云锡公司某锡尾矿预抛及铁回收试验.pdf
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1、第 卷第期 年月有色金属工程 ,犱 狅 犻:犼 犻 狊 狊 狀 收稿日期:基金项目:云南省重大科技项目();国家重点研发计划项目()犉 狌 狀 犱:();()作者简介:周芸(),硕士,主要研究方向为矿产资源综合利用。通信作者:刘殿文(),教授,博士生导师,主要研究方向为浮选理论与资源综合利用。引用格式:周芸,郑其方,赵荣,等云锡公司某锡尾矿预抛及铁回收试验有色金属工程,():,():,云锡公司某锡尾矿预抛及铁回收试验周芸,郑其方,赵荣,普久然,陈明波,申培伦,董留洋,刘殿文,(昆明理工大学 国土资源工程学院,昆明 ;云南省战略金属矿产资源绿色分离与富集重点实验室,昆明 ;云南锡业集团(控股)有
2、限责任公司,云南 个旧 )摘要:云锡公司二次资源锡尾矿中有价元素品位较低,主要目的矿物钨、锡均达到“双零”级别,考虑到综合回收目的元素价值有限。需要先进行预抛和回收铁矿物,以降低粗粒级和铁矿物对后续作业的干扰,同时节约后续选别成本,对锡尾矿进行筛分预抛、弱磁选、强磁选试验研究。试验结果表明,当采用筛分粒径为 、磁滚筒磁场强度为 ;高梯度磁选机磁场强度 、矿浆流量为 、脉动冲次为 次 、磁介质为 ,最终可获得粗粒级抛除率 ,弱磁选 精矿品位 、回收率 ,强磁选 精矿品位 、回收率 。关键词:锡尾矿;预抛;筛分;弱磁选;强磁选中图分类号:文献标志码:文章编号:()犈 狓 狆 犲 狉 犻 犿 犲 狀
3、 狋 犪 犾 狅 狀犘 狉 犲 犱 犻 狊 犮 犪 狉 犱 犻 狀 犵犪 狀 犱犐 狉 狅 狀犚 犲 犮 狅 狏 犲 狉 狔狅 犳犜 犻 狀犜 犪 犻 犾 犻 狀 犵 狊 犳 狉 狅 犿犢 狌 狀 狀 犪 狀犜 犻 狀犆 狅 犿 狆 犪 狀 狔 ,(,;,;(),)犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋:,犓 犲 狔狑 狅 狉 犱 狊:;有 色 金 属 工 程第 卷为促进经济发展,有色金属矿与黑色金属矿采选业在前期发展过程中过度采选矿石,并遗留了数量庞大的尾矿 。现阶段富矿稀缺,原矿的入选品位逐渐降低,而全国总尾矿堆积量以每年超 亿的趋势增长,尾矿库维护成本也越来越高 。为缓解矿产资源紧张、堆存尾矿浸
4、出重金属离子污染土壤的严峻形势,研究将尾矿资源中的有价组分作为二次资源回收利用,具有重大经济效益和社会效益 。锡尾矿已成为生产锡资源的重要来源。云锡公司存有砂锡尾矿约 亿,因原矿床成因不同,锡尾矿性质差异大,共伴生组分复杂,需考虑综合回收各有价金属 。目前,锡尾矿处理及有价金属回收 的 技 术 有 单 一 选 矿 工 艺 、联 合 选 矿 工艺 、选冶联合工艺 、生物选矿工艺,需根据工艺矿物学探究查明矿石性质,再制定合理、合适、高效的选别工艺。叶雪均等 采用全磁流程、全重流程及磁重联合流程对云南某锡尾矿进行锡、铁的再选试验研究,均获得较好指标。随着尾矿中锡金属量的减少,全磁流程将会广泛应用于该
5、类尾矿的处理。周永诚 将“凝聚焙烧磁选”联合工艺应用于回收云锡氧化型脉锡尾矿中的铁,在凝聚剂用量、焙烧温度 、焙烧时间 、的褐煤、磨矿细度为 占 的工艺条件下,将铁品位由 提升至 ,获得回收率为 的铁精矿。本研究以云锡公司现场浮选所得尾矿为研究对象,首先开展工艺矿物学研究,根据工艺矿物学研究结果分析矿石性质,锡尾矿中铁为有价元素,主要以磁黄铁矿的形式存在,单体解离较好,决定采用“筛分弱磁选强磁选”联合工艺流程进行预抛和回收铁矿物。原料分析及研究方法原料经混匀缩分、取样进行化学多元素分析,其化学多元素分析结果如表所示。结果显示,锡尾矿中主要有价元素 品位为 、品位为 、品位为 、品位为 。脉石矿
6、物主要以含 、等元素的矿物为主。、均具有相同的矿石性质即比重大,可以采用重选对其进行回收,而含 矿物比重介于目的矿物和脉石矿物之间,则采用磁选进行回收。其中有价元素钨、锡、铋含量较低,需进一步富集再进行综合回收,针对预抛和铁回收展开研究,降低后续综合回收作业中粗颗粒和含铁重矿物的干扰及成本。表化学多元素分析结果犜 犪 犫 犾 犲犆 犺 犲 犿 犻 犮 犪 犾犿 狌 犾 狋 犻 犲 犾 犲 犿 犲 狀 狋 犪 狀 犪 犾 狔 狊 犻 狊 狉 犲 狊 狌 犾 狋 狊 物相分析为充分掌握铁元素的赋存状态,对原料进行铁的物相分析,铁的物相分析结果如表所示。在矿物中铁主要以磁性铁为主,含有少量非磁性铁,
