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重选是锡矿最基础的采选和选矿工艺方法

责任编辑:admin 发表时间:2016-05-09 09:02
  由于各国的锡矿床类型、矿石性质不一,历史条件和发展情况不同,因此国外各国的锡选矿状况差别非常大。选矿方法有的非常简单,例如印尼锡岛-邦加岛当地的个体采矿者使用沿袭了几百年的木溜槽洗选锡粗精矿,有的则用最复杂的流程,例如美国和欧洲发达国家利用复杂的联合工艺流程,在选锡的同时综合回收各种有价金属。近年来由于科学技术的进步,使得国外锡选矿工艺都有了一定进展,各国的选矿水平都有提高。其中最值得重视的动向是各种联合流程的应用(包括选冶联合流程),重介质预选,浮选锡石,防止过粉碎,细泥选别,精矿加工,老尾矿再选,综合回收等的发展。

  矿石的可选性是决定选矿过程的依据,但还要考虑采矿和冶炼方法及相应的要求,以及现有的资源和生产条件等。对于锡选矿而言,需了解各类锡矿床的各种锡矿石所具有的共性,同时,也要了解锡矿石有别于其它金属矿石的特性。同一般的有色金属矿石相比,锡矿石在可选性以及资源和生产方面有以下几个特点:

  ①有价锡矿物的单一性和有价伴生矿物的多样性;

  ②锡石在自然风化过程中的稳定性和人为碎磨过程中的易碎性;

  ③原矿品位低和精矿要求品位高;

  ④矿藏地区的相对集中和采选生产的相对分散。

  这些特点决定了锡选矿的工艺原则:方法以重力洗选为主,重、磁、浮、电等物理选矿方法以及焙烧、挥发、浸出等化学选矿方法结合;流程实行多段磨、选,早收早丢,强化预选、脱泥等作业;产品以锡为主,综合利用,既生产符合冶炼要求的高品位精矿,又要生产品位较低的其他锡产品;规模要因地制宜,大、中、小结合。

  由于锡矿石比重大,所以锡矿石选别的主要方法是重选,配合以浮选、磁选、静电选,以及焙烧、挥发、浸出等。锡选厂常用的重选方法就是重介质选矿,重介质选矿主要用于矿石预选,即粗精矿的选别。常用的重选设备有摇床、跳汰机、螺旋选矿机、离心选矿机、皮带溜槽等。当前摇床是锡选厂的主要设备,用于处理2-0.037mm的细粒锡石。摇床富集比高,既可选出高品位精矿,又可丢出最终尾矿。

  目前,送冶炼的锡精矿大部分是摇床选别产品。跳汰多用于选别粗粒和中等粒度的锡石;螺旋选矿机用于有效回收-0.074mm粒级的锡石;对于小于37μm的洗泥,主要用离心选矿机和皮带溜槽进行选别。浮选在锡矿选矿中的应用主要有以下三个方面:一是用于浮选分离、回收和脱出伴生的各种硫化矿物;二是在粗精矿精选中,分离并回收各种伴生矿物;三是浮选锡矿物,主要是从矿泥中浮选细粒锡石。磁选和静电选只要用于锡粗精矿的精选过程,分离并回收比重同锡石相近的各种伴生矿物。

  在我国,砂锡矿是目前锡矿的主要开采对象,约占总开采量的75%,其中大部分是残破积砂锡矿,其次是冲积砂锡矿和老尾矿。砂锡矿选矿有着悠久的历史,但在以前主要是土法选别,劳动强度大,指标低,易选冲积砂锡矿的回收率最高只有40%-45%,残破积砂锡矿的回收率仅有25%-30%,伴生有用金属未回收。随着我国锡选矿技术的发展,新设备和新技术不断出现,冲积砂锡矿从木溜槽粗选发展到螺旋选矿机粗选和跳汰机粗选;残破积砂锡矿从土选发展成阶段磨矿、阶段选别、泥砂分选、贫富分选的重选流程,而且目前还继续向重浮结合、重磁结合、选冶结合的联合流程发展。

  目前我国开采的脉锡矿主要有锡石-氧化矿、锡-钨石英脉和锡石-硫化矿,其中以锡石-硫化矿为主,其储量和开采量远比前两种多。就选别特点而言,锡石-氧化矿与残破积砂锡矿相近,主要采用以摇床为主、多段磨矿、多段选别的单一重选流程,即可产出最终锡精矿。锡-钨石英脉和锡石-硫化矿有一些共同的特点:一般都有预选作业(手选或重介质选矿);重选多采用跳汰-摇床流程;并且由于富含金属硫化物和磁性矿物,要用浮选(包括粒浮)脱硫、磁选去铁,但锡石-硫化矿的粗选和精选没有明显界限,锡-钨石英脉则往往有粗选作业和精选作业(常分粗选、精选车间)。粗选主要用重选,产出低品位锡、钨混合精矿,然后集中送精选车间,用浮、重、磁、电等方法进行分离,得出最终锡、钨精矿,并综合回收其中的伴生矿物。锡矿泥是指原矿中所含的原生矿泥和在阶段磨矿、阶段选别作业中产生的次生矿泥,一般是小于74μm粒级的细粒矿石。锡矿泥具有一般矿泥的特性,即质量小,比表面积大,表面能高等。这些因素的影响,使锡矿泥选矿成为目前国内外锡工业领域的技术难题。

