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烟台某氰化尾矿选硫试验

一、前言

试验矿样属烟台某金精矿氰化后尾矿,呈黑灰色,贵金属金、银已经氰化浸出回收,有用矿物为黄铁矿,其余的矿物均不具选矿价值。

试样取自现场应具代表性,经烘干、堆锥、分样后化验,原矿含硫S23.68%,具有一定经济价值。

根据矿石性质确定选矿流程为浮选法回收黄铁矿。试验中在原矿调浆、矿浆浓度、捕收剂、分散剂、活化剂、抑制剂、消泡剂、精选、扫选次数等方面做了详细的考察,最终取得硫精矿有效硫品位为39.66%,硫在精矿、中矿、扫精总回收率为96.58%的开路试验结果,为现场实际生产提供可靠的技术依据,具体试验指标见表一:


产品名称

产率%

有效S品位%

回收率%

硫精矿

23.22

39.66

38.88

中矿四

3.08

38.92

5.07

中矿三

4.29

36.81

6.67

中矿二

7.20

30.80

9.37

中矿一

16.23

23.18

15.87

硫扫选一

11.84

31.90

15.96

硫扫选二

3.92

28.73

4.76

尾矿

30.22

2.68

3.42

原矿

100.00

23.69

100.00



二、原矿物质组成

原矿属冶炼厂金精矿氰化浸出提金后的尾矿,矿样呈黑色,自然PH值为7.8,细度-200目91%,含水率3.42%,含泥率20-25%,松散密度1.70 t/m3

黄铁矿:为原矿主要可回收有价元素,颜色为稻草黄色,莫氏硬度为6-6.5,密度4.9-5.1 t/m3,松散密度2.0 t/m3,细度-200目99.12%,原矿因金精矿氰化浸出时磨矿细度较细,含有大量的次生矿泥;金精矿在浮选过程中加入了大量的捕收剂和起泡剂使泡沫过多;氰化浸出时加入氰化钠和石灰及浓缩絮凝剂抑制了黄铁矿的浮游能力,以上因素均影响到硫精矿品位及回收率的提高。

其他元素:矿样中其他元素含量较低,二氧化硅为主要脉石矿物,因磨矿细度过细生成次生矿泥,氰化浓缩过程加入的絮凝剂使矿泥产生团聚作用,细粒黄铁矿包裹于矿泥中,须加分散剂或降低矿浆浓度来消除其影响。

原矿自然PH值为7.8,加清水调浆后PH值为7.5±。

原矿含一定量的细粒石墨,将可能影响到硫精矿品位。

三、选矿试验

3.1捕收剂对比试验

原矿细度-200目91%,不需考察磨矿细度条件试验。黄铁矿是唯一浮选目的矿物,须选择捕收能力强的药剂对其进行回收。试验中固定矿浆浓度30%,清水调浆PH=7.5,选择丁基黄药、异戊基黄药、Y-98、T-s-2等强捕收剂作药剂对比试验,流程为一次粗选,考察不同药剂制度对硫粗精品位及回收率的影响。选矿流程见图一,对比结果见表一:

图一:捕收剂对比试验工艺流程

钛铁矿选矿|钛铁矿磁选机

表一:捕收剂对比试验结果

试验条件

产品名称

产率%

有效S品位%

回收率%

丁基黄药

硫粗精

48.18

29.55

60.54

尾矿

51.92

17.87

39.46

原矿

100.00

23.52

100.00

异戊基黄药

硫粗精

52.74

30.23

67.31

尾矿

47.26

16.38

32.69

原矿

100.00

23.68

100.00

Y-98

硫粗精

52.28

29.34

65.84

尾矿

47.72

16.68

34.16

原矿

100.00

23.30

100.00

T-s-2

硫粗精

52.86

31.92

71.15

尾矿

47.14

14.51

28.85

原矿

100.00

23.71

100.00

    捕收剂对比试验结果显示,T-s-2对本矿硫有特殊的捕收作用,精矿品位及回收率均为最高,故确定T-s-2作本次试验选硫的药剂。

3.2活化剂对比试验

原矿在氰化过程中加入的氰化钠及石灰对黄铁矿均有抑制作用,虽经浓缩、洗涤后脱除大部分药剂,但残留的氰根离子、钙离子和絮凝剂仍产生一定的作用。试验中选择硫酸、硫酸铜作活化剂作对比,考察添加活化剂对硫浮选能力的影响,对比结果见表二:

表二:活化剂对比试验结果

试验条件

产品名称

产率%

有效S品位%

回收率%

硫酸铜 100g/t

T-s-2 120g/t

硫粗精

53.70

32.18

72.76

尾矿

46.30

13.98

27.24

原矿

100.00

23.75

100.00

硫酸500g/t

T-s-2 120g/t

硫粗精

54.08

31.25

72.01

尾矿

45.92

14.31

27.99

原矿

100.00

23.47

100.00

T-s-2 120g/t

硫粗精

52.86

31.92

71.15

尾矿

47.14

14.51

28.85

原矿

100.00

23.71

100.00

活化剂对比结果说明,加入硫酸铜后,粗精品位和回收率有一定的提高;而硫酸对技术指标的提高效果一般。

3.3矿浆浓度及分散剂对比试验

原矿因含起泡剂和絮凝剂及次生矿泥过多,致粗精品位难以提高,应考虑降低矿浆浓度或添加分散剂来消除其影响。试验选择25%、30%、35%矿浆浓度和添加碳酸钠、硅酸钠分散矿泥做了一组对比试验,考察硫粗精可浮性的影响,浓度及分散对比效果见表三:

