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佛瑞機(jī)械

錫礦石選礦中關(guān)于錫石浮選的研究

錫石浮選在國外已有五十多年歷史了,半個(gè)世紀(jì)來進(jìn)展很大已成為速錫工藝的一個(gè)重要領(lǐng)城,近十幾年來這方面的成就尢為顯著,除在錫石浮選的機(jī)理,藥劑、工藝等研究方面取得了很多新成就外,更重要的是國外:已建成一批工業(yè)生產(chǎn)的車間。錫石浮選被用于主要生產(chǎn)環(huán)節(jié),運(yùn)轉(zhuǎn)正常,技經(jīng)效果良好。1970年建成的雷尼森處理-40+3微米礦泥,原礦品位1.3%回收率85%,其他如德國阿登堡(1938)日本種子畑(1960),蘇聯(lián)興安錫礦(1949)英因惠爾簡(1971J玻利維亞卡塔維礦尾礦(1970)商非聯(lián)盟錫礦(1970)等是各國較有代表性的錫石浮選廠,同時(shí)也是該國建設(shè)較早的廠,各積累了一定經(jīng)驗(yàn)。

國外這些年來錫石浮選研究所從事的工作內(nèi)容計(jì)有:

(1)錫石浮選譏理的研究。

(2)錫石浮選藥劑的研究。

(3)錫石浮選工作制度的研究。

(4)惕石浮選用浮選機(jī)的研究。

(5)錫石浮選工藝流程的研究。

(6)錫石浮選技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的研究等。

但主要為機(jī)理、藥劑和工藝,其核心是藥劑。藥劑中捕收劑的研究對錫石浮選的發(fā)展又超著關(guān)鍵作用。國外到目前為止已經(jīng)研究過的捕收劑(包括陽離子,陰離子,和非離子型)超過一百種,并找出了掣苯砷酸,磺化琥珀酸鹽,苯乙烯瞵黢鹽,SM-119和油酸等在工業(yè)生產(chǎn)中較為有效的藥劑,這些藥劑巳有專門工廠大枯生產(chǎn),質(zhì)量穩(wěn)定,可供用戶選用。

德國柏林科學(xué)院弗來堡選礦研究所,日本三菱礦業(yè)株式會(huì)社,同和礦業(yè)公司中央研究所,英國華林泉研究所,美國哥倫比亞大學(xué)礦業(yè)學(xué)院、玻利維亞礦山冶金研究所、蘇聯(lián)ZNILOVO研究所等是國外知名的選錫研究單位,同時(shí)也是上述捕收劑的著名研究單位。德國人格侖德(甲苯腫酸浮選錫石發(fā)明者)。韋特根(苯乙烯膦酸浮造錫石發(fā)明人美國人阿比特教授(磺化琥珀酰胺酸鹽浮逸錫石),澳大利亞赫格特(十六烷基硫酸鈉選錫石的研究者),其他還有高登,波利斯一耶克瑟,柯林斯,布魯斯、波利金,普拉浮克辛等是國外從事錫石浮選較有成就的人。

根據(jù)報(bào)導(dǎo)國外捕收翔的研究進(jìn)程概略如下:

