黃渝芝 何 東 劉代才 王叢正 陸顯志

(云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701)

云南都龍礦區(qū)是以鋅、錫為主，伴生銅、鐵、硫及銦、銀等稀散金屬的大型多金屬礦床，礦石性質(zhì)復(fù)雜難選，錫石與其他金屬礦物互含且錫石嵌布粒度微細，主要為(5～75)μm，-37 μm粒級含量占比達70%以上，這也是造成都龍礦區(qū)錫石回收率偏低的主要原因，另外礦石中綠泥石等泥質(zhì)易浮脈石礦物含量較高，礦石在磨礦過程中極難解離，細磨后產(chǎn)生-10 μm以下的礦泥、滑石、云母、方解石、螢石、透閃石含鈣易浮礦物，嚴重影響著錫石的有效選別回收。常規(guī)錫石選別采用重力選礦，近年來細粒錫石浮選工藝技術(shù)得到快速發(fā)展應(yīng)用[1，2]。為提高都龍礦區(qū)細粒級錫石的回收率，2012年公司研究并應(yīng)用了粗粒重選+細粒浮選聯(lián)合流程回收錫石[3，4]，目前生產(chǎn)中細粒錫石浮選的入選產(chǎn)率達到20%以上，相對原礦的細粒錫精礦回收率也達到了10%左右，通過技術(shù)研究的不斷進步獲得了良好的經(jīng)濟效益。采用旋流器分級脫泥工藝雖然實現(xiàn)了粗細粒級歸隊并解決了細粒錫石浮選對入選物料的含泥量要求問題[5]，但生產(chǎn)中對旋流器脫泥工藝流程檢測也反映出旋流器脫泥存在一定的局限性，直接拋尾的旋流器脫泥溢流錫金屬損失偏高，相對原礦錫金屬占比達到6%～8%，其中(-37+5)μm粒級以上的錫石金屬分布率80%左右，而該粒級范圍的錫石目前可以通過浮選方法回收利用，因此，為減少脫泥錫金屬損失，開展旋流器脫泥溢流中的微細粒級錫石回收探索試驗。

1 脫泥工藝流程及現(xiàn)狀

原礦經(jīng)過選銅、選鋅、磁選除鐵后，磁選除鐵作業(yè)尾礦先采用旋流器以37 μm為界進行分級，分級旋流器沉砂進入重選搖床選錫流程，并在物料給入搖床分選前，利用脫泥斗、分級箱把分級旋流器沉砂中夾帶的部分-37 μm細粒物料通過水力沉降進行分級，粗粒級沉降進入搖床分選，細粒溢流進入濃密機進一步濃縮，濃密機底流與分級旋流器溢流進入三段旋流器脫泥作業(yè)，最終的旋流器脫泥沉砂進入細粒脫硫及錫石浮選流程，旋流器脫泥溢流直接拋尾。脫泥溢流粒級組成及金屬分布結(jié)果見表1。

表1 旋流器脫泥溢流粒級組成及金屬分布結(jié)果

生產(chǎn)中采用旋流器脫泥的主要目的是將±37 μm分級旋流器溢流中的-10 μm以下礦泥脫除，根據(jù)對分級脫泥工藝系統(tǒng)的流程考查及表1結(jié)果可看出，旋流器脫泥溢流中在脫除礦泥的同時造成錫金屬損失偏高，占原礦產(chǎn)率10%左右、含錫品位0.134%、相對原礦的錫金屬損失率6%～8%；其中(-10+5)μm粒級產(chǎn)率為51.48%，錫金屬分布率49.27%，該粒占比及錫金屬分布率較高也是造成脫泥溢流錫金屬損失的主要原因，(-37+5)μm粒級產(chǎn)率為73.05%、錫金屬分布率占76.47%，該部分目前可通過細粒錫石浮選工藝回收。

