某矿区硫铁铅锌矿中回收硫铁浮选柱试验研究

蔡贵红

（上海稀必提矿山设备有限公司，上海 200000）

我国硫铁矿资源丰富，储量达40 多亿吨，但是富矿少、贫矿多，常伴生在铅锌铜等金属硫化矿中[1]。目前我国主要采用浮选法对伴生硫铁矿进行回收，但由于三个方面的原因，造成企业回收硫的经济效益甚微。一是原矿中硫品位低；二是由于伴生硫铁矿价值相对较低，伴生硫铁矿的综合回收流程要求不能影响主元素的回收，为了浮选获得主金属的高品位精矿，往往强烈抑制伴生硫铁矿，这就导致被抑制的硫铁矿很难活化回收；三是由于硫铁矿普遍赋存状态复杂、入选品位及多金属嵌布粒度分布不均匀[2]，嵌布关系复杂，在磨矿分级时多考虑主元素的单体解离，伴生硫铁矿容易生产过磨，难选细粒级含量增多。为了实现硫铁资源的回收，研究了某矿区硫铁铅锌矿中回收硫铁的综合回收浮选柱选别工艺。

1 试验方法

1.1 主要元素及矿石含量分析

从表1 中可以看出，该矿中硫主要以磁黄铁矿和黄铁矿的形式存在，其中磁黄铁矿的可浮性较差。

表1 主要元素及矿石含量分析

1.2 试验设备和药剂

试验设备为小型试验浮选柱1 台，型号为XLC-75，规格为φ75mm×2000mm，空压机1 台、30L 搅拌桶1 个。试验药剂为：1600g/t 硫酸，70g/t 戊黄，20g/t 的2#油。

2 试验结果

2.1 浮选柱充气量大小对浮选指标的影响

浮选柱浮选药剂制度为：1600g/t 硫酸，70g/t 戊黄，20g/t的2#油。浮选效果与气体分散器流入的充气量大小至关重要。所需空气量取决于矿粒大小和气泡的大小，充气量太小，泡沫容易发生聚集，影响回收率；充气量太大，会降低精矿品位。大量的浮选理论研究表明，矿粒和气泡的碰撞概率Pc与矿粒和气泡的直径比有关。其表达式为：Pc∝（Dp/Db）ⁿ，式中Pc为气泡的碰撞概率；Dp为矿粒直径；Db为气泡直径；由此可知，当矿粒直径一定时，碰撞概率Pc随气泡直径的减少呈ⁿ 次幂提高。而浮选柱能够产生数量恰当的不同粒径的气泡，特别是浮选微细粒所要求的的微泡，并可方便地调节和控制气泡在大小，空间和时间的分布。并且，浮选柱在结构上允许创造紊流强度大的有利气泡和固体颗粒碰撞的环境和相对平稳的有利于气泡—矿粒结合体浮升的环境。结果如图1 所示。

图1 充气量大小对分选指标的影响

从图1 试验结果可以看出，浮选柱充气量为2.6L/min 时分选指标最佳，随着充气量增大，精矿品位和回收率均呈下降趋势。

2.2 浮选柱液位对浮选指标的影响

浮选柱浮选药剂制度为：1600g/t 硫酸，70g/t 戊黄，20g/t 的2#油。液位高度相对应的是泡沫层的厚度，泡沫层厚度会影响溢流精矿品位和矿物回收率。较深的泡沫会提高泡沫的纯度，因为它有较长的时间让被携带的杂质从泡沫中排出，但是由于“回落”的增加， 所以它还会导致被浮选的矿物回收率的降低。正常情况下，浮选柱的液位应控制在500mm～1000mm 的范围内，但也可根据泡沫的稳定情况而改变。结果如图2 所示。

图2 液位高度对分选指标的影响

从图2 试验结果看出，浮选柱液位高度为20 时分选指标最佳，随着液位的升高硫精矿品位呈下降趋势，而回收率则呈现先降后升的趋势。

2.3 浮选柱给矿量大小对浮选指标的影响

浮选柱浮选药剂制度为：1600g/t 硫酸，70g/t 戊黄，20g/t的2#油。给矿量的大小对浮选效果的影响也十分关键。所需给矿量量取决于矿粒的浮选时间，给矿量太小，浮选时间过长，影响回收率；给矿量太大，浮选时间太短会降低精矿品位，结果如图3 所示。

图3 给矿量大小对分选指标的影响

从图3 试验结果看出，浮选柱给矿量为350ml/min 时分选指标最佳，随着给矿量的增大硫精矿品位和回收率均呈先升后降趋势。

2.4 浮选柱最佳参数条件下浮选指标的验证试验

药剂制度不变，在浮选柱最佳工艺条件下进行重复试验，即充气量2.6L/min，液位高度20，给矿量350ml/min，重复试验的结果如表2 所示。

表2 浮选柱粗选重复性试验结果%

从表2 中结果看出：重复试验的分选指标均比较稳定，浮选柱一段粗选粗精矿硫品位都在35%，铁品位都在50%左右或是更高，综合试验结果表明，当入选锌尾矿硫的平均为14.55%，铁的平均品位为32.32%，浮选柱一段粗选可得到硫平均品位36.43%，铁平均品位52.10%的精矿，精矿平均产率37.25%，硫平均收率达到93.27%。说明浮选柱分选具有高富集比的特点，相对于浮选机对于该厂锌尾矿粗选具有优越性。

3 结论

研究表明，某矿区硫铁铅锌矿锌浮选尾矿中回收硫铁矿，通过一段浮选柱粗选可把含硫的平均品位为14.55%，含铁的平均品位为32.32%锌尾矿的精矿品质提高至精矿硫平均品位为36.43%，铁平均品位52.10%，精矿平均产率37.25%，硫平均收率达到93.27%。其药剂制度为：1600g/t 硫酸为活化剂，70g/t 戊黄为捕收剂，20g/t 的2#油为起泡剂。