某锑矿石浮选试验研究

孙洪丽 岳辉 张晗 程晓霞 杨海鸣

摘要：针对某锑矿石性质，进行了充分的探索试验和系统的条件试验研究，实现了锑的合理回收，取得了较为理想的试验指标。在磨矿细度-0.074 mm占70 %、矿浆pH=6.49及其他最佳药剂制度条件下，采用两次粗选、两次扫选、粗精矿再磨（再磨细度-0.045 mm占85 %）、三次精选浮选闭路流程，可获得产率3.63 %、锑品位51.13 %、锑回收率91.45 %的锑精矿。

关键词：锑矿石;辉锑矿;浮选;再磨;活化剂

中图分类号：TD952文献标志码：A

文章编号：1001-1277（2020）06-0058-04 doi：10.11792/hj20200613

引 言

锑是氮族元素，其氧化物三氧化二锑主要用于制造耐火材料[1]。中国的锑矿资源非常丰富，开发利用历史悠久，产量和储量均居世界首位[2-3]。随着工业的发展，锑的消耗量不断增加，如何更好地根据不同矿石的性质，研究相应的回收工艺，对充分利用锑矿资源意义重大[4-6]。

某锑矿石中锑为唯一有价元素，铜、铅、锌等常见金属元素品位极低。锑矿石中部分锑矿物粒度微细，1～5 μm粒级锑矿物多被石英包裹，单体解离较为困难。此外，少部分氧化矿物含锑，会对锑的回收产生不利影响。本文针对该矿石性质，进行了工艺矿物学和浮选流程试验研究，确定了适宜的流程结构和最佳技术条件，取得了较好的试验指标，可为该矿石选矿工艺确定及同类矿石的开发利用提供参考。

1 矿石性质

1.1 化学成分及矿物组成

某锑矿石锑品位2.02 %、硫品位1.58 %、金品位小于0.10 g/t。矿石中金属矿物和脉石矿物相对含量分别为4.87 %和95.13 %。其中，金属矿物以辉锑矿为主，相对含量为2.30 %;其次为黄铁矿（包括含锑、砷黄铁矿）、辉锑铁矿、褐铁矿（包括含锑褐铁矿）、毒砂（包括含锑毒砂），相对含量分别为0.89 %、0.59 %、0.57 %和0.41 %;少量铁锑华、锑华;极少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿。脉石矿物以石英为主，相对含量为67.05 %;其次为方解石、长石等;少量金红石、重晶石、磷灰石等。原矿化学成分分析结果见表1，锑物相分析结果见表2。

1.2 锑矿物工艺特征

矿石中锑矿物种类以辉锑矿为主，相对含量为2.30 %，含锑71.06 %;其次为辉锑铁矿，相对含量为0.59 %，含锑58.52 %;少量氧化锑为铁锑华和锑华，相对含量合计为0.10 %，含锑76.66 %。此外，有0.45 %的黄铁矿、0.32 %的褐铁矿、0.03 %的毒砂不同程度含锑，但累计含量很低。

粒度分析结果表明：辉锑矿粒度较粗大，多分布在0.053～0.010 mm，占53.79 %;大于0.053 mm粒级占29.09 %;小于0.010 mm粒级较少，占17.12 %。辉锑铁矿粒度细小，小于0.010 mm粒级占35.16 %;小于0.037 mm粒级占65.81 %;另有26.14 %分布于0.074～0.037 mm;大于0.074 mm粒级较少，仅占8.05 %。

2 选矿试验结果与讨论

2.1 工艺流程探索试验

考虑到矿石性质和工艺矿物学特性，开展了工艺流程探索试验：①一次粗选、两次扫选流程;②一次粗选、三次扫选流程;③两次粗选、两次扫选流程。探索试验结果表明：在相同浮选时间内，采用流程①，锑的回收指标较好;采用流程②，锑的回收指标略有提高;采用流程③，锑的回收指标有较明显提高。综合考虑，确定采用两次粗选、两次扫选流程。

