安徽某锑金矿选矿工艺试验

曹静王宇

(铜冠有色金属(池州)有限责任公司)

锑矿石的自然类型有氧化矿石、混合矿石和原生矿石3种，其标准按锑氧化率划分为氧化矿石大于50%，混合矿石30% ～50%，原生矿石小于30%。锑矿石的工业类型，根据我国锑矿床物质成分特点，有以锑为主的单一矿床，更多的是多组分共伴生矿床，有的锑与金、汞、钨等共伴生。故锑矿石工业类型有单一锑、锑金、锑汞、锑金钨、锑钨等类型［1］。

安徽某锑金矿矿区位于扬子地台下扬子台坳沿江拱断褶带七都复背斜三岗尖背斜北翼，葛公断裂以西。以燕山晚期花岗斑岩为主，其为全晶质斑块结构、块状构造，斑晶主要由正长石、石英、黑云母等组成，基质为细晶质之长石、石英等。矿床有3个较大矿体和8个小矿体，还有一些厚度小于1 m的平行矿体，3个较大规模的矿体编号为Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#。其中锑品位变化为0.7%～34.34%，平均品位为4.19%～4.85%;金品位变化为0.87～2.34 g/t，平均品位为1.3 g/t。为综合利用该资源，对矿石进行相关的试验研究，将主要通过浮选方法回收有用矿物。

1 矿石性质

矿石主要化学成分分析结果见表1，锑矿矿物含量见表2。

表1 矿石主要化学成分分析结果 %

表2 锑矿矿物含量 %

矿石中主要有用矿物除锑矿外，还有嵌布于黄铁矿和毒砂中的金。

锑矿石为致密块状、浸染状、细脉浸染状和角砾状构造，他形粒状结构、双晶结构，局部可见针柱状结构，粒度为 0.01 ～2.00 mm，最大可达 5.00 mm。辉锑矿呈他形不等粒集合体，构成致密块状矿石的主体;在角砾状构造中，为脉石角砾的充填胶结物;在浸染状或细脉矿石中，辉锑矿则呈星散状分布或沿岩石裂隙充填，构成浸染状或网脉状构造;辉锑矿细脉有时切穿石英细脉或赋存于石英细脉内。硫锑铅矿呈他形微粒状嵌布于辉锑矿间或呈辉锑矿的包裹体。致密块状矿石的品位较富，含锑品位大于5%，而浸染状或细脉状的品位均小于5%。黄铁矿的粒度为0.05～0.20 mm，散布于脉石中或与辉锑矿共生。

金主要分布于黄铁矿中，为微细颗粒，显微镜和肉眼均无法见到。由质子探针分析可知，金在黄铁矿中呈浸染分布，以极细的包裹体形式存在，部分存在于毒砂中。脉石矿物主要有石英、白云石、长石，含少量黑云母、绿泥石、方解石等。

2 选矿技术分析

根据矿石化学成分分析及矿物分析可知该矿属锑金矿，锑与金都具有回收价值，锑主要以辉锑矿形式存在，金主要分布于黄铁矿及砷黄铁矿中［2-3］。

锑矿床中，由于毒砂的浮选特性与辉锑矿相似，因此毒砂常被选入锑精矿中，造成锑精矿中含砷过高，使得冶炼产品质量下降并污染大气和水源，影响环境生态［4-5］。因此，对含砷锑矿石进行试验研究，降低锑精矿中的含砷量，无论从环境保护，还是提高选冶生产效益，都十分重要。为实现锑砷分离，并使金富集于含砷黄铁矿精矿中，可供选择的选矿方案有优先浮选流程和混合浮选流程。优先浮选流程有2种工艺方案:一是优先选锑抑金砷;二是浮金砷抑锑。混合浮选流程是将锑、金砷作为混合精矿产出，再进行锑与金砷的分离［6］。

3 选矿方案的确定

3.1 优先浮选

3.1.1 优先选锑

以硝酸铅为锑矿活化剂，硫酸调节 pH值至5，丁铵黑药作捕收剂，松油作起泡剂，经1次粗选1次扫选，获得锑粗精矿与锑中矿;浮选尾矿用碳酸钠调整pH值为6～7，采用丁基黄药捕收与松油起泡浮选金砷黄铁矿［7］。试验流程及药剂制度见图1，试验结果见表3。

图1 优先选锑试验流程

表3 优先选锑试验结果

由表3可知，锑粗精矿和锑中矿合计回收锑达96.58%，很好的实现了锑的回收。同时，金在尾矿中有80%以上的回收率，通过富集黄铁矿能有效回收金。

3.1.2 优先选金砷

由于辉锑矿在弱酸性介质中的可浮性好，在碱性介质中受到抑制。因此，浮金砷抑锑方案即通过在磨机中加入氢氧化钠，调节pH=8～9，使辉锑矿受到抑制，然后在浮选槽中加硫酸铜活化黄铁矿和毒砂，采用黄药捕收与松油起泡浮出黄铁矿和毒砂［8］。浮选尾矿再以硫酸调浆，加硝酸铅活化辉锑矿，再以丁铵黑药为捕收剂浮出辉锑矿，经1次粗选1次扫选，得到金砷黄铁矿粗精矿;尾矿经1次粗选1次扫选，选出辉锑矿粗精矿。优先选金砷试验流程及药剂制度见图2，试验结果见表4。

