核心结论
针对硫含量超过百分之二的锡精矿,细磨-浮选-重选联合工艺可将硫有效降至百分之零点三以下,同时获得高品位合格锡精矿。
该工艺的核心逻辑是:细磨使硫化物与锡石充分解离,浮选脱除大部分硫化物,重选回收浮选过程中夹带的细粒锡石,三者协同实现降硫与保锡的双重目标。
工业实践数据显示,采用该联合流程处理含硫百分之二点六六的锡精矿,最终锡精矿品位从百分之十九点八九提升至百分之五十五点零四,含硫降至百分之零点三二,锡回收率高达百分之九十五点四九。
锡精矿中硫的存在形态与降硫难点
锡精矿中的硫主要以黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿等硫化矿物形式存在。在重选过程中,这些硫化物因比重较大,与锡石一同富集进入精矿,造成硫含量超标。
锡精矿中硫含量超标直接带来经济损失。冶炼厂通常要求硫含量控制在百分之零点五以下,部分精矿标准甚至要求低于百分之零点二。硫含量每超过百分之零点一,精矿价格扣减百分之二到三,以锡精矿五万元每吨计算,含硫百分之零点八比含硫百分之零点二多扣款三到四万元每吨,足以吞噬选矿环节的全部利润。
降硫的难点在于硫化物与锡石的比重存在重叠区间。磁黄铁矿比重约四点六到四点八,黄铁矿比重约五点零,虽然低于锡石的六点八到七点一,但在细粒级范围内,两者的沉降行为存在重叠,摇床难以完全分离。磁选可以脱除磁黄铁矿,但黄铁矿和黄铜矿属于非磁性或弱磁性矿物,磁选对这两类硫化物效果有限。

细磨环节:为浮选创造解离条件
细磨是降硫工艺的第一步,也是决定后续浮选脱硫效果的基础。当硫化物与锡石的连生体未被充分解离时,包裹在连生体内部的硫无法通过浮选暴露出来,脱硫效果必然受限。
对于含硫较高的锡精矿,再磨细度通常要求达到负零点零七四毫米占百分之八十五到九十五。湖南郴州某锡矿高硫精矿的工业实践表明,再磨细度控制在负零点零七四毫米占百分之八十五以上时,硫化物与锡石的单体解离度可达到浮选脱硫的要求。
磨矿设备的选择需根据精矿产率和粒度要求确定。棒磨机因具有选择性磨矿的特点,在锡精矿再磨中应用较广,可有效减少锡石的过粉碎。
浮选脱硫:核心降硫手段
浮选是利用硫化物与锡石表面化学性质差异进行分离的核心手段。硫化物表面疏水、可浮性好,锡石表面亲水,采用合适的药剂制度可将硫化物优先浮出。
浮选脱硫的工艺要点如下。矿浆酸碱度值通常调整至六到七的弱酸性环境,或八点五到九的弱碱性环境,具体取决于硫化物的种类和氧化程度。硫酸铜作为活化剂用于活化黄铁矿和毒砂,用量为每吨精矿一百到三百克。捕收剂采用丁基黄药或异丁基黄药,用量为每吨精矿五十到一百五十克。起泡剂常用二号油。浮选时间根据硫含量确定,一般为一粗二扫的浮选流程,总时间五到十分钟。
对于高硫锡精矿,一粗二精二扫的闭路浮选流程可获得较好的脱硫效果。浮选泡沫产品为硫精矿,底流产品为脱硫后的锡粗精矿,进入下一阶段重选提纯。
重选回收:校正浮选过程中的锡损失
浮选脱硫过程中,部分微细粒锡石可能因机械夹带进入泡沫产品,造成锡损失。重选环节的作用就是对浮选尾矿进行再选,回收这部分锡石。
重选通常采用摇床,利用锡石与残留脉石矿物的密度差异进行分离。浮选底流经浓缩后进入摇床精选,摇床精矿为最终锡精矿,摇床中矿可根据品位返回再磨或进入下一作业,摇床尾矿直接抛废。
在专利技术方案中,脱硫浮选后的尾矿经摇床重选可获得重选锡精矿,同时产出锡中矿和尾矿,尾矿抛尾。对于重选锡精矿中仍残留的少量硫化物,还可进行浓缩后的人工浮槽洗矿或二次脱硫浮选,进一步降低硫含量。

典型工业应用案例
国外某锡精矿的提质研究是该工艺的典型成功案例。该矿石嵌布粒度不均匀,锡精矿品质差,硫含量高,难以直接用于冶炼生产。采用脱硫浮选-摇床重选-摇床尾矿絮凝浮选的工艺流程,强化回收部分细粒锡矿物,最终获得产率百分之三十四点五三、锡回收率百分之九十五点四九的综合锡精矿,锡品位从百分之十九点八九提高至百分之五十五点零四,含硫从百分之二点六六降低至百分之零点三二。
该案例的数据表明,细磨-浮选-重选联合工艺在处理含硫锡精矿时具有优异的降硫效果和锡回收率。综合锡精矿含硫量已降至冶炼入炉标准以下,含锡量高有助于后续冶炼直收率的提高。
| 工艺指标 | 处理前 | 处理后 |
|---|---|---|
| 锡品位 | 百分之十九点八九 | 百分之五十五点零四 |
| 硫含量 | 百分之二点六六 | 百分之零点三二 |
| 精矿产率 | — | 百分之三十四点五三 |
| 锡回收率 | — | 百分之九十五点四九 |
工艺顺序的选择依据
细磨-浮选-重选的工艺顺序需根据给矿性质和流程结构确定。常见的两种顺序各有适用场景。
先浮选后重选适用于给矿中硫含量较高、锡石与硫化物解离度较好的情况。先浮选脱除大部分硫,再重选回收脱硫尾矿中的锡石,可减少重选给矿中硫化物的干扰,重选作业的分选环境更为稳定。国外某锡精矿提质研究即采用此顺序。
先重选后浮选适用于锡粗精矿中硫含量相对较低、主要问题是精矿中残留少量硫化物的情况。先摇床重选获得锡粗精矿,再对粗精矿进行反浮选脱硫。塘子凹矿段锡铜共生硫化矿的研究中,采用重选粗锡精矿反浮选除硫流程,粗锡精矿除硫回收率提高二点四四个百分点。
结论与建议
细磨-浮选-重选联合工艺是处理硫含量超过百分之二的锡精矿的有效技术方案。细磨确保硫化物与锡石充分解离,浮选脱除大部分硫化物,重选回收浮选夹带的细粒锡石,三者协同可将硫从百分之二以上降至百分之零点三以下,同时保证锡回收率百分之九十五以上。
对于计划实施锡精矿降硫的企业,建议在工艺设计阶段完成以下工作。通过矿物解离度分析确定最佳再磨细度。通过实验室浮选试验确定药剂制度和酸碱度值参数。根据给矿硫含量和锡品位确定浮选-重选的工艺顺序。同时,建立精矿硫含量的快速检测手段,及时监控脱硫效果并调整操作参数。
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