表三:矿浆浓度及分散剂对比试验结果

试验条件

产品名称

产率%

有效S品位%

回收率%

25%矿浆浓度

PH=7.5

硫粗精

50.75

32.18

68.96

尾矿

49.25

14.92

31.04

原矿

100.00

23.68

100.00

30%矿浆浓度

PH=7.5

硫粗精

52.86

31.92

71.15

尾矿

47.14

14.51

28.85

原矿

100.00

23.71

100.00

35%矿浆浓度

PH=7.5

硫粗精

55.17

30.08

69.81

尾矿

44.83

16.02

30.19

原矿

100.00

23.78

100.00

30%矿浆浓度

硅酸钠1500g/t

PH=7.8

硫粗精

54.02

32.52

74.10

尾矿

45.98

13.35

25.90

原矿

100.00

23.71

100.00

30%矿浆浓度

碳酸钠1500g/t

PH=8

硫粗精

52.96

32.48

72.60

尾矿

47.04

13.80

27.40

原矿

100.00

23.69

100.00

矿浆浓度及分散剂对比试验结果说明,25%浓度品位最高但回收率低,35%浓度时品位及回收率均不佳,添加硅酸钠和碳酸钠分散矿泥后,以硅酸钠效果较好,粗精品位及回收率均有所提高。

3.4消泡剂对比试验

试验中发现,在不加任何起泡剂条件下,原矿中残留的药剂已产生较厚的泡沫层,使大量的矿泥上浮失去选择性,需降低泡沫厚度以提高分选性。试验中选用煤油作消泡剂与原矿做对比,以考察对硫精矿品位的影响,对比结果见表四:

表四:消泡剂对比试验结果

试验条件

产品名称

产率%

有效S品位%

回收率%

煤油0g/t

硫粗精

55.24

31.32

72.93

尾矿

44.76

14.34

27.07

原矿

100.00

23.72

100.00

煤油50g/t

硫粗精

54.84

32.28

74.49

尾矿

45.16

13.42

25.51

原矿

100.00

23.76

100.00

煤油200g/t

硫粗精

53.18

33.12

74.37

尾矿

46.82

12.96

25.63

原矿

100.00

23.68

100.00

    消泡剂对比试验结果显示,加入200g/t煤油后,硫精矿品位由31.32%提高至33.12%,回收率提高了1.44%,说明适量的煤油可消除原有起泡剂带来泡沫层过厚的影响,对提高精矿品位由一定辅助作用。

3.5精选、扫选试验

添加少量硫酸铜作活化剂,水玻璃分散矿泥,煤油作消泡剂,T-s-2为硫捕收剂,在原矿-200目91%细度,30%矿浆浓度条件下经一次粗选,二次扫选,四次精选流程,并增加捕收剂用量做最终精选、扫选试验,试验结果见表五,选矿工艺流程见图二:

表五:精选、扫选试验结果

产品名称

产率%

有效S品位%

回收率%

硫精矿

23.22

39.66

38.88

中矿四

3.08

38.92

5.07

中矿三

4.29

36.81

6.67

中矿二

7.20

30.80

9.37

中矿一

16.23

23.18

15.87

硫扫选一

11.84

31.90

15.96

硫扫选二

3.92

28.73

4.76

尾矿

30.22

2.68

3.42

原矿

100.00

23.69

100.00

图二:烟台某氰化尾矿选硫开路试验工艺流程

钛铁矿选矿|钛铁矿磁选机

四、结语

1、原矿为氰化浸出提金后的尾矿,粒度较细,黄铁矿呈细粒、微细粒形态存在,采用浮选法回收含硫矿物适合于本矿特性。

2、原矿细度过细为-200目91%,黄铁矿-200目99.12%,含次生矿泥较多,金精矿在富集过程中残留大量的起泡剂造成浮选泡沫层较厚;金精矿在氰化过程中加入了氰化钠、石灰及浓缩过程中的絮凝剂,这些因素均影响到黄铁矿浮游能力和硫精矿品位及回收率的提高。

3、添加少量硫酸铜活化被抑制的黄铁矿,水玻璃分散矿泥,煤油降低泡沫层厚度,T-s-2作硫捕收剂,经一次粗选,二次扫选,四次精选流程,最终取得硫精矿有效硫品位为39.66%,硫在精矿、中矿、扫精中总回收率为96.58%的开路试验结果。硫精矿品位难以提高的主要原因是细度过细、矿泥过多、残留药剂过多及含石墨等所致。

4、试验、化验设备、仪器:XFD1.5L、XFD1L、101型电热鼓风干燥机、DS电子天平、DL-5C真空过滤机、XK管式电阻炉、SX2箱式电阻炉、PSH PH值计、200目标准筛。

5、本次试验所用丁基黄药、异戊基黄药、Y-98、T-s-2等捕收剂均为山东招远金道化工有限公司产品,水玻璃是模数为2.8的工业产品,硫酸、硫酸铜、碳酸钠为分析纯。

实验室温度18℃±2,相对湿度45%±5,试验用水为地下自然水,水温16℃±2。

6、本次小型开路选矿试验各项技术指标仅对本次提供的矿样负责,矿样保留期为三个月。