表4 优先选金砷试验结果

由表4可知，优先选金砷流程由于无法有效抑制锑矿，造成锑大量损失于金砷粗精矿中，影响了锑矿的回收率。

3.2 混合浮选

图2 优先选金砷试验流程

混合浮选流程采用2次粗选，2种活化剂铜离子和铅离子依次分开添加，有利于充分发挥活化剂的作用降低铅离子用量，提高锑金砷的回收率［9］。分2次选别，矿浆中捕收剂浓度相对较低，避免了矿泥的干扰。混合精矿再用碳酸钠－硫化钠法抑锑浮金砷进行分离。混合浮选流程及药剂制度见图3，试验结果见表5。

图3 混合浮选试验流程

由表5可知，锑、金总体回收率良好，但锑、金无法有效分离，致使混合粗精矿经过2次精选后，锑粗精矿只获得锑回收率为4.11%。

3.3 试验方案的确定

通过上述试验方案可知，无论是优先浮选金砷还是混合浮选—精矿再分离，都无法获得满意的指标，其原因主要在于辉锑矿无法被有效抑制，造成辉锑矿回收率降低;综合比较采用优先浮选辉锑矿，尾矿再选金砷的流程可以实现锑与金的有效回收，并能有效控制锑精矿的含砷，所以采用优先浮选辉锑矿的工艺流程。

表5 混合浮选试验结果

4 优先浮选辉锑矿条件试验

4.1 磨矿细度试验

考察不同磨矿细度(－74 μm含量)对浮选指标的影响，试验结果见图4。

图4 磨矿细度试验结果

由图4可见，随着磨矿细度的提高，锑粗精矿与金砷粗精矿的品位变化不大，但二者回收率均有升高的趋势，当磨矿细度超过－74 μm 80%时，金砷粗精矿回收率有所下降;综合分析，选择磨矿细度－74 μm 80%为宜。

4.2 活化剂试验

4.2.1 选锑活化剂种类与用量试验

确定磨矿细度为－74 μm 80%后，进行选锑活化剂种类与用量试验，试验选择硝酸铅和硫酸铜为活化剂，经1次粗选1次扫选，试验结果见图5。

由图5可见，以硝酸铅作为活化剂无论是品位还是回收率，都较硫酸铜为优，且适宜用量为200 g/t。

4.2.2 选金砷活化剂用量试验

由于黄铁矿是金的主要载体，砷主要呈类质同象替代黄铁矿中部分硫，所以对金的回收主要通过富集黄铁矿、砷黄铁矿来实现。试验以选锑尾矿为原矿，用硫酸铜为活化剂，丁基黄药为捕收剂，进行金砷活化剂用量试验，经1次粗选，试验结果见图6。

图5 选锑活化剂试验结果

图6 选金活化剂试验结果

由图6可见，随着硫酸铜用量的增加，精矿金品位与回收率降低，故硫酸铜用量100 g/t时为宜。

4.3 捕收剂试验

4.3.1 选锑捕收剂种类与用量试验

在磨矿细度为 －74 μm 80%、硝酸铅用量为200 g/t，以丁铵黑药、乙硫氮、丁基黄药为捕收剂，调整药剂用量在pH值为5时进行1次粗选、1次扫选流程试验，试验结果见图7。

图7 选锑捕收剂试验结果

由图7可见，由于丁基黄药在酸性介质中易分解，影响捕收效果，其获得的品位与回收率均差于丁铵黑药和乙硫氮;用乙硫氮为捕收剂虽然获得的精矿品位较高，但回收率稍低;综合比较以丁铵黑药为捕收剂效果最优且适宜用量为80 g/t。

4.3.2 选金砷捕收剂用量试验

以选锑尾矿为原矿，硫酸铜用量为100 g/t，pH值为6～7，丁基黄药为捕收剂，采用1次粗选流程进行捕收剂用量试验，试验结果见图8。

图8 选金捕收剂试验结果

由图8可见，随着丁基黄药用量的增加，粗精矿金品位下降明显，故丁基黄药适宜用量为60 g/t。

4.4 pH值条件试验

在磨矿细度为 －74 μm 80%、硝酸铅用量为200 g/t、丁铵黑药用量为80 g/t的条件下，以硫酸调节pH值，进行pH值条件试验，试验结果见图9。

图9 不同pH值试验结果

由图9可见，随着pH值升高，锑的回收率及品位均有所降低，因此最佳pH值为5。

4.5 闭路试验流程

在开路条件试验的基础上，采用最合理的药剂制度与各项指标进行闭路流程试验。闭路试验流程见图10，试验结果见表6。

表6 优先选锑闭路试验结果

由表6可知，锑精矿品位达到63.38%，锑回收率为95.54%，含砷低于0.6%，符合锑精矿一级品要求;金品位为6.87g/t，金回收率为70.26%;试验效果与矿石分析结果及试验方案论证结果相一致。

图10 优先选锑闭路试验流程

5 结语

(1)安徽某锑金矿属于锑砷金矿石，矿石嵌布关系较复杂，有用矿物的充分单体解离不仅影响回收，更影响锑精矿的砷含量。当磨矿细度为－74 μm 80%时，能获得很好的回收，并有效降低了锑精矿中砷的含量。

(2)选择优先浮选锑矿的方案，符合矿石中矿物的可浮性，有效降低了其他方案造成的锑损失，同时选择对黄铁矿捕收能力弱的丁铵黑药为捕收剂，也有效降低了锑精矿的含砷量。

(3)优先浮选锑矿闭路试验结果表明，以该工艺流程与药剂制度，锑矿可以获得理想的工业生产指标;金精矿中含砷由矿石化学性质所决定，无法通过选矿手段降低。

［1］ 张国林，姚金炎，谷相平，等.中国锑矿床类型及时空分布规律［J］.矿产与地质，1998(5):20-24.

［2］ 杨 林，张锦仙，简 胜，等.国外某金锑矿选矿试验研究［J］.矿冶工程，2013，33(3):80-82.

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