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内蒙有色多金属矿综合回收影响因素及解决途径

2019-02-19   
内蒙有色多金属矿概括收回影响要素及处理途径
 
刘永茂   刘健民   苏丽娜   白 鸽
 
   摘要:经过对内蒙古典型的有色多金属矿及选矿工艺的概括研讨分析,找出了影响多金属概括收回的首要要素,并有针对性地选用不同的办法、工艺消除或减轻这些要素的晦气影响,然后获得较好的选矿目标。
   要害词:有色多金属矿;概括收回;影响要素;处理途径
   中图分类号:TD925.9        文献标识码:A
  
   内蒙古有色金属矿产资源十分丰厚,散布地域宽广,矿石性质杂乱,品种繁复,金属含量较低,属难选矿石者居多,概括收回难度较大。从影响选其他视点,按矿石所含杂质元素的不同(各类矿石首要成分分析成果见表1),可分为以下几品种型:(1)高含碳型:首要是铅锌矿石含碳。白音诺尔铅锌矿南矿带矿石、霍各乞铜矿铅锌矿石、甲生盘铅锌矿石等属此类型。有的矿石产于碳质板岩中,余者碳遍及存在于矿石中。在选别进程中可显着观察到碳的存在;(2)高含砷型:赤峰官地铜铅锌矿石、后卜河铅锌矿石、玛尼吐银锡矿石、赤峰大井银铜矿石等均为高含砷矿石。砷大多以毒砂形状产出,且与金属矿藏共生亲近、告知严峻;(3)高含硫型:硐子铜铅锌矿石、代兰塔拉铅矿石,其他霍各乞铅锌矿石、赤峰官地铜铅锌矿石和后卜河铅锌矿石又属高含硫类型矿石。以上各类型矿石还又一个一同特色,即金属矿藏之间共生亲近,嵌布联系杂乱,同种矿藏粒度不均匀,相差悬殊。此外各种矿石中不同程度地伴生有金、银等贵金属元素。
 