  目前,由于生产费用低,重选仍是锡矿泥工业生产的主要方法,而今后,锡矿泥的重选,也是一项长期重要的研究课题。在一般情况下,细粒锡石浮选有效回收的下限粒度要比重选细的多。但由于过多微细矿泥的存在,在浮选过程中吸附药剂多,易产生微泥覆盖膜或矿化泡沫被微泥所污染,从而增加药剂的消耗,降低选择性,对浮选过程引起不良的影响。故在过去,锡石浮选仅仅是作为重选的补充,处理重选不能回收或难以回收的细粒锡石。近年来,随着科学技术的进步,浮选新药剂的增多,过去存在的问题得到解决。

  重选过程迄今仍旧是选收锡石的基本方法,目前世界锡产量有85%以上来自重力选矿。重选的效率主要取决于设备。目前国外已用于生产并取得较好效果的重选新设备,大致概括为以下四类:

  一是高能力,低消耗的预选和粗选设备,主要有重介质选矿机、重介质旋流器、梯形和圆形大跳汰机、尖缩溜槽和圆锥选矿机等;

  二是高效的分级脱泥设备,包括筛分粒度为0.5-0.074μm的各种振筛、转筛、弧形筛、敲打筛,直径为100、75、50、40、25mm甚至10mm的旋流器和组合旋流器,以及连续排矿的离心脱泥机等;

  三是新型摇床,最值得注意的是钢化玻璃纤维床面和实现多层化;

  四是矿泥选别新设备,作为提高选重选回收率的关键而倍受重视,但目前投产的还不多。

  另外,运用锡石浮选,发展重-浮联合矿泥选别流程,是近些年来引人注目的新领域。锡石浮选在国外已有五十多年的历史,半个世纪来进展很大,锡石浮选已成为选锡工艺的一个重要领域,近十几年来这方面的成就尤为显著,除在锡石浮选的机理、药剂、工艺等研究方面取得了很多成就外,更重要的是建立了一批技术、工艺相当完善的工业生产车间。据报道,估计已投产的锡石浮选车间约二十多个,处理对象主要是重选难以处理的细泥和尾矿,一般都取得了较好的技术经济效果。磁选、电选、脱硫浮选等的运用也在逐步扩大。一方面是强化传统的联合选矿流程,如粗精矿精选、硫化物分离等;另一方面也是开辟新的领域,尝试在传统的重选过程中加以运用。国外开采的砂锡矿主要是冲积砂矿。冲积砂内锡石呈单体颗粒产出,粒度一般为数毫米至74μm;脉石主要是石英和砂,以及粘土和其它硅酸盐矿物。冲积砂矿较为易选,主要分为粗选和精选。当前比较通用的流程有两类:一是长溜槽(东南亚称“帕龙”)粗选-土法精选(使用水冲箱、短洗槽等)的传统流程;二是跳汰粗选-多种方法和设备精选的机械化流程。在实际生产中,更多的是将两者结合起来。

  目前比较完整的粗选流程:以跳汰为主,细粒级用螺旋溜槽和摇床处理。由于各矿区伴生的重矿物种类和含量不同,大多数精选厂是分批进料、间歇作业、中矿灵活返回。脉锡矿多为坑下开采,经碎、磨后进行选别,加工费用比砂锡矿高得多,而回收率却低。脉锡矿的选矿过程包括预选、碎磨、洗矿和脱泥、硫化物浮选、矿砂重选、矿泥选别、精矿加工等工序。预选在原矿经破碎和洗矿、筛出细粒和矿泥后进行,一般用重介质选别;碎磨方面,目前广泛采用的仍是棒磨机和球磨机,仅个别锡厂的再磨作业使用振动磨矿机;脱泥方面,水力旋流器的运用越来越广泛,而降低脱泥粒度则是总趋势;对含硫高的矿石,特别是多金属硫化矿,浮选是选矿流程的主要作业,分离浮选工艺的改进,使一些生产厂变单纯脱硫为综合回收低含量的金属硫化物,产出精矿;矿砂重选近年的发展主要体现在三个方面:一是强化分级作业,提高重选指标;二是跳汰机和摇床的继续改进;三是研制和采用高处理能力的粗选设备;近十年来,矿泥重选新设备的研制和推广有了一定的进展,继振动螺旋溜槽之后,英国人研制出了巴特莱斯-莫兹雷40层摇动翻床,现已在英国多数锡选厂使用,并逐步推广到马来西亚、玻利维亚等国,其分选指标好,处理能力大,为选厂所青睐。

  近些年来,锡选矿联合工艺发展迅速,主要体现在磁、电选在锡选矿中的应用逐步扩大;细粒锡石浮选的研究和广泛应用;选冶联合工艺的发展。锡原矿品位逐年降低,是目前锡资源的总趋势。目前对我国锡矿工业来说,易采易选的砂锡矿资源越来越少,原生锡矿占有主要地位。因此加强锡矿采矿和选矿工艺研究,寻找新的选矿工艺和方法,努力提高锡精矿品位和回收率,提高经济效益、降低生产成本是一项重要的任务。尤其是我国原生锡矿多为共、伴生矿,含有铅、锌、铜、锑、钨、秘、锢、稼、镐,及硫和砷等许多有用元素,加强综合利用研究,提高综合回收率具有重要的意义。