(1) 1928年美國人開始研究將錫石經(jīng)硫化后,用黃藥作捕收劑浮選錫石,并發(fā)表了論文。

(2) 1932年德國人用油酸作捕啦劑浮選錫石,取得了較好的試驗(yàn)結(jié)果。

(3) 1938年在阿登堡建成了世界上第一座錫石浮選車間(規(guī)模30-50噸,日)用油酸做捕收劑。

(4) 1940年德國格倫德等人用甲苯胂酸浮選阿登堡的錫石,取得良好效果。

(5) 1941年將對位甲苯腫酸用于半工業(yè)試驗(yàn),取得了比油酸好得多的效果。

(6) 1942-1945年,美國研究用油酸浮選玻利維砸的礦石。

(7) 1947年,澳大利亞研究使用十六烷基硫酸鈉浮選錫石。

(8) 1958年,德國阿登堡工業(yè)生產(chǎn)正式使用對位甲苯腫酸。

(9) 1961年,蘇聯(lián)研究用異羥肟酸鈉(VIM-50)浮選錫石。

(10)1963年,德國研究使用烷基苯騰酸和烷基膦酸浮選錫石,并認(rèn)為對乙基膦酸和庚基膦酸效果較好。

(11)1966年,美國研究出磺化琥珀酸類錫石捕收劑,并在玻和維亞著手建廠。

(12)1967年,日本開始研究用SM-119浮選雷尼森與神子加兩選廠中的細(xì)粒錫石,并取得較好的結(jié)果。

(13)1970年,德目研究出舉乙烯膦酸浮選錫石,同年于阿登堡選廠開始局部使用。

(14)1970年,加拿大提出用嘿唑啉衍生物水劑(Alkaterge-T)浮選錫石。

(15)1979年,英國華林泉以SPA為捕收劑用我國含有大量方解石類碳酸鹽的錫礦石進(jìn)行餳石浮選研究,取得了較好的結(jié)果。

國外常用錫石捕收劑的優(yōu)缺點(diǎn):

對各種常用捕收劑優(yōu)缺點(diǎn)的反映,國外很不一致。如SM-119在日本神子畑廠一直使用得很好,但在雷尼森廠早已被SPA所代替。這固然是由于某種捕收劑確有比另一種捕收劑分選性能好等優(yōu)點(diǎn),但很多是由于所要求的條件不同,特別是礦石性質(zhì)不同(如錫石本身特點(diǎn)、進(jìn)別粒級范圍、伴生組份鐵鋁鈣含量,礦泥影響等)所造成的。加以目前這些捕收荊分選效果不盡理想、適應(yīng)性有限,含雜質(zhì)不一、成本高,污染等缺點(diǎn)就更增加了對其優(yōu)劣評價(jià)的復(fù)雜性,例如烷基磺化琥珀酸類一般要在強(qiáng)酸性介質(zhì)中浮選,因此當(dāng)選別含方解石類碳酸鹽多的錫礦石時(shí),就顯得有一定困難。又如單獨(dú)用對甲苯胂酸時(shí),十60微米錫石選別效果就顯得差等等。

因此盡管國外許多選錫工作者對幾種主要錫石捕收劑作過大量比較工作(bri英國柯林斯,東德沃特根等就曾進(jìn)行過較系統(tǒng)的比較試驗(yàn))對它們的認(rèn)識評價(jià)仍不一致,但了解它們的優(yōu)缺點(diǎn)對了解國外錫石浮選的水平和發(fā)展趨勢,提出問題深入進(jìn)行分析研究,顯然是根有意義的,為此根據(jù)各方報(bào)導(dǎo)將田外常用錫石捕收劑優(yōu)缺點(diǎn)匯總?cè)缦拢﹨⒖肌?/p>

(1)油酸

優(yōu)點(diǎn):

1)捕收力強(qiáng)。

2)適應(yīng)處理組份簡單的錫礦石。

3)價(jià)格低。

4)無毒。

5)介質(zhì)為弱堿性,中性或弱酸性。

缺點(diǎn):

1)選擇性差,特別是處理復(fù)雜礦石時(shí)更差,精礦品位不高。

2)對Ca++,F(xiàn)e++等離子的抑制作用敏感。

3)易為疏水的表面所強(qiáng)烈吸附(特別是為金屬鐵,硫化物和螢石所吸附)。

4)浮選泡沫準(zhǔn)碎(特別不利于用重選法精選)。

5)礦漿溫度要在14攝氏度以上,因此有時(shí)要加溫。

6)選前要脫泥。

7)選含砷礦石時(shí)精礦中含砷會(huì)商,冶煉不利。

8)油酸來源通常為動(dòng)植物的油脂,而油脂為食用和輕工原料。

(2)羥肟酸。

優(yōu)點(diǎn):

1)選擇性比油酸好。

2)捕收力尚強(qiáng)。

3)無毒。

4)制造簡單原料好解決。

5)價(jià)格比腫酸膦酸低。

6)可在弱酸性介質(zhì)中浮選(但氫氧化鐵較高時(shí),耍加草酸抑制,這時(shí)pH值應(yīng)為2.6~2.8)

缺點(diǎn):

1)選擇性不如腫酸與瞵酸(對氧化鐵和綠泥石分選更困難)。

2)泡沫多發(fā)粘。

(3)十六烷基硫酸鈉:

