云南某锡尾矿脱硫-浮锡探索试验研究

杨采文 毛莹博 范兴祥 李自静 何云龙

摘 要：本文以云南某锡尾矿为研究对象，该矿石主要有价成分为锡石，此外还含少量其他有价伴生元素和脉石矿物。其中锡含量为2.8%、铁含量为14%、硫含量为2%，脉石矿物SiO2为25%。根据物料性质，试验先采用“一粗一扫”浮选工艺脱除硫化矿物，再将矿浆倒入浸出搅拌机进行搅拌，并用硫酸将矿浆pH值调整为6～6.5后依次加入苄基胂酸和腐殖酸钠后高速搅拌30min，最后将矿浆倒入浮选机中，添加730A起泡剂进行“一粗一扫”的浮锡试验研究。结果表明，在磨矿细时间为2min、硫酸铜用量100g/t、丁基黄药用量100g/t和腐殖酸钠用量100g/t的条件下，最终获得锡矿品位为9.82%，回收率为19.04%。为该类低品位复杂锡尾矿资源的综合利用提供一定的试验基础。

关键词： 锡尾矿;脱硫;浮选

在我国这些含锡矿物主要分布在云南个旧、广西大厂、湖南柿竹园、江西、广东和内蒙古等地区[1]，其中云南个旧是世界闻名的“锡都”，其锡约占全国产量的70%，居全国第一。国外锡矿资源较丰富的国家有巴西、马来西亚、印度尼西亚和泰国等[2]。随着经济社会的快速发展，锡矿石中“贫、细、杂、难”问题随着人们对矿产资源的不断开采和利用越来越明显[3]。特别是人们对矿产资源的不断利用使锡矿资源越来越少，对微细粒级锡矿和锡尾矿二次資源开发利用受到人们的广泛关注。本文以云南某锡尾矿为研究对象，先采用“一粗一扫”浮选工艺脱除硫化矿物，再采用“一粗一扫”的浮锡试验研究。得到了较好的选别指标，为解决矿产资源和环境制约社会经济发展等问题，开发锡尾矿资源和提高二次资源利用率方面提供一定的参考。

一、矿石性质

试验矿样来自云南某地锡尾矿，该矿中的主要有价成分为锡、铁、硫、二氧化硅，此外还含少量其他有价伴生元素。其中，锡含量为2.8%、铁含量为14%、硫含量为2%，二氧化硅25%，其他脉石矿物为56.2%，考虑回收的主要对象为锡。锡尾矿多元素分析见表1。

二、试验研究

2.1试验过程

以云南某锡尾矿为研究对象，每次试验称取300g锡尾矿于球磨机内，磨矿后倒入浮选机，先采用“一粗一扫”浮选工艺脱除硫化矿物，再将矿浆倒入浸出搅拌机进行搅拌，并用硫酸将矿浆pH值调整为6～6.5后依次加入苄基胂酸、腐殖酸钠和羧甲基纤维素后高速搅拌30min，最后将矿浆倒入浮选机中，添加730A起泡剂进行“一粗一扫”的浮锡试验研究。试验结束后把扫泡和浮选机中的精矿烘干、装袋、称量后送化验分析。

2.2磨矿细度与磨矿时间的关系

为保证试验中锡和硫单体解离，且尽量避免过粉碎，通过对不同粒度矿样进行粒度和锡含量分析，确定了磨矿时间和矿石粒度。磨矿时间与产率的关系图见图2。从图2可看出，随着磨矿时间的增加，锡尾矿中锡的产率呈先上升后趋于平稳的趋势。当磨矿时间为2min时，锡尾矿中锡的筛下回收率达到最大值，综合考虑，选择最佳磨矿时间为2min，2min的磨矿时间锡的筛下产品产率达94.2%。

2.3试验流程的确定

根据原矿性质和参考率其他学者研究的成果[4]，确定了开路流程，即采用一次粗选、一次扫选和高速搅拌（使锡矿与泥浆分开，矿物与药剂充分反应），浮选后即为锡精矿。由于该矿含硫化物较高，在锡石浮选作业前必须进行脱硫、除铁和脱泥处理。主要原因是硫化物、含铁矿物及矿泥在浮选过程中均会受锡石浮选捕收剂的作用而上浮，不仅消耗锡石浮选捕收剂，且降低锡石浮选精矿品位[2]。硫化物浮选采用硫酸铜作活化剂活化硫铁矿，用丁基黄药作捕收剂捕收硫铁矿，730A做组合起泡剂。浮选锡时用硫酸做为pH调整剂，苄基胂酸作为捕收剂，腐殖酸钠为抑制剂。浮选试验流程图见3。