表1  各类矿石首要元素分析成果/%






矿石称号

C

As

S

Cu

Pb

Zn


白音诺尔南矿带矿石
霍各乞铜矿铅锌矿石
甲生盘铅锌矿石
赤峰官地铜铅锌矿石
后卜河铅锌矿石
玛尼吐银锡矿
赤峰大井银铜矿石
硐子铜铅锌矿石

1.72
1.49
4.49
 
 
0.15
3.32
1.04

<0.001
<0.001
 
2.63
2.10
2.84
0.64
0.09

3.63
10.15
20.66
21.12
10.70
6.51
9.91
13.9

<0.01
0.0035
 
3.73
0.23
1.34
1.46
0.40

2.01
1.39
0.68
6.34
1.34
0.09
0.37
1..88

5.98
1.82
3.42
8.74
6.60
0.36
0.68
3.25
 
1  选矿别离的影响要素分析
 
   矿石中各种金属矿藏的有用别离是完成多金属概括使用的条件,而矿石中所含的碳、砷、硫等杂质元素及其与金属矿藏之间可浮性类似的特色,成为影响多种金属矿藏有用别离的首要要素。
1.1 碳的影响
   矿体中含碳或矿体赋存于碳质板岩中构成矿石含碳。对浮选构成影响的首要是以石墨和有机碳(煤)形状存在的碳,这部分碳在总碳中占有率不等,不同较大,但对浮选的影响却十分显着,石墨碳和煤具有层片状结构,性脆易碎,在磨矿过种中极易磨细,乃至过损坏,这些细粒的碳,因为其表面性质共同,在浮选进程中,一方面碳粒表面优先吸附很多的浮选药剂,使碳粒本身的可浮性发作改变,变得不同较大,一同消耗掉很多的浮选药剂;另一方面,碳粒也极易吸附到金属矿藏颗粒表面,影响药剂在矿粒表面的选择性吸附,然后使各种矿藏的可浮性变得紊乱,这就是一般所说的碳污染矿藏表面的本质。其次,因为矿石中不可防止地含有必定量的矿泥(包含矿石含泥和磨矿进程发作的矿泥),这部分矿泥很容易与细粒的碳彼此吸附或发作泥碳聚会现象,构成泥碳质,使部分矿泥在矿浆中具有与细粒碳类似的行为,变得难以涣散和按捺而进入泡沫。关于含泥碳较多的矿石或许在浮选进程中泥碳累积到必定量,就会使浮选进程发作改变,如霍各乞铅锌矿石,在铅粗选时有近20%的碳质进入粗精矿,若不采纳办法,在逐次精选时,铅精矿档次将逐步下降,不能产出合格精矿。从浮选现象看,在粗选作业的初始阶段,泥碳优先浮出,泡沫发黏,随后才有显着的铅矿藏上浮。精选现象类似,在选锌时也有类似情况,仅仅程度不同罢了。此外,碳本身的可浮性也存在较大差异,在采纳预先脱碳时,碳不能较完全脱除,而在抑碳时又不能有用地按捺,这就构成碳存在于整个浮选进程,在各阶段选别中都会遭到碳的晦气影响,最终使多种金属矿藏不能有用别离。
1.2 砷的影响
   前面所述含砷类型的四个矿山的矿石中,砷绝大多数以毒砂(FeAsS)形状村在,单个矿石含有少数的斜方砷铁矿、砷黝铜矿等含砷矿藏。矿石中的砷作为有害杂质与碳的损害不同,它对浮选进程的影响相对较小,首要是对精矿产品的质量等级构成严峻的要挟,乃至成为等外品而难以供应。因而,选矿产品除砷或砷与其它金属矿藏的别离,成为影响含砷多金属矿概括收回的要害要素之一。砷矿藏的别离难点首要表现在以下几个方面:(1)砷矿藏的嵌布特征。大多数含砷矿石中,毒砂与其它金属硫化矿藏严密共生(告知联系遍及,或毒砂告知其它金属矿藏,或被毒砂告知),这就使得在磨矿进程中,毒砂与其它硫化矿藏较难完全解离,致使这部分含砷的连生体进入泡沫的时机添加;(2)砷矿藏的可浮性。因为毒砂的可浮性与其它金属硫化矿藏相差不大,一同毒砂本身的可浮性又有差异,,尽管在添加按捺剂的情况下,仍有部分可浮性好、活性大的砷矿藏难以按捺,浮出进入泡沫;(3)矿浆中金属离子的活化。首要是Cu2+的活化,原矿中次生铜发作的Cu2+吸附在砷矿藏表面,使砷的浮游活性增强,难以按捺,其他在优先浮选中,选锌时一般都参加硫酸铜活化剂,在锌被活化时已被按捺的砷也一同被活化,与锌一同浮游。Cu2+等对毒砂的活化,是毒砂难以按捺的首要原因之一;(4)关于含砷高的矿石,以上几个方面的要素简直一同存在,程度不同地影响到选矿工艺和精矿产品的等级。
1.3 硫的影响
   在有色多金属矿石中,硫(黄铁矿和磁黄铁矿)是最遍及、最常见的金属矿藏,往往含量较高,可作为硫精矿收回。很多硫的存在给多金属的选矿构成很大的困难,首要原因为:(1)硫的嵌布特征。大多数黄铁矿或磁黄铁矿(赤峰官地铜铅锌矿和霍各乞铅锌矿属磁黄铁矿型)与其它金属矿藏严密共生,相互告知联系比较遍及,沿矿藏边际或矿藏内部裂隙告知产出,且粒度不同较大,磨矿时较难完全解离;(2)硫的可浮性不同,总的来说,硫的可浮性较好,与铜、铅、锌等硫化矿的可浮性相近,不易别离。一同不同的矿体,或同一矿体的不同矿段,乃至同一矿段,硫的可浮性改变也较大这首要因为矿床构成时构成黄铁矿(或磁黄铁矿)表面结构的不均匀、晶格缺陷、含杂不同、结晶形状不平等要素所构成的。其他原矿中可溶性盐的存在,特别是产出的Cu2+,对硫有活化作用,可使硫的可浮性变好。浮选进程中,因为硫的上浮,发作很多成分杂乱的中矿如后卜河铅锌矿,优先浮铅,铅粗精矿一次精选尾矿产率高达10.96%,以含硫居多,含铅7.6%,含锌7.92%。实验标明,跟着中矿量的累积和循环,浮选进程变得紊乱,不能得出合格的铅、锌精矿。硫可浮性的改变,使硫与其它金属矿藏别离的浮选进程不易控制,一同使浮选工艺变得杂乱,目标变坏。(3)硫及伴生金、银的概括收回。石灰是硫的首要按捺剂,在硫与多金属别离进程中,往往参加很多的石灰以按捺硫和削弱矿浆中金属离子的晦气影响,而在选硫时,已被按捺的硫又较难活化,一般需参加很多的硫酸。酸化的矿浆除加快腐蚀浮选设备外,还对环境构成严峻的损害。此外有色金属矿石一般都伴生有金、银等元素,过量石灰构成的高钙矿浆也晦气于金、银等的概括收回。
1.4 多金属嵌布特征的影响
   多金属矿石中,一般铜、铅、锌矿藏间共生亲近,彼此间告知联系发育,嵌布杂乱,同种矿藏粒度相差悬殊,乃至某种矿藏细微颗粒以固熔体别离结构存在于另一种矿藏中,这些特色构成磨矿时难以解离,使精矿产品互含高,金属丢失多,在此不再赘述。
[next]
2  处理途径
 