1)中等捕收力(位礦漿溫度應(yīng)保持在30-35°)。

2)價(jià)格低。

3)無毒。

1)選擇性差。

2)受Ca++,F(xiàn)e++的強(qiáng)烈抑制。

3)易為瑰水表面所強(qiáng)烈吸附。

4)在強(qiáng)酸性介質(zhì)中浮選。

5)用量高。

6)泡沫難碎散。

對位甲苯腫酸。

1)選擇性好

2)捕收性好(但不如膦酸)

3)易溶子水。

4)弱酸性介質(zhì)中浮選。

5)泡沫易碎散。

缺點(diǎn):

1)價(jià)格很高(8.2美元/公斤)。

2)有毒。

3)制造復(fù)雜。

4)精礦品位不高。

5)對粗粒鋸石捕收力低。

6)用量較媵酸高。

7)受Fe+++強(qiáng)烈抑制。

8)受Ca++抑制。

9)對菱鐵等含鐵礦物有一定捕收性。

(5)苯乙燎膦酸.

優(yōu)點(diǎn):

1)捕收力強(qiáng),可獲得與甲苯胂酸同樣效果。

2)原料來源廣。

3)制造容易。

4)價(jià)格便宜。

5)毒性小。

6)精礦質(zhì)量比用油酸時(shí)高。

7)可在弱酸性與中性介質(zhì)中浮選。

8)可常溫浮選。

缺點(diǎn):

1) -10微米選別效果特別差,對精礦質(zhì)量回收率影響大。

2)純度對選別效果影響顯著,俺95%以上純度。

(6)C6-C8烷基膦酸

優(yōu)點(diǎn):

1)捕收力強(qiáng),回收率高。

2)選擇性較好(能與電氣石,螢石,和各種硅酸鹽礦物有效分離)。

3)對Ca.+的抑制作用不敏感。

4)用藥量少。

5)在中性或強(qiáng)酸性介質(zhì)中浮選。

6)無毒。

7)泡沫易碎lSf。

8)價(jià)格比對位甲苯腫酸低。

缺點(diǎn):

1)對赤鐵礦,菱鐵礦,鎢錳鐵礦等含鐵礦物的分選效果差。

2)選擇性不如對位甲苯胂酸。

3)易受高濃度Fe+”離子強(qiáng)烈抑制。

4)精礦品位有時(shí)不高。

(7)烷基磺化琥珀酰胺酸鹽。

優(yōu)點(diǎn):

1)捕收力強(qiáng),對粗粒捕收效果好。

2)選擇性好(對石英、長石、云母無捕收性,對礦泥有分散作用)。

3)用量低。

4)無毒。

5)泡沫易碎。

6)價(jià)格比腫酸,膦酸低得多。

7)易溶予水,作用快,可直接加到浮選槽不需要調(diào)漿。

缺點(diǎn):

1)強(qiáng)酸介質(zhì)中浮選,腐蝕問題突出。

2)對-43微米錫石效果整。

3)對電氣石、黃玉、螢石、菱鐵礦、磁鐵礦等有一定捕收性。

4)在精選中除Ca++、Fe”+時(shí),pH值要在1.5。

上述捕收劑中值得注意的是,十幾年來國外曾一度對磷酸類捕收荊評價(jià)很高,被許多人認(rèn)為是目前最好的捕收劑,價(jià)格便宜,無毒,對Ca+、Fe”+的抑制作用不敏感(對我國某些礦石可能有好處),可在弱酸性或中性介質(zhì)中浮選等,但多年來國外限于本藥劑未大量投入工業(yè)生產(chǎn)(小量生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)影響選別指標(biāo)),因此未得到進(jìn)一步研究與使用,現(xiàn)國外已有德國產(chǎn)P -184可供選用,為便于對其評價(jià)與研究將其說明書列于本資料末尾附錄中供參考。

常用錫石捕收劑浮選粒級范圍

捕收劑的有效浮選粒度界限是評價(jià)其優(yōu)劣的重要標(biāo)志之一。為了便于評價(jià)國外錫石浮選水平。將國外幾種常用捕收劑的有效浮選牡度范圍匯集如下。

捕收劑    浮選粒度范圍(微米)

