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锡矿石选矿中关于锡石浮选的研究

锡石浮选在国外已有五十多年历史了,半个世纪来进展很大已成为速锡工艺的一个主要领城,近十几年来这方面的成就尢为显著,除在锡石浮选的机理,药剂、工艺等研究方面取得了很多新成就外,更主要的是国外:已建成一批工业出产的车间。锡石浮选被用于主要出产环节,运转正常,技经效果良好。1970年建成的雷尼森处理-40+3微米矿泥,原矿品位1.3%回收率85%,其他如德国阿登堡(1938)日本种子畑(1960),苏联兴安锡矿(1949)英因惠尔简(1971J玻利维亚卡塔维矿尾矿(1970)商非联盟锡矿(1970)等是各国较有代表性的锡石浮选厂,同时也是该国建设较早的厂,各积累了必然经验。

国外这些年来锡石浮选研究所从事的工作内容计有:

(1)锡石浮选讥理的研究。

(2)锡石浮选药剂的研究。

(3)锡石浮选工作制度的研究。

(4)惕石浮选用浮选机的研究。

(5)锡石浮选工艺流程的研究。

(6)锡石浮选技术经济指标的研究等。

但主要为机理、药剂和工艺,其核心是药剂。药剂中捕收剂的研究对锡石浮选的成长又超着要害作用。国外到目前为止已经研究过的捕收剂(包罗阳离子,阴离子,和非离子型)超过一百种,并找出了掣苯砷酸,磺化琥珀酸盐,苯乙烯瞵黢盐,SM-119和油酸等在工业出产中较为有效的药剂,这些药剂巳有专门工厂大枯出产,质量不变,可供用户选用。

德国柏林科学院弗来堡选矿研究所,日本三菱矿业株式会社,同和矿业腾讯体育_首页_腾讯体育直播中心研究所,英国华林泉研究所,美国哥伦比亚大学矿业学院、玻利维亚矿山冶金研究所、苏联ZNILOVO研究所等是国外知名的选锡研究单位,同时也是上述捕收剂的著名研究单位。德国人格仑德(甲苯肿酸浮选锡石发明者)。韦特根(苯乙烯膦酸浮造锡石发明人美国人阿比特教授(磺化琥珀酰胺酸盐浮逸锡石),澳大利亚赫格特(十六烷基硫酸钠选锡石的研究者),其他还有高登,波利斯一耶克瑟,柯林斯,布鲁斯、波利金,普拉浮克辛等是国外从事锡石浮选较有成就的人。

按照报导国外捕收翔的研究进程概略如下:

(1) 1928年美国人最先研究将锡石经硫化后,用黄药作捕收剂浮选锡石,并颁发了论文。

(2) 1932年德国人用油酸作捕啦剂浮选锡石,取得了较好的试验成果。

(3) 1938年在阿登堡建成了世界上第一座锡石浮选车间(规模30-50吨,日)用油酸做捕收剂。

(4) 1940年德国格伦德等人用甲苯胂酸浮选阿登堡的锡石,取得良好效果。

(5) 1941年将对位甲苯肿酸用于半工业试验,取得了比油酸好得多的效果。

(6) 1942-1945年,美国研究用油酸浮选玻利维砸的矿石。

(7) 1947年,澳大利亚研究使用十六烷基硫酸钠浮选锡石。

(8) 1958年,德国阿登堡工业出产正式使用对位甲苯肿酸。

(9) 1961年,苏联研究用异羟肟酸钠(VIM-50)浮选锡石。

(10)1963年,德国研究使用烷基苯腾酸和烷基膦酸浮选锡石,并认为对乙基膦酸和庚基膦酸效果较好。

(11)1966年,美国研究出磺化琥珀酸类锡石捕收剂,并在玻和维亚着手建厂。

(12)1967年,日本最先研究用SM-119浮选雷尼森与神子加两选厂中的细粒锡石,并取得较好的成果。

(13)1970年,德目研究出举乙烯膦酸浮选锡石,同年于阿登堡选厂最先局部使用。

(14)1970年,加拿大提出用嘿唑啉衍生物水剂(Alkaterge-T)浮选锡石。

(15)1979年,英国华林泉以SPA为捕收剂用我国含有大量方解石类碳酸盐的锡矿石进行饧石浮选研究,取得了较好的成果。

国外常用锡石捕收剂的优缺点:

对各种常用捕收剂优缺点的反映,国外很不一致。如SM-119在日本神子畑厂一直使用得很好,但在雷尼森厂早已被SPA所代替。这固然是由于某种捕收剂确有比另一种捕收剂分选性能好等长处,但很多是由于所要求的条件不同,特殊是矿石性质不同(如锡石本身特点、进别粒级范围、伴生组份铁铝钙含量,矿泥影响等)所造成的。加以目前这些捕收荆分选效果不尽抱负、适应性有限,含杂质不一、成本高,污染等缺点就更增加了对其优劣评价的复杂性,例如烷基磺化琥珀酸类一般要在强酸性介质中浮选,因此被选别含方解石类碳酸盐多的锡矿石时,就显得有必然困难。又如单独用对甲苯胂酸时,十60微米锡石选别效果就显得差等等。