2.1 消除碳的影响
   在处理含碳高的铅锌矿石中,对碳的处理至关重要,因为它直接影响到能否得出合格的精矿以及金属的收回率,依据碳可浮性的差异对碳的处理应采纳不同的办法:(1)脱碳,可预先脱碳或中间脱碳。经过简略的可浮性实验,可大致了解碳的可浮性情况,假如可浮性好的碳含量较大,致使铅锌的浮选别离无法进行,有必要进行预先脱碳,可在天然pH值、参加少数松醇油(或与其它非极性油混用,如柴油、火油等)的条件下将其浮游脱除,这部分易浮碳的脱除,往往可极大地改进浮选进程和浮选目标。晦气的方面是在预先脱碳时,不可防止地有部分易浮的铅、锌矿藏也一同浮出,构成铅、锌金属的丢失。假如预先脱碳时铅锌金属丢失较多,而脱碳后浮选目标没有显着的改进时,可采纳中间脱碳的办法,即按捺锌、铅碳混选,粗精矿一般需精选一次后再用抑碳浮铅或抑铅浮碳的办法别离铅碳,得出铅精矿和碳物质而将碳脱除。脱碳计划比照实验成果见表2。如霍各乞铅锌矿石,预先脱碳后铅的浮选目标不及不脱碳时的目标,铅粗精矿档次和收回率别离低于后者1.78%和7.49%,而选用中间脱碳则能有用地进步浮选目标。在铅碳别离时有时需求脱药。无论是预先脱碳仍是中间脱碳,脱除的碳均为碳中极易浮的部分,尽管量不大(一般占总碳量的20%左右),但可有用地减轻碳对选其他搅扰,及时将易浮的碳扫除,可防止中矿循环时碳的累积,然后进一步恶化浮选进程。关于含碳很高的杂乱矿石,有时需选用多段脱碳,才干完全扫除碳的影响,如甲生盘铅锌矿石,选用了预先脱碳,铅精选脱碳,硫会集精选脱碳后,概括收回了铅、锌、硫,得到较抱负的浮选目标。实验成果见表3。(2)抑碳,一方面临脱碳作用不抱负的矿石类型,有必要选用抑碳的办法;另一方面,如前所述脱碳只能脱出易浮的碳,其他可浮性稍差的碳留在矿浆中,在参加药剂时,又能被活化和浮游,若不加按捺这部分碳的存在和在选别进程中的累积也会给浮选构成极为晦气的影响。因为碳一直存在,因而,按捺碳有必要施行于整个浮选进程。关于本文所研讨的几种含碳类型矿石,CMC—1是较为有用的碳的按捺剂,添加于浮选进程的各个阶段,总用量为200~400g/t,逐步强化按捺,将碳按捺到尾矿中。其他,用水玻璃和硫酸铝制造的组合按捺剂对碳物质具有杰出的按捺作用[1]。(3)选用快速浮选办法。脱碳时会构成铅锌金属的丢失,使用部分铅矿藏可浮性好这一特色,可选用快速浮选,即在中性介质中,恰当抑锌的条件下,参加微量(有时不加)捕收剂和适量(一般30~40g/t)松醇油,快速浮选,可直接得出含碳的铅精矿,如白音诺尔铅锌矿石,在实验中,上述条件下浮选1min,可得出含铅65.18%、含锌3.01%、铅收回率20.41%的铅精矿,及时地收回了易浮的铅,一同脱出近10%的碳,显着减轻了碳对后续作业的影响。(4)关于含泥碳质高的矿石,恰当下降浮选矿浆浓度,一同加强对矿浆的涣散,可减轻泥碳的搅扰作用。
 