7、其中磁黄铁矿占 、磁铁矿占 、黄铁矿占 、赤铁矿占 。表铁物相分析结果犜 犪 犫 犾 犲 犐 狉 狅 狀狆 犺 犪 狊 犲犪 狀 犪 犾 狔 狊 犻 狊 狉 犲 狊 狌 犾 狋 狊 矿物组成及含量矿物组成及含量如图所示。分析结果中各编号所代表的各个粒级产品:为 样品;为 样品;为 样品;为 样品;为各粒级样品按照产率加权所得。矿物组成检测结果表明,试验样中目的矿物为锡石、白钨矿、磁黄铁矿、单质铋等;脉石矿物主要为辉石、闪石、云母、长石、石榴石等。第期周芸等:云锡公司某锡尾矿预抛及铁回收试验图矿物组成及含量示意图犉 犻 犵 犕 犻 狀 犲 狉 犪 犾 犮 狅 犿 狆 狅 狊 犻 狋 犻 狅 狀犪
8、 狀 犱犮 狅 狀 狋 犲 狀 狋犱 犻 犪 犵 狉 犪 犿 目的矿物共生关系目的矿物磁黄铁矿共生关系分析结果如图所示,分析结果表明:磁黄铁矿自由表面为 ,共生矿物含量为 。其中,共生矿物主要为闪石,达到 ,占共生矿物比例的 。闪石矿物中常富含 元素具有弱磁性,当其与磁黄铁矿共生时,在磁选过程中易进入磁黄铁矿精矿,从而影响精矿品位。目的矿物单体解离度自由表面是指矿物裸露在外的周长与该矿物的周长总和的比值,富连生体是指目标矿物在连生体中所占的比例大于的颗粒。磁黄铁矿单体解离度分析结果见表,分析结果表明,磁黄铁矿解离度较好,单体占比为 。图磁黄铁矿共生关系犉 犻 犵 犘 狔 狉 狉 犺 狅 狋 犻
9、 狋 犲 狊 狔 犿 犫 犻 狅 狊 犻 狊表磁黄铁矿单体解离度分析结果犜 犪 犫 犾 犲犃 狀 犪 犾 狔 狊 犻 狊 狉 犲 狊 狌 犾 狋 狊狅 犳狆 狔 狉 狉 犺 狅 狋 犻 狋 犲犿 狅 狀 狅 犿 犲 狉犱 犻 狊 狊 狅 犮 犻 犪 狋 犻 狅 狀 研究方法将锡尾矿用 目标准筛进行筛分,预先抛除粗粒级(),细粒级()中含有强磁性的磁铁矿和弱磁性的磁黄铁矿,由此开展弱磁强磁试验研究。每次称取 矿样开展试验研究,首先进入磁滚筒弱磁选,探索磁滚有 色 金 属 工 程第 卷筒的磁场强度的影响,得到一个弱磁精矿;弱磁尾矿进入高梯度磁选机强磁选,探索高梯度磁选机的磁场强度、矿浆流量、脉动冲
10、次、磁介质条件对铁精矿回收和钨、锡、铋金属损失情况的影响,得到强磁精矿和强磁中矿两个产品。三个产品分别烘干、称重、制样、化验后计算回收率,强磁选的尾矿进入下一阶段选别。结果与分析根据工艺矿物学研究结果,粒级矿物产率为 ,主要为石英、辉石、闪石、云母等脉石矿物,故采用预抛筛分粒级为 。筛分结果表明,粗砂、品位分别为 、,损失率分别为 、,损失较小可进行预抛。磁滚筒磁场强度条件试验强磁性矿物在强磁选时容易堵塞磁介质,试验样中强磁性磁铁矿占 、磁黄铁矿占 。采用磁滚筒进行弱磁选试验,调节变量为磁场强度,试验结果如图所示。图磁滚筒磁场强度条件试验结果犉 犻 犵 犜 犲 狊 狋 狉 犲 狊 狌 犾 狋
11、狊狅 犳犿 犪 犵 狀 犲 狋 犻 犮 犳 犻 犲 犾 犱狊 狋 狉 犲 狀 犵 狋 犺犮 狅 狀 犱 犻 狋 犻 狅 狀 狊狅 犳犿 犪 犵 狀 犲 狋 犻 狊 犿犫 犪 狉 狉 犲 犾随着磁滚筒磁场强度由 增到 ,品位小幅上升后下降,回收率逐渐上升。磁场强度为 时,回收率为 ,品位达到最佳值 。当持续增大磁场强度时,回收率依旧持续增大,但 品位开始呈现明显下降趋势,钨锡损失增大,故磁滚筒磁场强度以 为最佳。高梯度磁选机磁场强度条件试验磁场强 度 决 定 着 分 选 效 果 的 好 坏。固 定 高梯度磁选机试验条件:矿浆流量为 、脉动冲次为 次 、磁介质直径为 ,进行弱磁选 尾 矿 的 磁
12、场 强 度 条 件 试 验,试 验 结 果 如图所示。图高梯度磁选机磁场强度条件试验结果犉 犻 犵 犜 犲 狊 狋 狉 犲 狊 狌 犾 狋 狊狅 犳犿 犪 犵 狀 犲 狋 犻 犮 犳 犻 犲 犾 犱狊 狋 狉 犲 狀 犵 狋 犺犮 狅 狀 犱 犻 狋 犻 狅 狀 狊狅 犳犺 犻 犵 犺犵 狉 犪 犱 犻 犲 狀 狋犿 犪 犵 狀 犲 狋 犻 犮 狊 犲 狆 犪 狉 犪 狋 狅 狉结果表明,铁品位随着高梯度磁选机磁场强度增大而下降,铁回收率随磁场强度增大而增大,夹带的金属、回收率也随之升高。当磁场强度达 到 时,品 位 为 、回 收 率 为 ,但强磁粗精矿夹带、量较大,回收率分别为 、。当磁场强
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