因此尽管国外许多选锡工作者对几种主要锡石捕收剂作过大量比力工作(bri英国柯林斯,东德沃特根等就曾进行过较系统的比力试验)对它们的熟悉评价仍不一致,但了解它们的优缺点对了解国外锡石浮选的程度和成长趋势,提出问题深入进行阐发研究,显然是根有意义的,为此按照各方报导将田外常用锡石捕收剂优缺点汇总如下,供参考。

(1)油酸

长处:

1)捕收力强。

2)适应处理组份简单的锡矿石。

3)价格低。

4)无毒。

5)介质为弱碱性,中性或弱酸性。

缺点:

1)选择性差,特殊是处理复杂矿石时更差,精矿品位不高。

2)对Ca++,Fe++等离子的按捺作用敏感。

3)易为疏水的表面所强烈吸附(特殊是为金属铁,硫化物和萤石所吸附)。

4)浮选泡沫准碎(特殊不利于用重选法精选)。

5)矿浆温度要在14摄氏度以上,因此有时要加温。

6)选前要脱泥。

7)选含砷矿石时精矿中含砷会商,冶炼不利。

8)油酸来源通常为动植物的油脂,而油脂为食用和轻工原料。

(2)羟肟酸。

长处:

1)选择性比油酸好。

2)捕收力尚强。

3)无毒。

4)制造简单原料好解决。

5)价格比肿酸膦酸低。

6)可在弱酸性介质中浮选(但氢氧化铁较高时,耍加草酸按捺,这时pH值应为2.6~2.8)

缺点:

1)选择性不如肿酸与瞵酸(对氧化铁和绿泥石分选更困难)。

2)泡沫多发粘。

(3)十六烷基硫酸钠:

1)中等捕收力(位矿浆温度应保持在30-35°)。

2)价格低。

3)无毒。

1)选择性差。

2)受Ca++,Fe++的强烈按捺。

3)易为瑰水表面所强烈吸附。

4)在强酸性介质中浮选。

5)用量高。

6)泡沫难碎散。

对位甲苯肿酸。

1)选择性好

2)捕收性好(但不如膦酸)

3)易溶子水。

4)弱酸性介质中浮选。

5)泡沫易碎散。

缺点:

1)价格很高(8.2美元/公斤)。

2)有毒。

3)制造复杂。

4)精矿品位不高。

5)对粗粒锯石捕收力低。

6)用量较媵酸高。

7)受Fe+++强烈按捺。

8)受Ca++按捺。

9)对菱铁等含铁矿物有必然捕收性。

(5)苯乙燎膦酸.

长处:

1)捕收力强,可获得与甲苯胂酸同样效果。

2)原料来源广。

3)制造轻易。

4)价格便宜。

5)毒性小。

6)精矿质量比用油酸时高。

7)可在弱酸性与中性介质中浮选。

8)可常温浮选。

缺点:

1) -10微米选别效果特殊差,对精矿质量回收率影响大。

2)纯度对选别效果影响显著,俺95%以上纯度。

(6)C6-C8烷基膦酸

长处:

1)捕收力强,回收率高。

2)选择性较好(能与电气石,萤石,和各种硅酸盐矿物有效分离)。

3)对Ca.+的按捺作用不敏感。

4)用药量少。

5)在中性或强酸性介质中浮选。

6)无毒。

7)泡沫易碎lSf。

8)价格比对位甲苯肿酸低。

缺点:

1)对赤铁矿,菱铁矿,钨锰铁矿等含铁矿物的分选效果差。

2)选择性不如对位甲苯胂酸。

3)易受高浓度Fe+”离子强烈按捺。

4)精矿品位有时不高。

(7)烷基磺化琥珀酰胺酸盐。

长处:

1)捕收力强,对粗粒捕收效果好。

2)选择性好(对石英、长石、云母无捕收性,对矿泥有分散作用)。

3)用量低。

4)无毒。

5)泡沫易碎。

6)价格比肿酸,膦酸低得多。

7)易溶予水,作用快,可直接加到浮选槽不需要调浆。

缺点:

1)强酸介质中浮选,腐蚀问题突出。

2)对-43微米锡石效果整。

3)对电气石、黄玉、萤石、菱铁矿、磁铁矿等有必然捕收性。

4)在精选中除Ca++、Fe”+时,pH值要在1.5。

上述捕收剂中值得留意的是,十几年来国外曾一度对磷酸类捕收荆评价很高,被许多人认为是目前最好的捕收剂,价格便宜,无毒,对Ca+、Fe”+的按捺作用不敏感(对我国某些矿石可能有好处),可在弱酸性或中性介质中浮选等,但多年来国外限于本药剂未大量投入工业出产(小量出产质量不稳影响选别指标),因此未得到进一步研究与使用,现国外已有德国产P -184可供选用,为便于对其评价与研究将其说明书列于本资料末尾附录中供参考。