表2  脱碳计划比照实验成果/%





矿石称号

方  案

产品称号

产  率

品   位

回  收  率

备  注


Pb

Zn

Pb

Zn


霍各乞铅锌矿石

预先脱碳

碳
铅粗精矿

3.45
8.28

5.23
9.02

2.60
3.40

12.69
52.54

4.75
14.90

碳产品含碳7.94%,占有率16.36%


不脱碳

铅粗精矿

8.25

10.80

3.04

60.03

13.12


甲生盘铅锌矿石

预先脱碳

碳

5.46

1.21

2.86

9.72

4.61

碳产品含碳21.17%,占有率22.38%


不脱碳

铅精选无法顺利进行
 
表3  各种矿石闭路实验成果/%




矿石称号

产品
称号

品   位

回  收  率

补白


Cu

Pb

Zn

As

Cu

Pb

Zn


霍各乞铅锌矿石

铅精矿
锌精矿

 

62.97
1.04

2.99
44.09

 

 

67.96
2.28

2.35
70.41

铅精选脱碳,选锌抑碳,少组合剂抑硫,概括收回硫


甲生盘铅锌矿石

铅精矿
锌精矿

 

55.98
0.67

4.19
43.71

 

 

56.31
6.45

0.34
83.14

预先、中间脱碳,高碱度抑硫,中矿独自处理,概括收回了硫


后卜河铅锌矿

铅精矿
锌精矿

 

63.20
0.49

5.15
50.67

0.60
0.10

 

78.72
85.82

1.35
0.60

少组合剂抑砷、硫,乙硫氮强化捕收剂,概括收回硫砷


玛尼吐多金属矿

铜精矿

29.03

 

 

0.37

89.30

 

 

组合按捺剂抑砷


赤峰大井银铜矿

铜精矿

21.80

 

 

0.27

94.55

 

 

组合按捺剂抑砷


硐子铅锌矿

铜精矿
铅精矿
锌精矿

19.24
1.23
0.53

7.67
49.00
0.81

17.69
3.37
46.84

 