2 試驗結(jié)果及討論

離心選礦機是一種借助離心力分選不同比重礦物的設(shè)備，根據(jù)離心機的性能和生產(chǎn)運用實踐，對于微細粒礦物的富集回收具有顯著效果[6]，根據(jù)脫泥溢流的粒級組成，考慮采用離心機回收脫泥溢流中的微細粒錫石，結(jié)合影響離心選礦機選別的主要技術(shù)參數(shù)，先采用離心選礦機對脫泥溢流進行離心選礦機粒級回收的參數(shù)條件試驗，在離心選礦機選別的基礎(chǔ)上，對離心選礦機精礦與生產(chǎn)現(xiàn)場錫石浮選給礦進行配選浮選試驗，通過試驗確定脫泥溢流產(chǎn)品中可回收的粒級及對應(yīng)指標。

2.1 脫泥溢流離心選礦機回收試驗

SLon型離心選礦機分選物料的效率主要取決于物料進入離心力場后，不同密度的礦粒在離心機徑向離心力和軸向紊流流動力的聯(lián)合作用下運動軌跡的差異進行分選，根據(jù)離心機應(yīng)用實踐經(jīng)驗，影響其選別指標效果的主要因素為給礦濃度、筒體轉(zhuǎn)速、漂洗水量[7]，因此本次試驗重點探索這三個條件參數(shù)。

2.1.1 離心選礦機給礦濃度條件試驗

合適的給礦濃度是離心選礦機獲得理想指標的前提條件，給礦濃度的高低影響礦漿沿轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面的軸向流速，濃度過高流膜徑向紊動度減弱，有益于礦物顆?？朔髂さ膹较蛄黧w阻力作用而沉降在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面，粗精礦產(chǎn)率增大、回收率得以保持平衡或上升，給礦濃度越高，礦物顆粒在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)使流膜內(nèi)的干涉沉降現(xiàn)象加重，降低了分選過程的選擇性，致使粗精礦品位降低[8]；給礦濃度過低流膜徑向紊動力增強，礦物顆粒在徑向流體作用下流速變快隨筒體旋轉(zhuǎn)最終排入尾礦，粗精礦品位升高、產(chǎn)率減小，回收率下降。試驗采用“一次粗選作業(yè)”流程，固定給礦量400 g，在離心選礦機筒體轉(zhuǎn)速為500 r/min、漂洗水量0.5 L/min的條件下，分別開展給礦濃度為10%、15%、20%、25%、30%的條件試驗，給礦濃度對脫泥溢流離心選礦機選別指標的影響結(jié)果見圖1。

圖1 給礦濃度對離心選礦機指標影響曲線圖 Fig.1 The index of influence curve for feed concentration on centrifugal separator

由圖1可知，隨著給礦濃度由10%增加至30%，離心選礦機粗精礦品位由0.314%下降至0.207%、富集比由2.34倍下降至1.54倍，粗精礦回收率呈上升趨勢，當(dāng)離心機給礦濃度10%，得到離心機粗精礦含錫品位0.314%，回收率69.40%的技術(shù)指標，綜合考慮，選定適宜的離心選礦機給礦濃度為10%。

2.1.2 離心選礦機轉(zhuǎn)速的確定

在給礦濃度10%、固定給礦量400 g、漂洗水量0.5 L/min的條件下，開展離心選礦機轉(zhuǎn)速分別為300、400、500、600 r/min的條件試驗，結(jié)果見圖2。

圖2 筒體轉(zhuǎn)速對離心選礦機指標影響曲線圖 Fig.2 The index of influence curve for cylinder speed on centrifugal separator

由圖2可以看出，隨著離心選礦機轉(zhuǎn)速的升高，粗精礦回收率呈升高趨勢，而品位呈下降趨勢，當(dāng)離心選礦機轉(zhuǎn)速為500 r/min，得到離心選礦機粗精礦品位0.309%、回收率80.79%的技術(shù)指標，相對其他轉(zhuǎn)速的指標較優(yōu)。

2.1.3 漂洗水量的確定

在合適的漂洗水下細泥脈石被沖走，大比重礦物留在筒體內(nèi)，有利于提高精礦品位。為考察漂洗水量對試驗指標的影響，在給礦濃度10%、筒體轉(zhuǎn)速500 r/min、給礦量400 g的條件下開展了不同漂洗水量條件試驗，試驗結(jié)果見圖3。

