个旧某锡铜共生矿磁选抛尾工艺应用实践
2023-12-16肖国圣陈红兵
李 杰 高 洋 杨 康 王 雷 肖国圣 陈红兵
（1.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司；2.云南锡业股份有限公司卡房分公司）
个旧矿区是典型的矽卡岩型矿床，磁黄铁矿是最常见的共生矿物。根据前期对该地区锡铜共生矿的研究，磁黄铁矿已经成为个旧矿区各大选厂的主要干扰因素。在铜、锡、钨等主金属的选别过程中，由于对磁黄铁矿可浮性和磁性的变化认识不足［1-2］，产出的磁黄铁矿精矿产量仍远远低于实际矿物含量，残留的大量磁黄铁矿对选矿技术指标造成了严重干扰［3-5］。因此依据矿石特性，找出难选磁黄铁矿对应的选矿方法，解决磁黄铁矿对铜浮选和锡重选的影响［6-7］，降低进入铜浮选、锡重选的磁黄铁矿含量显得十分必要。
为此，通过试验室小型开路试验和选厂工业试验，在浮选和重选生产前加入磁选抛尾，消除大量磁黄铁矿对目的矿物分选的影响，以提高铜、锡选矿技术经济指标，降低生产成本，提高资源综合利用率。
1 矿石性质
试样化学多元素分析及铜、铁物相分析结果见表1～表3。
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由表1可知，试样铜、锡、铁、硫、砷的品位分别为0.421%，0.530%，15.700%，9.450%，0.597%，铁、锡、铜、硫和砷含量均较高，生产中铜、硫、锡等有价金属具有回收价值。
由表2 可知，试样中的铜主要为原生硫化铜，其分布率为78.15%，其次为次生硫化铜，其分布率为11.40%，氧化铜含量较少。
由表3 可知，铁主要是赤铁矿和磁铁矿，分布率分别为18.23%和20.14%，硅酸铁和菱铁矿含量较少；试样中含有较多的磁黄铁矿，对于铜硫混合浮选作业的指标和分选效率都会产生不利影响。
2 试验室试验
2.1 铜硫混浮—铜硫分离试验
对锡铜共生矿（以下称原矿）按照铜硫混浮—铜硫分离流程进行试验，试验流程见图1，试验结果见表4。
由表4可知，原矿经铜硫混浮—铜硫分离流程，可获得品位和回收率分别为6.41%和68.08%的铜精矿。
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2.2 磁选—铜硫混浮—铜硫分离试验
对原矿按磁选—铜硫混浮—铜硫分离流程进行试验，试验流程见图2，试验结果见表5。
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由表5可知，原矿经磁选—铜硫混浮—铜硫分离流程，可获得铜品位和回收率分别为7.16% 和68.78%的铜精矿；在原生产流程铜硫混合浮选前增加弱磁选作业后，进入铜硫混合浮选作业的铜精矿与改造前的回收率相当，分别是68.08%和68.78%，但铜精矿品位由6.41%提高到7.16%，提高了0.75 个百分点，说明原矿进行磁选抛除部分磁性较好的磁黄铁矿对提高作业指标和分选效率有帮助。
3 工业试验
3.1 原生产工艺指标
3.1.1 改造前生产指标统计
对改造前锡铜共生矿选厂数据进行统计，统计数据从2019年8月1日至2019年11月30日。改造前生产指标统计结果见表6。
由表6 可知，改造前2019 年8 月至11 月铜精矿平均铜品位17.77%、铜回收率81.36%，锡精矿锡品位40.20%、锡回收率64.30%。
3.1.2 改造前流程考查结果
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流程改造前，原矿直接进入铜硫混浮作业，选硫尾矿进行重选，选别流程见图3。对改造前生产工艺流程进行流程考查测定，考查结果见表7。
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由表7 可知，铜精矿铜品位为17.21%、回收率为83.83%，考查结果与生产统计指标基本符合，锡粗精矿品位为6.41%、回收率为69.36%。