常用锡石捕收剂浮选粒级范围

捕收剂的有效浮选粒度边界是评价其优劣的主要标识表记标帜之一。为了便于评价国外锡石浮选程度。将国外几种常用捕收剂的有效浮选牡度范围汇集如下。

捕收剂    浮选粒度范围(微米)

1)油酸    l00-60微米,回收率为80%摆布。

2)对位甲苯肿酸    一般为74-10微米,+63效果差,-35最好。

3) SM-119 一般为70-lO做米。

4)苯乙烯膦酸  一般为74-10微米,但45-15微米最好

5)P-181   一般为60-5微米,最佳值为40-20微米

6)磺化琥珀酸类   一般为74-10微米,200-150微米也好,但-43微米效果差。

由于原矿性质不同,要求不同,投产期间不一。因此具体对比其优劣有很大困难。但从积极方面看都有必然的技术经济效果,并积累了一些成功经验。

1)锡石浮选用于处理矿泥,选别74-IO馓米粒级,工业出产作业回收率一般在50%-80%之间,离的85%。是重选法较难达到的。此时富集比为15-20,少数为30,经磁选或酸浸后即可得较商品位精矿或副产部份富中矿送冶炼处理。

2)锡石浮选法用于处理选厂尾矿或旧存老尾矿已取得可喜的成果,澳大利亚雷尼森因此增产is%,玻利维亚使得1000多万吨老尾矿重新成为资源。

3)除油酸近年来已逐步碗少使用外,其他几种捕收剂苯乙烯瞬酸,磺化琥珀酰胺盐,对位甲苯胂酸,SM-119)还处于均势,都有一些选厂在用,很难说哪一种居首位。但从目前工业出产指标看,最高者为使用S.P.A.浮选的雷尼森厂(回收率B5%)。

4)国外捕收剂的使用有必然历史性与区域性。如德国初期用对位甲苯肿酸。近年又在用苯乙烯膦酸类,玻利维亚使用磺化琥珀酰胺盐类较多。而日本则主张用其自产的SM-119,英国华林泉研究所保举S.P.A。

随着细粒锡石选矿问题的日益突出,在强化重j筮的同时,做为另一条行之有效的途径一锡石浮选法,已在国外一些先进选厂中得到推广。在新的更有效的回收法呈现之前,国外锡石浮选的试验研究和工业运用必将进一步成长。

但也应该看到国外锡石浮选工艺程度还比力低,较复杂矿石尚无法处理,一些重大技术课题还有待解决。在药剂方面现有的捕收剂扭调整剂的选择作用还不够满足。锡石一氧化铁矿物等分离的课题尚未很好解决,在工艺方面过程的不变性和对矿石变化的适应性仍是问题。出产中精矿品位波动幅度±30%。并且品位比力低,一般在10%±,高者才20-30%。下一步工序尚处于争议阶段。回收率波动15%,甚至更高,工业与试验差距大。对入选原矿品位要求不能太低(一般在0.5-1%).药剂方面污染问题突出,来源不广,用量大(用药荆很少低于100克/吨者)含杂质不一,价格高,因而浮选成本也高,经济上一般还处予得失相当程度。在流程方面一般比力长,尤其是预备作业金属损失大,不易治理,加以锡石浮选对水质要求高,所以目前锅石浮选在国外除原生矿外,砂锡矿还较少应用,对饧石浮选意义的熟悉也不尽统一,因而在回收矿泥方面浮重并存,这就是目前的状况。

国外好多锡石浮选厂的建设都不是一帆风腰的,很多都经历了多年的试验室,半工业和工业试验后才得到成功。玻利维亚卡塔维矿的老尾矿浮选厂就经历过四年多的周折才运转正常,精品18-22%,回收率70-80%。惠尔简是另一个困难多,技术经济效果差的厂。试验时回收率为70%以上,可是目前实际只有45-50%,要求精矿品位为12%,但有时低达6%。

我国锡石浮选历史虽然只有20年,但成长很快,已成立了都份工业出产厂。在捕收剂研究方面有我国特点,如混合甲苯肿酸的研制就是一例。苯乙烯膦酸即将用于工业出产,磺化琥珀酰胺盐经探索巳初见成效。此外在工艺方面也积累了必然经验。但与国外比,在机理等基本理论的研究,各种药剂的对比,多药剂新药种的研究,以及选男4流程、设备、分级等方面,无论从深度副广度都有必然羞距,而在研究力量,包罗人员的

数量、质量、设备、仪器和投资都有待加强。