细泥锡石浮选技术在某多金属矿的工业化应用

唐义胜(临武县南方矿业有限责任公司， 湖南 郴州 423000)

1 前言

临武县南方矿业有限责任公司玉岭多金属矿富含铅、锌、锑、银、锡、铁等多种有价金属，矿山目前采选能力60万t/a。2017年之前采用原矿磨矿至-0.074mm68%，经铅优先浮选，锌硫混浮再锌硫分离，硫化矿尾矿磁选，磁选尾矿采用摇床重选、摇床尾矿采用毛毡回收锡(即毛毡溜槽+摇床+蒙古包+浮选脱硫+人工槲槽冲洗)的联合工艺流程，回收了铅精矿、锌精矿、硫精矿及锡精矿，银主要富集在铅精矿中。为了改变传统、粗放式的“毛毡回收锡”工艺，提高锡资源的回收率，通过与科研院所(校)合作，开发的细泥锡石浮选新工艺新技术于2017年成功投入生产应用，解决了传统工艺技术存在的锡石回收率低、生产用水量大、厂房占地大、基础设施投资高等弊端，锡回收率提高了7.12%，降低了生产成本，改善了作业环境，减少了水的用量，取得了良好效果。

2 矿石性质

2.1 化学成分分析

原矿化学成分分析结果见表1。

2.2 矿石组成

玉岭多金属矿矿石为锡铅锌多金属矿，矿物组成较复杂[1]。铅矿物主要是方铅矿和脆硫锑铅矿，其次是硫锑铅矿，少量至微量车轮矿、白铅矿。银矿物包括黝锑银矿、辉锑铅银矿、浓红银矿和螺状硫银矿。锌矿物主要是闪锌矿和微量硫铜铟锌矿；铜矿物为黄铜矿和铜蓝；锡矿物主要是锡石和黝锡矿；其他金属硫化矿物主要是磁黄铁矿、黄铁矿和毒砂等；脉石矿物主要是大量石英，其次是黄玉、白云母、电气石、绿泥石、萤石等。有价金属矿物的嵌布粒度范围较宽，粗细不均匀，矿物紧密共生，原矿复杂难选。

表1 原矿的化学成分分析结果

2.3 锡矿物的嵌布状态

矿石中的锡矿物主要是锡石和黝锡矿，其中锡石占有率约为90%。锡石的主要粒度为0.01～0.64mm，锡石和黝锡矿主要与石英、磁黄铁矿、黄铁矿连生。在-0.074mm占68%时，锡石的单体解离度约为92%。

3 原工艺原则流程、生产指标及问题分析

3.1 原工艺原则流程

2017年前，临武县南方矿业有限责任公司和平选矿厂原矿处理量300t/d(现已改用为工业试验基地)，对锡石回收的原则流程如图1所示。

3.2 主要技术指标

和平选矿厂2016年锡生产统计指标见表2。

表2 和平选矿厂2016年锡生产指标 %

由表2可知，和平选矿厂采用毛毡回收锡，锡回收率为5.20%，全厂锡的总回收率60.41%。

图1 原回收锡工艺原则流程

3.3 存在的主要问题

对于锡石的选矿，原有工艺主要存在的问题：(1)锡石回收率低，尤其是微细泥级的锡石大量流失于尾矿中。(2)流程长而粗糙，毛毡溜槽级数多，一般为5～6级。(3)厂房占地面积大。对于生产规模300t/d的锡选矿厂，折算吨原矿单位占地面积高达14m2。(4)生产用水量大。该选矿厂最终排入尾矿库矿浆浓度较稀，约为6%。(5)生产自动化程度低，劳动强度较大，需较多的劳动力。(6)项目建设基础设施投资高。