此外，根据表3 物相分析结果显示，原矿中存在大量磁黄铁矿，若不做脱除处理，最终都将随流程进入重选，对后续锡精选带来不利影响。
3.2 工业试验流程改造及药剂制度优化
3.2.1 工艺流程改造
根据工艺矿物学和小型试验结果，增加磁选作业可除去可浮性和磁性较好的单斜磁黄铁矿。因此于2019 年12 月在锡铜共生矿选矿车间进行了工业试验，并分别在原矿铜硫混合浮选前增设弱磁选作业，同时考虑生产中磁选作业效率，为保障单斜磁黄铁矿的有效脱除，在2次浮硫尾矿（锡重选前）处也增设了弱磁选作业。此外，新增浮选前脱水、磨矿、脱硫作业，脱出磁选剩余的粗颗粒弱磁性和可浮性差的六方磁黄铁矿及粗粒黄铁矿，可成倍提高浮选作业回收率。改造后工业试验流程见图4。
3.2.2 工艺指标统计
除铁采用CTB90/240 半逆流磁选机［8］，磁场强度300 mT，流程考查结果见表8。
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由表8 可知，流程改造后可获得铜品位22.17%、铜回收率82.81%的铜精矿，锡品位7.04%、锡回收率71.63%的锡精矿。
3.2.3 生产指标跟踪统计
对改造后的生产工艺流程进行统计，统计时间为2019 年12 月15 日至12 月31 日，共计16 d。改造前后铜精矿、锡精矿统计结果见表9、表10，新增高铁硫精矿1 和高硫铁精矿2 合并为高硫铁精矿，统计结果见表11。
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由表9～表11可知，改造后获得的铜精矿铜品位从17.77%提高至19.62%，铜回收率从81.36%提高至82.51%，铜精矿砷含量从1.17%降低至0.52%；锡粗精矿硫品位从1.97%降至0.71%，为后续锡重选奠定了良好基础；锡精矿锡品位从40.20% 提高至40.81%，锡回收率从64.61%提高至66.40%；此外，改造后可获得产率11.98%的高铁硫精矿产品，实现了磁黄铁矿的综合回收。
4 经济效益分析
4.1 浮选药剂成本概算
浮选药剂成本概算（表12），合计药剂成本为2.82元/t。
4.2 经济效益概算
对该项目实施后经济效益进行概算（表13），新工艺实施后预计每年新增产值1 342 万元（未扣除人工成本）。
5 结 论
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（1）个旧某锡铜共生矿试样铜、锡、铁、硫、砷的品 位 分 别 为0.421%，0.530%，15.700%，9.450%，0.597%，铁、锡、铜、硫和砷含量均较高。铜主要是原生硫化铜，其分布率为78.15%，其次为次生硫化铜，其分布率为11.40%，氧化铜含量较少。铁主要是赤铁矿和磁铁矿，其分布率分别为18.23%和20.14%，硅酸铁和菱铁矿含量较少。试样中含有较多的磁黄铁矿，对于铜硫混合浮选作业的作业指标和分选效率都会产生不利影响。
（2）试验室结果表明，现生产流程增加原矿磁选抛尾作业后，进入铜硫混合浮选作业的铜精矿的回收率相当，分别是68.08%和68.78%，但铜精矿品位由6.41%提高到7.16%，说明对原矿磁选抛除部分磁性较好的磁黄铁矿可提高作业指标和分选效率。
（3）对锡铜共生矿选矿车间铜浮选和锡重选作业前增设弱磁选机，并开展工业试验。试验结果表明，与改造前相比，改造后获得的铜精矿铜品位从17.77%提高至19.62%，铜回收率从81.36%提高至82.51%，铜精矿砷含量从1.17%降低至0.52%。锡精矿锡品位从40.20% 提高至40.81%，锡回收率从64.30%提高至66.40%。改造后可获得产率11.98%的高铁硫精矿产品，实现了磁黄铁矿的综合回收。此外，对改造后的工艺流程进行了经济效益概算，新工艺实施后年新增产值突破1 300 万元。
