矿锡品位为0.416%，锡回收率为77.82%。

2.1.2 螺旋溜槽抛尾条件试验

由试样单体解离度测定结果及前述试样预先抛尾方式试验可知：试样按0.212 mm粒度洗矿分级，+0.212 mm洗矿粗粒磨后与-0.212 mm洗矿细粒合并进行螺旋溜槽预先抛尾可获得较好的预选指标。由于-0.212 mm洗矿细粒单体解离度高，可不磨预选，而+0.212 mm洗矿粗粒粒度较粗、单体解离度低，须磨后预选。

影响螺旋溜槽抛尾试验锡精矿指标的主要操作因素有磨矿细度、螺旋溜槽截矿器精矿端宽度、螺旋溜槽给矿矿浆浓度、螺旋溜槽给矿矿浆速率等［7］，为确定螺旋溜槽抛尾的适宜工艺条件，采用如图2所示的试验流程依次进行了螺旋溜槽抛尾的单因素条件试验研究。

2.1.2.1 洗矿粗粒磨矿细度试验

为确定+0.212 mm洗矿粗粒的适宜磨矿细度，采用如图2所示的试验流程进行了+0.212 mm洗矿粗粒磨矿细度试验。试验条件为：螺旋溜槽截矿器精矿端宽度55 mm，螺旋溜槽给矿矿浆浓度30%、给矿矿浆速率2.5 m3/h，试验结果如图3所示。

由图3可知，随着磨矿细度的增加，溜槽锡精矿中锡品位逐渐增加，锡回收率先增加后降低，综合考虑锡精矿指标，+0.212 mm洗矿粗粒磨矿细度以-0.074 mm占55%左右为宜。

2.1.2.2 截矿器精矿端宽度试验

螺旋溜槽预先抛尾的产品由截矿器来截取，而截矿器精矿端宽度对溜槽精矿产率有较大影响，最终对溜槽精矿品位及回收率指标有重要影响。为确定螺旋溜槽截矿器适宜的精矿端宽度，采用如图2所示流程进行了螺旋溜槽截矿器精矿端宽度试验。试验条件为：+0.212 mm洗矿粗粒磨矿细度为-0.074 mm占56.25%，螺旋溜槽给矿矿浆浓度30%、给矿矿浆速率2.5 m3/h，试验结果如图4所示。

由图4可知，随着截矿器精矿端宽度的增加，溜槽锡精矿锡品位不断降低，锡回收率先增加后增幅不大，综合考虑锡精矿指标，螺旋溜槽截矿器精矿端宽度以55 mm左右为宜。

2.1.2.3 给矿矿浆浓度试验

螺旋溜槽给矿矿浆浓度对螺旋溜槽抛尾过程的矿浆粘度、矿粒分层及矿粒的运动轨迹有一定影响，最终影响溜槽精矿指标［7］。为确定螺旋溜槽适宜的给矿矿浆浓度，采用如图2所示的试验流程进行了螺旋溜槽给矿矿浆浓度试验。试验条件为：+0.212 mm洗矿粗粒磨矿细度为-0.074 mm占56.25%，螺旋溜槽截矿器精矿端宽度55 mm，给矿矿浆速率2.5 m3/h，试验结果如图5所示。

由图5可知，随着给矿矿浆浓度的增加，溜槽锡精矿锡品位与锡回收率先增加后降低，综合考虑锡精矿指标，螺旋溜槽给矿矿浆浓度以30%左右为宜。

2.1.2.4 给矿矿浆速率试验

当给矿矿浆浓度一定时，给矿矿浆速率对给矿量，矿浆在溜槽内的运动状态、运动速度有一定影响，最终影响溜槽精矿指标［8］。为确定螺旋溜槽适宜的给矿矿浆速率，采用如图2所示的试验流程进行了螺旋溜槽给矿矿浆速率试验。试验条件为：+0.212 mm洗矿粗粒磨矿细度为-0.074 mm占56.25%，螺旋溜槽截矿器精矿端宽度55 mm，螺旋溜槽给矿矿浆浓度30%，试验结果如图6所示。

由图6可知，随着给矿矿浆速率的增加，溜槽锡精矿锡品位与锡回收率先增加后降低，综合考虑锡精矿指标，螺旋溜槽给矿矿浆速率以3.0 m3/h为宜，此时获得了产率为32.65%、锡品位为0.424%、锡回收率为81.43%的良好溜槽精矿指标。

2.2 摇床精选试验

摇床作为细粒物料重选精选常用设备，具有富集比与分选精度高等特点［9］。为进一步研究溜槽精矿的分选效果，采用如图7所示试验流程对螺旋溜槽抛尾最佳条件下获得的溜槽精矿进行了摇床精选试验，试验结果如表6所示。

由表6可知，溜槽精矿摇床精选的分选效果较好，所得锡精矿品位较高，镜下观察结果表明，该产品中含有大量已单体解离的褐铁矿，对该产品进行后续的除铁研究，有望获得高品位合格锡精矿。

2.3 强磁选除铁试验

摇床锡精矿中褐铁矿的存在影响了其品位，而褐铁矿为弱磁性矿物，锡石为非磁性矿物，因此，强磁选设备可作为摇床锡精矿除铁的重要方法。为进一步获得高品位合格锡精矿，采用如图8所示的试验流程对摇床锡精矿进行了强磁选除铁试验，试验结果如表7所示。

由表7可知，强磁选除铁试验可获得对原矿产率为0.15%、锡品位为47.980%、对原矿锡回收率为42.43%的磁选锡精矿，摇床锡精矿经强磁选除铁可以获得高品位合格锡精矿。

3 全流程扩大试验

在以上试验研究的基础上，采用如图9所示的试验流程进行了全流程扩大试验，试验结果如表8所示，产品多元素分析结果如表9所示。

由表8、表9可知，全流程扩大试验可获得产率为0.22%、锡品位41.860%、锡回收率为54.17%的锡精矿，及产率为0.68%、锡品位4.950%、锡回收率为19.80%的锡富中矿，锡精矿与锡富中矿累计回收率为73.97%，选矿产品含杂均不超标。

4 结论

（1）云南某锡矿Sn含量0.170%、Fe含量4.66%，泥化现象严重，锡主要以锡石及酸溶锡形式存在，属含铁、低品位、高泥难选锡矿石。

（2）螺旋溜槽抛尾是该矿适宜的预先抛尾方式，螺旋溜槽预先抛尾的工艺条件以洗矿分级+0.212 mm粗粒磨矿至-0.074 mm占56.25%、螺旋溜槽截矿器精矿端宽度55 mm、螺旋溜槽给矿矿浆浓度30%、螺旋溜槽给矿矿浆速率3.0 m3/h为宜，在此基础上可获得产率为32.65%、锡品位为0.424%、锡回收率为81.43%的溜槽精矿。

（3）溜槽锡精矿摇床精选可获得锡品位较高的摇床锡精矿，摇床锡精矿强磁选除铁可获得高品位合格锡精矿。

（4）最终推荐采用原矿洗矿分级，+0.212 mm粗粒磨矿至-0.074 mm占56.25%与-0.212 mm合并经“螺旋溜槽预先抛尾—摇床精选—强磁选除铁”的联合工艺流程，可获得产率为0.22%，锡品位41.860%，锡回收率为54.17%的锡精矿，及产率为0.68%，锡品位4.950%，锡回收率为19.80%的锡富中矿；锡精矿与锡富中矿累计回收率为73.97%，选矿产品含杂均不超标，较好地实现了该锡矿的分选。