黄开国 李隆峰 胡为柏 张国祥
锑精矿含砷要求低于1.0％。但据国内11个矿山锑矿产品调查，有7个矿山的锑精矿（占63％）含砷超过1％，有的高达4％，产品不合格，销售困难，乃至停产。锑精矿含砷高，导致冶炼碱耗高，周期长，回收率低，成本高，环境污染严重。因此，锑精矿降砷是一个亟待解决的问题。本文着重介绍硫化锑一毒砂在弱酸性矿浆中混合浮选，在碱性矿浆中分离浮选的研究结果。
一、矿样及试验方法
试样为含砷锑矿石，主要金属矿物是辉锑矿、毒砂、黄铁矿等。脉石矿物为石英、绢云母等。原矿含锑5.12％、砷0.45％，按照常规的样品制备方法加工至－3毫米供试验用。小型试验用XMQ型球磨机磨矿，在XFD型1.5升单槽浮选机中粗选，在1升单槽浮选机和100克挂槽浮选机中进行锑砷分离浮选（精选）。
微型浮选试验所需纯矿物是从上述矿石中挑选其大块辉锑矿和毒砂，按通常的纯矿物加工方法制备，分别获得－80＋200目粒级的辉锑矿（矿物含量96.8％）和毒砂（矿物含量97.8％）供试验用。微型浮选试验在改进的哈里蒙德管（单泡管）中进行，充气量为17.5毫升／分。
二、试验结果及分析
（一）纯矿物试验
在加入硫酸铜和不加硫酸铜的条件下，用丁基黄药10毫克／升，不同介质pH值下的浮选结果见图1、2。
可见，不加硫酸铜时，在不同pH值下毒砂的可浮性与辉锑矿很接近，即在酸性、弱酸性介质中好浮，在碱性介质中受抑制。
但有少量活化剂硫酸铜存在时,受到活化的毒砂，在碱性介质中浮游得很好。而辉锑矿在碱性介质中，由于其表面的溶解行为，不利于Cu2＋的活化和黄药的捕收，仍然受到抑制。两者可望在碱性介质中获得分离。
（二）含砷锑矿石浮选试验
1、矿浆pH试验
含砷锑矿石磨至62%－200目，用药为硝酸铅160克／吨、丁基黄药800克／吨、松醇油30克／吨时，在不同介质pH下浮选结果见图3。同样显出在酸性矿浆中两者可浮性都很好，但随着矿浆pH值升高。锑回收率急剧下降，而毒砂可浮性比较好。因此，两者在碱性矿浆中进行分离浮选是可能的。
表1 药方试验的因素及水平（克／吨）
表2 L8（27）析因试验安排及结果（％）
2、药方调优试验
药方调优试验按正交设计，见表1。并力求在黄药用量较低时能获得较好的指标。试验结果列入表2。试验判据采用锑分选效率
式中ε－回收率，％；γ－精矿产率，％；α－原矿品位，％；βm－目的矿物中某金属含量，辉锑矿含锑按71.4％计。由表2可看出，A（硫酸）和C（丁基黄药）的效应比较显著，用量宜增加。AC交互效应也较明显，可能与黄药在酸性介质中易于分解有关。B（硝酸铅）影响不大。各试点中以第8点为最好。即硫酸、硝酸铅、丁基黄药的用量分别为2500, 160, 500克／吨时，分选效率为93%，最高。
然而，我们不希望增加黄药用最，而增加硫酸用量则会加速黄药的分解，对下一步碱性调浆、锑－砷分离浮选也未必有利。故安排中心点试验，即在A、B、C三因素的高低水平之间，取A为2000克／吨，B为140克／吨，C为400克／吨，试验结果列人表3。其分选效率为93％，与表2中最佳试点8的分选效率完全一样。因而，可以认为中心点是比较理想的试点。
表3 中心点试验结果（％）
3、锑－砷分离浮选试验
以上所得锑粗精矿含砷很高（4.18％），锑品位尚低(50.57％），需要进行分离浮选。根据上述纯矿物和矿石pH试验，可望在碱性矿浆中抑锑浮砷获得分离。本试验采用碳酸钠调浆，用量分别为1200、1600、2000、2400克／吨，均以用量的3/4加入精选I，1/4加入精选Ⅱ。试验流程见图4，试验结果见图5。最佳点碳酸钠的用量为1600克／吨。这时，获得的锑精矿含锑58.51％，含砷0.48％，锑回收率94％；砷精矿含砷24.7％，含锑6.5％，砷回收率80.6％，达到了锑一砷分离的目的。
图4 含砷锑矿石分离浮选流程及工艺条件
图5 含砷锑矿石分离浮选结果
三、结语
1. 未经活化的辉锑矿和毒砂在不同pH值下可浮性相近，即在酸性、弱酸性介质中可浮性好，随着pH值增高，可浮性急剧下降，在碱性介质中都浮游得不好。有活化剂硫酸铜或硝酸铅存在时，两者在碱性介质中可浮性有差别，毒砂好浮，辉锑矿受到抑制。
2. 含砷锑矿石在弱酸性矿浆中粗选，得锑砷混合精矿，然后在碱性矿浆中抑锑浮砷，进行锑－砷分离浮选，可获得较满意的结果。若是锑金砷矿物共生，则金矿物有可能在砷精矿中回收。
本文原载《有色金属（选矿部分）》1986, №6, P.5 ☺
QQ交流群