2.2 浮选条件试验

2.2.1 磨矿细度

磨矿细度试验流程见图1，试验结果见表3。

由表3可知：当磨矿细度-0.074 mm占65 %时，尾矿锑品位相对较高;当磨矿细度-0.074 mm占70 %～85 %时，尾矿锑品位基本没有变化。因此，确定磨矿细度-0.074 mm占70 %。

2.2.2 pH

分别使用H2SO4和Na2CO3作为pH调整剂，进行pH试验。固定磨矿细度-0.074 mm占70 %，其他试验条件及流程见图1，试验结果见表4。

由表4可知：在自然pH=7.08的基础上，采用Na2CO3调高pH，锑回收率明显降低。采用H2SO4调低pH值至6.85，锑回收率有所提高，但幅度有限;调低pH值至6.49直至5.91，锑回收率较好;继续降低pH，锑回收率有所降低。可见，适宜的pH值为5.91～6.49（H2SO4用量为1 000～2 000 g/t）。考虑设备的防腐问题，确定pH值为6.49左右，H2SO4用量为1 000 g/t。

2.2.3 调整剂

固定磨矿细度-0.074 mm占70 %，pH值为6.49，H2SO4用量为1 000 g/t，其他试验条件及流程见图1，试验结果见表5。

由表5可知：与不添加调整剂相比，当调整剂用量为1 000 g/t时，Na2SiO3（酸性）和Na2SiF6对提高粗精矿质量有所帮助，但作用并不明显，（NaPO3）6基本没有作用。从简化药剂制度、提高药剂效率的角度考虑，选择在精选段添加适量的Na2SiO3（酸性）更加合理。因此，确定粗选段不添加调整剂。

2.2.4 活化剂

固定磨矿细度-0.074 mm占70 %，pH值为6.49，H2SO4用量為1 000 g/t，其他试验条件及流程见图1，试验结果见表6。

由表6可知：活化后锑回收率均高于不活化时锑回收率;在相同用量条件下，Pb（NO3）2的活化效果明显优于CuSO4和Al2（SO4）3。因此，活化剂种类选择Pb（NO3）2更为适宜。在此基础上，进行了用量试验，确定粗选Pb（NO3）2用量为400 g/t。

2.3 全流程闭路试验

在条件试验基础上，进行了全流程闭路试验。闭路试验流程见图2，试验结果见表7。

由表7可知：采用两次粗选、两次扫选、粗精矿再磨、三次精选浮选闭路流程，取得了较为理想的试验指标;当粗精矿再磨细度-0.045 mm占85 %时，尾矿锑品位降至0.18 %，可获得锑品位51.13 %、锑回收率91.45 %的锑精矿。

3 结 论

1）矿石中部分锑矿物粒度很细，且与石英关系密切，常被石英包裹，这部分锑矿物单体解离困难，对锑的回收指标构成负面影响。

2）在探索试验基础上，通过对浮选试验流程进行系统研究，确定了合理的流程结构和最佳的工艺条件，获得了较好的试验指标。

3）在最佳条件下，采用两次粗选、两次扫选、粗精矿再磨、三次精选浮选流程，闭路试验可获得锑品位51.13 %、锑回收率91.45 %的锑精矿，尾矿锑品位可降至0.18 %。

[参 考 文 献]

[1] 余红林，陈文祥，张周位.贵州某高砷锑矿石选矿试验[J].金属矿山，2016（8）：94-97.

[2] 徐彪，王鹏程，谢建宏.西藏某含高砷锑金矿石浮选回收锑金试验研究[J].黄金，2011，32（4）：39-42.

[3] 梁泽来，阎铁石，孔杰.某含砷、锑及有机碳难处理金矿石浮选工艺改造生产实践[J].黄金，2009，30（5）：40-42.

[4] 马金环，李玉敏.含砷、锑型微细粒金矿石的强化浮选[J].黄金，1996，17（1）：36-40.

[5] 张泽强.多金属硫化锑矿的综合回收[J].有色金属（选矿部分），2003（1）：3-5.

[6] 于雪.含砷金锑矿的浮选分离研究[D].沈阳：东北大学，2008.