4 细泥锡石浮选工艺流程、生产指标及选矿废水处理

4.1 细泥锡浮选工艺流程

通过SEM、EDS与XRD等检测技术对锡矿石进行工艺矿物学研究和大量的选矿工艺小型试验、扩大试验以及工业试验研究，确定有效的锡选矿工艺流程技术，并获得了四项国家发明专利[2-5]。2017年临武县南方矿业有限责任公司选矿工业园正式投产运行[6]，原矿处理量2 000t/d，采用锡回收的工艺流程：磁选尾矿经旋流器分级，粗粒级锡石用摇床重选回收得到锡精矿1，细泥部分与摇床溢流合并经浓密机浓缩后，采用浮选法回收细粒级锡石，再经离心选矿机重选得到细泥锡精矿2，原则工艺流程如图2所示。

4.2 主要技术指标

公司选矿工业园锡浮选厂2018年锡生产统计指标见表3。

由表3可知，公司选矿工业园采用细泥锡浮选技术，锡回收率为11.56%，全厂锡的总回收率67.53%。

表3 公司选矿工业园2018年锡生产统计指标 %

图2 细泥锡浮选工艺原则流程

4.3 选矿废水处理

锡浮选过程产生的选矿废水含有Pb、Zn、Cu、As、Cd 等多种有害重金属离子和残余锡浮选药剂，若直接排放则会破坏生态环境、危害健康；若不处理直接回用，则会因残余选矿药剂及重金属离子导致分选指标变差而影响精矿产品质量及选矿回收率。该锡浮选选矿废水采用“稳定高效的混凝沉淀法”[7]去除选矿废水中SS、重金属、浮选药剂和COD等。选矿废水处理后排放水质指标见表4[8]。

由表4可知，锡浮选选矿废水处理后，可达标排放或回用，目前公司选矿工业园回水利用率为94.7%，实现工业废水零排放，有效实现选矿废水的资源化利用。

5 细泥锡石浮选技术产生的效益

5.1 新增产值

细泥锡石工艺在临武县南方矿业有限责任公司选矿工业园中应用取得了很好的效果，锡回收率大幅提高，2018 年锡的总回收率为67.53%，与毛毡回收锡工艺的锡回收率 60.41%(2016年)相比，锡回收率提高了7.12%。如果锡原矿品位按0.90%保守计算，正常生产每年增加锡金属量为：7.12%×0.96%×2000×300=410.1t，锡金属市场价10万元/t，可额外增加产值4 101万元。

表4 锡浮选选矿废水处理后排放水质指标 mg/L

5.2 新增生产成本

(1)针对药剂、电费及人工工资等主要成本项目，毛毡回收锡工艺单位成本约21元/吨原矿，而细泥锡石浮选工艺工艺单位成本约31元/吨原矿，单位成本提高10元，每年生产成本增加600万元(每年按60万吨原矿计)。

(2)细泥锡石浮选工艺与毛毡回收锡工艺排入尾矿库总尾浓度有5%之差，即浮选工艺工单耗用水量降低了7.6m3/m原矿，每年可节省用水量456万t，用水单位成本按0.5元/t原矿计，即可节省228万元。

(3)正常生产情况下，细泥锡石浮选处理污水单位成本2元/t，按6 000t/d的生产能力计算，每年增加处理成本2×6 000×300=360万元。

(4)厂前回水利用率高达94.7%，大大降低用水循环负荷。目前，新建选矿厂厂前回水量约22 000m3/d，与全部从尾矿库抽取回用的传统做法比较，初步估算每年可节省水输送成本165万元。

细泥锡石浮选工艺一年增加的生产成本：600-228+360-165=567万元。

5.3 新增经济效益

细泥锡石浮选工艺一年增加的效益4 101-567=3 534万元。

6 结论

细泥锡石浮选工艺在临武县南方矿业有限责任公司成功应用后，与毛毡回收锡工艺相比较，锡回收率提高7.12%， 每年可增加3 534万元，取得了很好的经济、社会及环境效益。细泥锡石浮选工艺对提高我国锡资源的综合利用水平具有广阔的前景，对同类型矿山具有较好的推广应用价值。