广东信宜银岩锡矿属斑岩型锡矿床,矿石中除含锡外,尚含有少量钨、钼、铋、铜等有价元素。因此,有必要选择合理的选矿工艺,以最大限度地综合回收上述元素,提高资源利用率。本文详细叙述了针对该锡矿进行的选矿工艺试验研究情况,以期为该锡矿的开发利用提供技术依据。
一、矿石性质
(一)化学组成
化学多元素分析结果表明,矿石中主要有价元素有锡,锡的含量为0.66%,其次有铋、钼、钨、铜等,在选矿过程可考虑综合回收。原矿化学多元素分析结果见表1,锡物相分析结果见表2。
表1 原矿多元素分析结果/%
元素 | Sn | Mo | Bi | WO3 | Cu | SiO2 | Al2O3 |
含量/% | 0.66 | 0.023 | 0.065 | 0.033 | 0.031 | 80.79 | 8.87 |
(续表1)
元素 | Na2O | K2O | Fe | S | P | As | Mn | TiO2 |
含量/% | <0.01 | 0.29 | 2.8 | 0.15 | 0.015 | .0.0041 | 0.045 | 0.021 |
表2 原矿锡物相分析结果/%
相态 | 硫化锡 | 氧化锡 | 合计 |
锡含量 | 0.018 | 0.642 | 0.66 |
锡分布率 | 2.73 | 97.27 | 100.0 |
(二)矿物组成
金属矿物主要有锡石、辉钼矿、辉铋矿、泡铋矿、黑钨矿、白钨矿、黄铜矿、黄铁矿、镜铁矿、赤铁矿等,脉石矿物主要有石英、黄玉,其次为云母、萤石、绿泥石等。
(三)有价元素的赋存状态及矿物特征
锡石常呈粒状或细粒星散状或呈细粒聚集成团块状浸染嵌布,少数呈细脉状或网状嵌布于石英、黄玉及云母等脉石矿物中。锡石粒径多数介于0.03~0.1mm,最小为0.001mm。钼主要呈辉钼矿存在,辉钼矿呈细脉状星散浸染嵌布于脉石矿物中,也见少量辉钼矿沿黄铁矿、辉铋矿粒间或边缘嵌布。辉钼矿粒径一般为0.05~0.3mm,最小为0.001mm。铋多呈辉铋矿和泡铋矿存在,少量自然铋。辉铋矿呈它形晶粒状、纤维状或短柱状浸染嵌布于脉石矿物中,或与黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿等硫化矿呈比邻镶嵌。辉铋矿粒径一般为0.05~0.3mm,最小为0.001mm。铜主要呈黄铜矿存在,偶见少量斑铜矿、辉铜矿。黄铜矿多呈它形不规则粒状浸染嵌布于脉石矿物中。黄铜矿粒径一般为0.05~0.5mm,最小为0.001mm。
二、选矿工艺研究
(一)选矿流程的确定
原矿矿物组成除锡石、硫化矿物及含铁矿物外,其它均为较低密度的脉石矿物,含量为94.2%。锡矿物解离较晚,直到-0.125+0.074mm粒级,其单体解离率才达50%,而连生体95%与脉石连生。若要重选排尾使锡预富集,宜采取阶段磨矿、阶段选别流程。结合当前钼市场经济价值,硫化矿浮选应以钼为主。因此本试验原则流程确定以重选为主,辅以其它选矿方法,采用阶段磨矿、阶段选别、泥砂分选、中矿单独处理、细泥归队、集中选别、硫化矿回收、以锡钼为主要回收目标的选矿工艺。
(二)预选试验
为给流程试验提供必要的工艺条件和配置,事先开展预选试验工作是使流程试验能顺利开展所必须的条件。
1、硫化矿浮选试验
磨矿后先浮硫化矿,硫尾矿再回收锡,有利于集中回收钼铜铋等金属硫化矿。此外,钼解离比锡早,先浮钼等硫化矿是合理的。在硫化矿浮选中,以钼回收效果来评价。试验结果表明,硫化矿浮选磨矿细度在-0.074mm 60%为宜。
2、螺旋溜槽试验
