四川某铁锡矿选矿试验研究

目前国内铁锡矿选矿的主要方法有重选、弱磁选、重选－絮凝－弱磁选、浮选、絮凝－电选等，一般采用阶段磨矿、阶段选别、弱磁选－摇床重选联合流程处理该类型矿石，能取得较好的选别指标。四川某铁选厂，矿石中除含铁外，同时伴生锡，硫等有价成分。选厂原来只有选铁流程，矿石中的锡随尾矿进入尾矿库，造成资源浪费。因此，有必要加入选锡作业，最大限度地综合回收该矿石中的有价元素，提高资源利用率。受该选厂委托，对该铁锡矿进行了选矿工艺研究，以期为该矿的综合开发利用提供技术依据。

一、矿石性质

矿石中的主要有价元素为锡、铁和硫。锡主要以锡石的形式存在，磁铁矿是主要的铁矿物。脉石矿物有石英、透闪石、蛇纹石、金云母、绿泥石等。

（一）原矿多元素分析。原矿多元素分析结果见表1。

从表1可见，矿石中SiO₂含量为40.98%，属于高硅贫铁型含锡磁铁矿。有害元素硫、磷会对精矿质量造成影响，磷含量较低。

表1  原矿多元素化学分析结果    %

（二）原矿物相分析。原矿锡、铁物相分析结果分别见表2和表3。

表2  原矿锡物相分析结果   %

表3  原矿铁物相分析结果    %

（三）有价元素赋存状态及矿物特征。磁铁矿是最主要的金属矿物，以他形晶为主，粒径细，一般为0.02～0.15mm、最大0.25mm，最小在0.005mm以下。磁铁矿主要与硅酸盐矿物互嵌，少数为星散状浸染于脉石矿物间或粒中，与脉石嵌布紧密。

赤铁矿数量少，结晶粒径0.02～0.05mm。主要伴生矿物为石英，少量为透闪石、蛇纹石等。褐铁矿呈他形粒状或片状，前者交代黄铁矿而成，后者交代镜铁矿而成。黄铁矿呈他形粒状，粒径0.01～0.045mm。

锡主要是以锡石状态赋存于铁矿石和脉石矿物中。主要共生矿物为磁铁矿、透闪石、金云母、蛇纹石等；次有镁绿泥石、毒砂、黄铜矿、黄铁矿等。

二、选矿流程研究

矿石中有回收利用价值的矿物主要为磁铁矿和锡石，二者分别可以用磁选和重选方法回收。考虑到铁矿物含量较高，且磁选设备处理能力比重选设备大，因此按先磁选后重选的试验流程进行试验。

（一）磁选试验

为充分提高铁回收率，试验考虑采用两次弱磁选、强磁选流程。在磨矿细度条件试验中，选定一段磨矿细度－200目占65%，二段磨矿细度－200目占90%。在磁场强度条件试验中，弱磁选磁感应强度0.12T，强磁选磁感应强度1.24T（下同）。磁选流程和结果见图1。

图1  磁选试验数质量流程

从图1可见，一次弱磁选铁精矿品位58.91%，回收率可达74.78%；一次强磁选铁精矿品位15.83%，二次强磁选铁精矿品位14.71%，均远低于原矿品位，对于本试样引入强磁选作业没有意义，后续优化试验采用两次弱磁选，二者尾矿进入重选系统选锡。

（二）重选试验

锡石性脆，在选矿过程中要避免过磨，防止锡在重选过程中损失在尾矿中。因此在选别过程中宜遵循阶段磨矿、阶段选别流程，尽量做到能拿早拿、能丢早丢，通过多方案比较试验，最终采用一次摇床－中矿再磨－二次摇床的流程。重选试验重点考察了选锡二段磨矿的磨矿细度对选锡指标的影响。摇床中矿再磨细度分别取为－200目占85%、94%、98%，试验流程如图2所示，结果见表4。

图2  弱磁选－摇床重选试验流程

表4  弱磁选－摇床试验结果    %

从表4可见，磨矿细度－200目占85%时，锡的综合回收率较低，锡在中矿中的占有率达到13.57%，说明锡中矿含有大量的连生体，选锡二段磨矿细度不够；磨矿细度－200目占94%时，锡的综合回收率较高，可达63.40%；磨矿细度－200目占98%时，锡在尾矿中的占有率为27.52%，说明不能过度细磨，否则细粒锡石易损失于尾矿中。

综上所述，试验选定选锡二段磨矿细度以－200目占90%～95%为宜。

（三）浮选脱硫试验

原矿中含有一定量的黄铁矿，由于黄铁矿密度较大，为4.9～5.2g/cm³，重选摇床作业时易在精矿端富集，为得到高质量的锡精矿，重选锡精矿通过反浮选脱硫，可得到合格锡精矿和硫精矿。浮选药剂制度：丁黄药200g/t，松醇油60g/t。

（四）全流程扩大试验

在上述实验室小型试验的基础上，采用工业摇床进行全流程扩大试验。采用阶段磨矿、阶段选别、弱磁选－一次摇床－中矿再磨－二次摇床－锡硫分离浮选的流程。试验数质量流程见图3。

图3  全流程扩大试验数质量流程

从图3可见，全流程扩大试验可得到品位64.47%，回收率75.09%的铁精矿；品位31.07%，回收率62.94%的锡精矿；品位40.86%，回收率32.03%的硫精矿。

锡精矿多元素化学分析结果见表5。

表5  锡精矿多元素化学分析结果    %

从表5可见，锡精矿品位及杂质含量达一类八级品标准。

三、结论

（一）矿石中磁铁矿占有率为74.14%，赤、褐铁矿含量甚少，只需弱磁选作业即可产出合格铁精矿。有用矿物磁铁矿、锡石嵌布粒度细，选锡二段磨矿细度以－200目占90%～95%为宜。

（二）试验采用阶段磨矿、阶段选别的弱磁选－重选摇床－锡硫分离浮选联合工艺处理该矿石，可获得较好的选别指标，可得到品位64.47%，回收率75.09%的铁精矿；品位31.07%，回收率62.94%的锡精矿；品位40.86%，回收率32.03%的硫精矿。