圖3 漂洗水量對離心選礦機指標影響曲線圖Fig.3 The index of influence curve for rinsing water amount on centrifugal separator

由圖3可知，隨著離心選礦機漂洗水量的增加，粗精礦品位由0.311%升高至0.432%、回收率由71.31%下降至47.13%，當(dāng)漂洗水量超過0.5 L/min時，精礦品位提升幅度趨勢變緩，回收率下降趨勢明顯，當(dāng)漂洗水量0.5 L/min時，粗精礦品位和回收率分別為0.386%和68.00%，相對其他漂洗水量指標較優(yōu)，兼顧品位及回收率考慮，選擇適宜的離心選礦機漂洗水量為0.5 L/min。

2.1.4 離心選礦機開路試驗

在確定離心選礦機一次粗選適宜條件參數(shù)試驗的基礎(chǔ)上，粗精礦富集比有限僅2.5倍左右，部分微細泥礦粒還滯留在粗精礦中，為提高精礦品位富集比，降低粗精礦中礦泥對后續(xù)浮選作業(yè)的影響，考慮在一次粗選作業(yè)及其適宜條件參數(shù)的基礎(chǔ)上再增加一次精選作業(yè)，擬采用“一粗一精”的試驗流程，粗選作業(yè)工藝參數(shù)選用上述條件試驗確定的適宜參數(shù)，精選作業(yè)濃度仍然為10%、轉(zhuǎn)速為400 r/min、漂洗水量1.0 L/min，開展旋流器溢流的離心選礦機開路試驗，試驗結(jié)果如表2、3所示，試驗流程見圖4。

圖4 旋流器溢流離心選礦機開路試驗流程圖Fig.4 Flowsheeet of open-circuit test of centrifugal separator for hydrocyclone overflow

表2 旋流器溢流開路試驗結(jié)果

由表2試驗結(jié)果可知，脫泥溢流采用離心選礦機經(jīng)過“一粗一精”的流程選別后，可獲得精礦品位0.981%(富集比7.37倍)、回收率54.28%的指標，中礦、尾礦含錫品位均小于0.1%可直接拋尾。

從表3結(jié)果可以看出，旋流器脫泥溢流中-5 μm粒級產(chǎn)率為25.35%，錫金屬分布率19.71%，離心機精礦中-5 μm粒級產(chǎn)率為10.83%、錫金屬分布率8.05%，該粒級的回收率為22.17%，粒級產(chǎn)率及錫金屬分布率均明顯下降。旋流器脫泥溢流中(-10+5)μm粒級產(chǎn)率為51.48%、錫金屬分布率49.27%，離心機精礦中(-10+5)μm粒級產(chǎn)率為46.81%、錫金屬分布率44.91%，該粒級的回收率為49.48%，也是本次試驗重點研究回收的粒級部分。離心選礦機精礦中(-74+10)μm粒級的回收率均可達到75%以上，旋流器脫泥溢流經(jīng)過離心選礦機選別后(-74+5)μm粒級均得到明顯回收，也脫除了一定量的-5 μm粒級礦泥，表明離心選礦機對旋流器脫泥溢流中微細粒級錫石具有明顯的回收效果。

表3 開路試驗不同產(chǎn)品粒度和金屬分析結(jié)果

2.2 離心選礦機精礦錫石浮選試驗

旋流器脫泥溢流通過離心機一粗一精流程選別后獲得含錫品位0.981%的精礦產(chǎn)品，品位明顯得到富集，但離心機精礦中-10 μm粒級產(chǎn)率達到57.64%，按選廠生產(chǎn)實踐經(jīng)驗細粒錫石浮選對入選含泥量-10 μm粒級產(chǎn)率控制在13%以內(nèi)才能獲得一定良好指標的要求，預(yù)測離心機精礦直接進行錫石浮選難以獲得理想的技術(shù)指標，故擬定按一定比例與現(xiàn)今選廠的錫石浮選入選物料進行混合浮選，通過試驗指標進一步確認適宜的配選比例。