71.79
10.66
7.73

5.58
86.78
2.43

8.09
3.58
83.99

多段抑碳,高碱度抑硫,概括收回了硫
 
2.2消除砷的影响
   在选矿阶段除砷,是概括使用含砷多金属矿的根本途径。在选别中抑砷是下降产品含砷的首要办法,因而研发和选用选择性好的抑砷药剂,是砷与多金属矿藏别离的要害。石灰、钠、腐殖酸钠等是常用而较有用的毒砂类砷矿藏的按捺剂,特别是石灰,使用遍及,一同作为调整剂和按捺剂,它不但能较好地按捺毒砂,并且还能消除矿浆中金属离子对毒砂的活化影响,出产使用成功的实例较多。对性质杂乱的矿石选用组合按捺剂是一种趋势。如后卜河铅锌矿原矿含砷2.10%,一同运用上述三种按捺剂,并辅以少数(小于20g/t),使铅、锌精矿含砷别离降至0.60%和0.10%的抱负程度。赤峰大井银铜矿选用我院制造的FYS组合按捺剂,使铜精矿含砷降至0.30%以下,工业目标0.40%以下,到达冶炼的要求,实验成果见表3。其他,使用选择性捕收剂也十分重要,如选用甲基硫酯和乙基黄药混合或丁黄腈酯对铜砷的别离有显着作用,如兴安盟莲花山铜矿,用石灰和钠作按捺剂,乙基黄药和甲基硫酯作捕收剂,使铜精矿含砷降到0.3%以下。
   关于含砷、硫较高的多金属矿石,均要考虑对砷和硫的概括收回,因为砷和硫可浮性十分类似,因而砷、硫别离是要害问题。一般是砷、硫混选得出混合精矿后在近中性介质下参加氧化剂或加温氧化,使用砷矿藏先于硫被氧化而受按捺,或许在石灰介质中参加铵盐,完成砷硫别离。
2.3 消除硫的影响
   在含砷较高的多金属矿选矿中,因为硫可浮性不同大的特色,致使硫的浮选行为比较杂乱,在优先浮选条件下,仍有恰当部分硫上浮,消除硫的影响变成实践意义上的硫与其它各种金属矿藏能否有用别离的问题。就浮选流程而言,依据硫的可浮性特色,实践中优先浮选、混合浮选和(散布)等可浮流程均较常用,但不论选用哪种流程,进一步选别时都会遇到硫与其它金属的别离。石灰是较有用的硫的按捺剂,使用遍及,经过加大石灰的用量可强化对硫的按捺,但过量的石灰对其它金属矿藏也有必定的按捺作用,选用捕收剂能力强的捕收剂可处理这一对立,即“强压强拉”。如霍各乞铅锌矿、后卜河铅锌矿浮选中,选用石灰高碱度抑硫、乙硫氮或Z—200作捕收剂的办法有用地完成了铅或铜与硫别离。在选锌或锌硫别离时参加石灰也较有用,尽管硫酸铜的参加使部分硫一同活化,但在高碱度介质中被活化的硫稳定性较闪锌矿差,选用初级黄药选闪锌矿有利于锌硫别离的顺利进行,实验成果见表3。其他恰当添加精选次数也有利于锌硫的别离,在某种程度上精选是一个脱硫的进程。其缺陷是高钙矿浆介质对伴生贵金属的收回和选硫时硫的活化发作晦气影响。关于混合浮选或等可浮流程,在别离或精选时一般会发作很多的中矿,这部分中矿成分杂乱(以含硫为主,含铅、锌等也较高),直接回来时易浮步累积并构成恶性循环,损坏浮选进程,一般需独自处理,进一步别离出残留的有用矿藏,并及时甩出别离或精选回路中的硫,可显着地改进浮选进程和目标,一同得出部分硫精矿。
2.4 伴生贵金属的收回
   有色多金属矿大多都伴生有数量不等的金、银等贵金属,在选矿进程中一般富集于有色金属精矿中,但在选用高碱度别离硫时高钙矿浆介质会按捺某些金银矿藏,晦气于金、银等的收回。黄铁矿有机按捺剂CTP[2]及黄铁矿新式捕收剂K201和K202[3]在低碱度条件下成功地完成了铜硫别离,强化了金、银收回、硫与铅、锌的别离可学习,有待于进一步研讨。
 
3  结语
 
   内蒙古有色金属矿资源丰厚,大多性质杂乱,概括收回难度大,本文概括研讨了各种矿石类型及其选矿工艺,分析概括出影响多金属概括收回的首要要素,以及在研讨和出产实践中为消除这些晦气要素所采纳的相应的办法,为内蒙古有色多金属矿的进一步开发供给参阅。
 
参阅文献
1 胡为柏.浮选[M].北京:冶金工业出版社,1983
2 陈建华,等.矿冶工程.1997,(4):
3 黄礼煌,周 源.低碱介质铜硫别离与原浆选硫新工艺研讨[J].有色金属(选矿部分),1997,(2):1