云南某多金属矿新型环保细粒锡石浮选组合捕收剂试验研究与应用
2021-11-21洪永华刘代才
谢 锐,洪永华,刘代才
(云南华联锌铟股份有限公司,云南 文山 663000)
锡石浮选用到药剂主要是捕收剂和调整剂。目前为止,常用到的锡石浮选捕收剂一般分五类,它们各有特点,分别是羧酸类、胂酸类、膦酸类、烷基磺化琥珀酰胺盐类、羟肟酸类等。锡石浮选常用到的调整剂有羧甲基纤维素钠(CMC)、六偏磷酸钠、水玻璃等。锡石浮选药剂的研究重点是开发在细粒锡石浮选中,无有害成分的选择性好,捕收能力强的高效捕收剂,螯合作用类捕收剂种类较多,其中有选择性好的,也有捕收能力强的捕收剂,因此受到研究人员广泛重视,显示出了很好的应用前景[1]。
云南都龙多金属矿是大型锡锌铜多金属矿,新田选矿车间日处理量8000吨,采用粗粒锡石摇床选别-细粒锡石浮选选别工艺,经济效益显著,但是在生产实际中存在细粒锡石捕收剂含砷高,单耗高,尾矿外排困难,药剂成本高等突出问题[2]。武汉理工大学大学采用螯合类捕收剂SN-705和YT-1,进行了细粒锡石浮选试验研究,之后推广到工业试验,最终达到了经济环保的试验目标,提高了车间经济效益。
1 矿石性质
1.1 原矿多元素分析
原矿多元素分析、原矿化学物相分析详见表1和表2,分析可知原矿具有利用价值的金属有铜0.19%,锌3.71%,锡0.38%。从锡物相分析可知,锡以锡石锡为主。
表1 原矿多元素分析结果
表2 原矿锡物相分析结果
1.2 矿物组成及含量分析
1.2.1 矿物组成分析
采用MLA(矿物参数自动分析仪)对原矿的主要组成矿物种类及其重量含量进行了测定,结果列于表3。由表3分析及知矿石中主要金属矿物有闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿、锡石、黄铜矿、毒砂等;主要脉石矿物为钙铁辉石、透辉石、绿泥石、阳起石、绿帘石、白云母、石英、萤石等。
表3 原矿中主要矿物的含量/%
1.2.2 矿物的单体解离度分析
采用MLA对原矿样品中锡石的解离度进行了测定,结果列于表4。
表4 原矿中锡石的解离度/%
2 药剂制度探索试验
2.1 药剂配制
新型环保SN-705捕收剂与YT-1捕收剂属于羟肟酸类捕收剂,本身水溶性不好,使用时一般是将其转化为可溶性的钠盐配置成溶液添加,常使用碳酸钠或者氢氧化钠来配比溶解,新型环保捕收剂SN-705:氢氧化钠为5:1时即可完全溶解配制成5%的水溶液,捕收剂YT-1:碳酸钠为1.5:1即可完全溶解配制成5%的水溶液,使用时新型环保捕收剂SN-705、捕收剂YT-1现配现用[3]。
2.2 捕收剂SN-705用量探索试验
捕收剂SN-705粗选作业用量条件范围在500~800g/t,扫一作业用量200g/t,扫二作业用量100g/t,其余试验药剂为pH调整剂碳酸钠、活化剂KT-51、辅助捕收剂与泡沫调整剂P86、起泡剂2#油调整剂,用量不变进行新型环保捕收剂SN-705用量条件试验。具体试验流程图见图1、试验结果见表5。
图1 SN-705捕收剂用量条件试验作业流程
表5 SN-705捕收剂用量条件实验结果
从表5中试验数据可以看出,500g/t可得最高富集比6.26,品位为2.046%,8000g/t得到最高回收率为83.88%,综合来看在SN-705用量600g/t时,品位回收率指标都较优,得到锡精矿Sn品位1.808%、Sn回收率82.25%。
SN-705与YT-1配比捕收剂探索试验。
(1)SN-705与YT-1配比捕收剂开路探索试验。根据前期探索试验结果可知,SN-705捕收剂有较强的捕收能力,可以大幅度减小捕收剂的使用量,YT-1捕收剂是一种选择性很好的羟肟酸类捕收剂,根据混合用药原理,探索配比捕收剂条件,试验流程见图3,试验结果见表6。
表6 配比捕收剂条件试验结果
试验结果表明,SN-705捕收剂的捕收能力强、选择性弱,YT-1捕收剂选择性好、捕收能力弱。两者混合使用随着YT-1配比的增加能够大幅度的提高锡精矿的品位[4]。在1:3配比条件下,可以取得精矿品位7.5%,回收率51.81%的开路指标。这说明了SN-705与YT-1捕收剂有较好的协同效应。
图2 配比捕收剂工艺流程图
(2)SN-705与YT-1配比捕收剂闭路试验。闭路试验流程图如图3所示,捕收剂配比按照YT-1:SN-705=1:3进行试验,粗选捕收剂用量600g/t,扫一用量200g/t,扫二用量100g/t。试验结果见表7。
表7 YT-1:SN-705=1:3粗选用量600g/t闭路试验结果
图3 配比捕收剂用量条件闭路试验作业流程
闭路试验结果表明:采用捕收剂YT-1:SN-705=1:3取得锡精矿品位7.548%、回收率77.57%的良好指标。
3 工业试验指标
由表8中数据可知,稳定生产运行一个月可获得锡粗精矿品位6.471%、作业回收率74.80%的生产指标,验证了新型环保锡石组合捕收剂对都龙矿区锡石的适应性。
表8 稳定生产运行指标对比结果
4 工业试验环保分析
为进一步了解工业试验期间的水质情况,对试验前后的水质进行取样化验,结果见表9。
表9 水质样化验结果
从表中数据可以看出:使用新型环保组合捕收剂SN-705和YT-1不会对环境造成负面影响,且能有效降低尾矿水中的砷含量。因此,新型环保组合捕收剂的使用满足选矿厂对药剂的安全环保要求,符合特别排放限值含砷小于0.08mg/L的要求,环境效益显著。
5 结论
(1)SN-705与YT-1不含对水体污染的有害元素,不会对环境造成污染,具有良好的环保效益。
(2)捕收剂SN-705因为使用NaOH配制,碱性较强,使用量过高时会导致泡沫发粘,工业试验中有时出现冒槽现象,不利于现场工人稳定操作。而YT-1使用Na2CO3配制,碱性弱泡沫量少,且泡沫易消,但YT-1捕收能力差,用量大,将SN-705与YT-1组合使用,可以发挥两者优势,克服两者不足。
(3)工业试验期间,给矿锡品位0.383%,可获得精矿锡品位6.471%,回收率74.80%的优良指标。