在矿砂试验中重点对螺旋溜槽和摇床进行了考察。粗选采用螺旋溜槽,为避免铁污染影响螺旋溜槽精矿的回收,采取弱磁选脱除螺旋溜槽精矿中的杂铁后进行精选作业。精选采用摇床,发挥其分选精度高的优越性。试验结果表明,螺旋溜槽精矿经摇床一次选别可获得精矿含锡57.14%、作业回收率70.34%的选别指标。除溢流外,针对产率77.44%、锡品位0.47%的精选尾矿,再增加一次精选作业,所获精矿产品富集比仅4倍,而将近90%的尾矿锡品位0.28%,又不能排尾,说明主要是贫连生体。故对含锡0.47%的精选尾矿增加精选作业夫起到应有的效果。须再磨再选。在摇床选别时发现,次精矿带中混有粗颗粒的脉石或连生体,影响了次精矿的品位提高。将次精矿筛除+0.074mm粒级后 ,0.074mm粒级再经摇床一次选别,可获得精矿含锡45.7%、作业回收率9329%的好指标,说明次精矿分级入选是有效的。
3、中矿处理
该中矿是螺旋溜槽精矿精选后的尾矿和螺旋溜槽中矿合并,对该物料进行了直接入选、磨后入选、磨后分级分别用摇床选别的试验。试验结果表明,中矿磨后选别效果明显改善,再磨是必须的。贫中矿再磨细度试验结果表明,不论磨矿细度-0.074mm占多少,入选中矿品位有何差别,只要脱除+0.074mm粒级后将-0.074mm粒级入选均可获得较高品位的锡
产品,所不同的是产品中锡金属量的分配与磨后-0.074mm含量有关,随着细度增加回收率提高。可见对中矿而言,细磨后分级入选是获得好指标的技术关键。
4、细泥处理
细泥处理试料是由螺旋溜槽溢流、精选溢流、中矿再磨选溢流合并构成的总溢流。由于细泥中+0.02mm粒级占多数,金属量约70%,这一主导粒级是浮选及离心选矿机的可选粒级范围。对细泥直接浮选难以得到符合要求的产品,而浮选精矿中又含有较多的石英、黄玉、萤石等低密度脉石,因此细泥处理采用浮选抛尾预富集工艺,离心机重选精选提高精矿品位,排出低密度脉石。
(三)流程试验及结果
1、钼铋铜回收试验
通过预选试验选定原矿磨矿细度及硫化矿浮选条件,在此基础上进行硫化矿浮选试验。钼精选尾矿+硫精矿2采用摇床选别,考察铜、铋回收可能性。硫化矿试验工艺流程见图1。钼浮选闭路试验结果见表3,铋、铜摇床选别试验结果见表4,钼精矿多元素分析结果见表5。钼铋铜回收试验结果表明,经分离选别可获得含钼47.22%、作业回收率90.58%的钼精矿,含铋24.88%、作业回收率60.88%的铋精矿和含铜12.76%、作业回收率63.59%的铜精矿。由表5可知,钼精矿符合二级1~3类产品要求。
图1 硫化矿选矿工艺流程
表3 钼回路闭路试验结果/%
表4 铋铜摇床选别试验结果/%
表5 钼精矿多元素分析结果/%
2、锡的回收试验
根据预选试验,对锡的回收采用重选-浮选-重选流程,以螺旋溜槽-摇床为矿砂主干流程,细泥采用浮选-离心选矿机-高频摇床组合流程,锡回收试验分粗选、精选、中矿处理、细泥选别几个部分进行。选锡重选-浮选-重选工艺流程见图2,锡选别试验结果见表6,锡精矿多元素分析结果见表7。
图2 选锡重选-浮选-重选工艺流程
表6 锡回路闭路试验结果/%
表7 锡精矿多元素分析结果/%
选锡回路闭路试验结果表明,采用上述流程获得了含锡56.11%、回收率74.20%的锡精矿以及含锡16.03%、回收率6.10%的锡次精矿,锡综合回收率为80.30%。锡精矿符合二类三级品。
三、结论
(一)原矿含锡0.66%、钼0.023%是主要回收元素,铜、铋可考虑综合回收。
(二)先浮硫化矿,硫尾矿再回收锡方案适应矿石性质,能获得含锡56.11%、回收率74.20%的锡精矿和含钼47.22%、回收率67.65%的钼精矿产品。铜精矿和铋精矿也符合商品等级精矿要求,但只是考察试验结果,有待深入研究。
(三)本试验确定的选锡重选-浮选-重选工艺方案技术可行,经济有效,具有如下特点:矿砂、细泥回收工艺形成不同组合流程;泥砂分选,为将来投产创造了分期、分批投入的可能性,体现了流程所具有的灵活性;螺旋溜槽作为粗选设备处理能力大,设备本身无动力消耗,兼有分选、分级“一机多能”的作用;采用浮选进行细泥选别易于大型化,流程简单,易控制。