三、试验结果与讨论

3.1活化剂硫酸铜用量的影响

活化剂在浮选过程中是重要的浮选药剂之一，对选别过程和结果有很大的影响。试验用硫酸铜作为浮选脱硫试验的活化剂。硫酸铜可以促进矿物的捕收作用和消除抑制作用，溶解矿物表面抑制性薄膜，发生交换吸附或置换的化学反应形成难容的活化膜，还可消除浮选溶液中某些抑制离子的影响。在磨矿细度为48μm，其他条件不变的情况下，进行活化剂硫酸铜药剂用量对脱硫浮选锡效果影响的试验。试验结果如图4所示。由图4中可以得出，锡尾矿的品位和回收率受不同硫酸铜用量影响较大。锡尾矿的品位、回收率均随着活化剂硫酸铜药剂用量的增大，都呈先上升后下降的趋势，其中在硫酸铜用量为100g/t时达到最大值;加大药剂或减少药剂使用量，其品位和回收率都有明显下降。综合考虑，试验确定硫酸铜药剂用量为100g/t。

3.2捕收剂丁基黄药用量的影响

试验在磨矿细度为48μm，其他条件不变的条件下，进行捕收剂丁基黄药的用量对浮选结果的影响试验。试验结果如图5所示。由图5可看出，在锡尾矿中锡的品位和回收率均随着丁基黄药药剂用量的增大，可见丁基黄药对锡的选择捕收效果[4]。当锡尾矿的品位和回收率在丁基黄药用量为100g/t后，增大丁基黄药用量则效果甚微，此时锡矿品位为9.82%，加大或减少药剂使用量都达不到较好的浮选效果，还消耗较多的浮选药剂。综合考虑，试验确定选取100g/t作为丁基黄药用量。

3.3抑制剂腐殖酸钠用量的影响

腐殖酸是一种天然大分子有机物质，与溶液中的三价铁离子发生螯合作用从而消除铁离子对锡石浮选的抑制作用[1]。腐殖酸钠的使用也有利于苄基胂酸浮选锡石，用混合苄基胂酸作锡石的捕收剂，用于粗精矿的锡铁分离，作为铁矿物、石英等脉石的抑制剂。因此在其它条件不变的情况下进行了腐殖酸钠用量试验如图6所示。由图6可看出，锡尾矿中锡的品位和回收率受腐殖酸钠药剂用量的增加有着明显的变化，锡的回收率逐渐降低，品位逐渐增加。当腐殖酸钠用量超过100g/t后，锡品位增大不多，而回收率急剧下降，此时锡品位为9.82%，加大药剂或减少药剂使用量，其效果都不明显。综合考虑，试验确定腐殖酸钠药剂用量为100g/t。

四、结论

锡石性脆，易泥化，细粒锡石回收效果差是锡选矿厂普遍存在的问题。试验先采用“一粗一扫”浮选工艺脱除硫化矿物，再将矿浆倒入浸出搅拌机进行搅拌，并用硫酸将矿浆pH值调整为6～6.5后依次加入苄基胂酸和腐殖酸钠后高速搅拌30min，最后将矿浆倒入浮选机中，添加730A起泡剂进行“一粗一扫”的浮锡试验研究，最终获得锡矿品位为9.82%，回收率为19.04%。为该类低品位复杂锡尾矿资源的综合利用提供一定的试验基础。

参考文献

[1] 韩广，丰奇成，文书明，王涵，牟健宇.锡石浮选工艺和药剂研究现状[J].矿冶，2019，28（02）：17-22.

[2] 邱丽娜，张旭，赵志强，周锡林.锡矿尾矿多金属联合分选综合利用试验研究[J].有色金属（选矿部分），2018（04）：41-45.

[3] 董天龙，李英.某低品位细粒级锡石浮选回收实践[J].云南冶金，2018，47（06）：22-26.

[4] 胡杨甲，赵志强，罗思岗，周兵仔，刘建远，孙伟.从玻利维亚某锡尾矿中综合回收银、锡的选矿新工艺研究[J].有色金属：选矿部分，2019（1）：57-61.

国家自然科学基金青年基金资助项目（编号：51704104），昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验开放基金项目（编号：CNMRCUKF1904），中国博士后科学基金项目（编号：2018M633637XB），云南省教育厅基金项（编号：2017ZZX121）和云南化学硕士点建设学科开放基金项目（编号：HXZ1601）。

作者简介：杨采文（1987-），男，助理工程师（第一作者）。

通讯作者：毛莹博（1986-），男，博士。