2.2.1 離心選礦機精礦與錫石浮選給礦配比試驗

旋流器溢流經(jīng)離心選礦機選別后的精礦中含硫品位6%左右，為了減少硫化物對藥劑用量和浮錫指標的影響，先脫硫后再浮選錫石。借鑒現(xiàn)有細粒脫硫及錫石浮選技術(shù)的試驗與生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，脫硫捕收劑選用YK-8，錫捕收劑YK-Sn：SN-705=20∶1的混合配比在提高錫石回收率方面明顯優(yōu)越于JSY-19和YT-1[9-11]，故直接采用混合錫捕收劑與P86組合作為本次試驗的錫石捕收劑，參照以往試驗成果確定各作業(yè)藥劑用量條件參數(shù)。將細粒錫石浮選給礦中-10 μm粒級產(chǎn)率控制在13%以內(nèi)滿足獲得良好指標的基礎(chǔ)條件，并通過試驗指標對比選擇適宜的配選比例。離心選礦機精礦分別按0%、3%、5%、7%、9%、11%的比例與選廠錫石浮選給礦配選，采用圖5中對應(yīng)的粗掃選流程結(jié)構(gòu)(未進行精選作業(yè))及藥劑用量參數(shù)條件進行配選試驗，結(jié)果詳見表4、5。

圖5 開閉路試驗流程Fig.5 Flowsheet of open and closed-circuit test

表4 離心選礦機精礦不同配比的錫石浮選給礦粒級分布結(jié)果Table 4 Results of flotation size distribution of cassserite with different proportions of centrifugal separator concentrate /%

從表5數(shù)據(jù)可以看出，隨著離心選礦機精礦在錫石浮選給礦中比例的增加，-10 μm粒級含量、給礦Sn品位呈上升趨勢，錫粗精礦品位變化不大，精礦Sn回收率呈下降趨勢，當(dāng)比例增加至9%以上精礦回收率下降明顯，故結(jié)合浮錫給礦中-10 μm粒級含量及選別指標，離心選礦機精礦的適宜配礦比例需控制在7%以內(nèi)。

表5 離心選礦機精礦不同配比的錫石浮選指標結(jié)果

2.2.2 閉路試驗

在確定離心選礦機精礦與現(xiàn)今選廠的錫石浮選入選物料的適宜比例后，為進一步提高錫石浮選精礦品位，增加一次精選作業(yè)，采用圖5的試驗流程及藥劑用量條件開展選廠錫石浮選給礦(已脫硫)與離心選礦機精礦適宜配選比例的閉路對比試驗，結(jié)果見表6。

表6 閉路試驗結(jié)果

由表6的結(jié)果可知，選廠錫石浮選給礦可以獲得錫精礦3.48%、回收率74.15%的選別指標，離心選礦機精礦按照7%的比例與選廠錫石浮選給礦配選，錫精礦品位和回收率分別為3.57%和74.83%的細粒錫石精礦，離心選礦機精礦混選指標與選廠錫石浮選給礦指標相近。

3 結(jié)論

1)采用SLon離心選礦機能有效回收旋流器脫泥溢流中微細粒錫石，脫泥溢流含錫品位0.134%，通過離心選礦機一粗一精流程選別可獲得精礦產(chǎn)率7.36%、含錫品位0.981%(富集比7.37倍)、回收率54.28%的技術(shù)指標。SLon離心選礦機為選礦廠后續(xù)進一步降低拋尾溢流中錫金屬損失及-10 μm微細粒級錫石的有效回收提供數(shù)據(jù)參考。

2)離心選礦機精礦脫硫后按照7%的比例與選廠錫石浮選給礦進行混合選別，可獲得精礦含錫品位3.57%、回收率74.83%的選別指標，表明離心選礦機精礦與選廠錫石浮選給礦配比比例控制在7%以內(nèi)，可達到選廠錫石浮選給礦相近的預(yù)期指標水平，可通過離心選礦機回收旋流器溢流中的微細粒錫石，進一步提升錫石浮選工藝入選產(chǎn)率，增創(chuàng)經(jīng)濟效益。