1)油酸    l00-60微米,回收率為80%左右。

2)對位甲苯腫酸    一般為74-10微米,+63效果差,-35最好。

3) SM-119 一般為70-lO做米。

4)苯乙烯膦酸  一般為74-10微米,但45-15微米最好

5)P-181   一般為60-5微米,最佳值為40-20微米

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

由于原礦性質(zhì)不同,要求不同,投產(chǎn)期間不一。因此詳細(xì)對比其優(yōu)劣有很大困難。但從積極方面看都有一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,并積累了一些成功經(jīng)驗(yàn)。

1)錫石浮選用于處理礦泥,選別74-IO馓米粒級,工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)回收率一般在50%-80%之間,離的85%。是重選法較難達(dá)到的。此時(shí)富集比為15-20,少數(shù)為30,經(jīng)磁選或酸浸后即可得較商品位精礦或副產(chǎn)部份富中礦送冶煉處理。

2)錫石浮選法用于處理選廠尾礦或舊存老尾礦已取得可喜的成果,澳大利亞雷尼森因此增產(chǎn)is%,玻利維亞使得1000多萬噸老尾礦重新成為資源。

3)除油酸近年來已逐步碗少使用外,其他幾種捕收劑苯乙烯瞬酸,磺化琥珀酰胺鹽,對位甲苯胂酸,SM-119)還處于均勢,都有一些選廠在用,很難說哪一種居首位。但從目前工業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)看,最高者為使用S.P.A.浮選的雷尼森廠(回收率B5%)。

4)國外捕收劑的使用有一定歷史性與區(qū)域性。如德國初期用對位甲苯腫酸。近年又在用苯乙烯膦酸類,玻利維亞使用磺化琥珀酰胺鹽類較多。而日本則主張用其自產(chǎn)的SM-119,英國華林泉研究所推薦S.P.A。

隨著細(xì)粒錫石選礦問題的日益突出,在強(qiáng)化重j筮的同時(shí),做為另一條行之有效的途徑一錫石浮選法,已在國外一些先進(jìn)選廠中得到推廣。在新的更有效的回收法出現(xiàn)之前,國外錫石浮選的試驗(yàn)研究和工業(yè)運(yùn)用必將進(jìn)一步發(fā)展。

但也應(yīng)該看到國外錫石浮選工藝水平還比較低,較復(fù)雜礦石尚無法處理,一些重大技術(shù)課題還有待解決。在藥劑方面現(xiàn)有的捕收劑扭調(diào)整劑的選擇作用還不夠滿意。錫石一氧化鐵礦物等分離的課題尚未很好解決,在工藝方面過程的穩(wěn)定性和對礦石變化的適應(yīng)性仍是問題。生產(chǎn)中精礦品位波動(dòng)幅度±30%。而且品位比較低,一般在10%±,高者才20-30%。下一步工序尚處于爭議階段。回收率波動(dòng)15%,甚至更高,工業(yè)與試驗(yàn)差距大。對入選原礦品位要求不能太低(一般在0.5-1%).藥劑方面污染問題突出,來源不廣,用量大(用藥荊很少低于100克/噸者)含雜質(zhì)不一,價(jià)格高,因而浮選成本也高,經(jīng)濟(jì)上一般還處予得失相當(dāng)水平。在流程方面一般比較長,尤其是準(zhǔn)備作業(yè)金屬損失大,不易管理,加以錫石浮選對水質(zhì)要求高,所以目前鍋石浮選在國外除原生礦外,砂錫礦還較少應(yīng)用,對餳石浮選意義的認(rèn)識也不盡統(tǒng)一,因而在回收礦泥方面浮重并存,這就是目前的狀態(tài)。

國外好多錫石浮選廠的建設(shè)都不是一帆風(fēng)腰的,很多都經(jīng)歷了多年的試驗(yàn)室,半工業(yè)和工業(yè)試驗(yàn)后才得到成功。玻利維亞卡塔維礦的老尾礦浮選廠就經(jīng)歷過四年多的周折才運(yùn)轉(zhuǎn)正常,精品18-22%,回收率70-80%。惠爾簡是另一個(gè)困難多,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果差的廠。試驗(yàn)時(shí)回收率為70%以上,可是目前實(shí)際只有45-50%,要求精礦品位為12%,但有時(shí)低達(dá)6%。

我國錫石浮選歷史雖然只有20年,但發(fā)展很快,已建立了都份工業(yè)生產(chǎn)廠。在捕收劑研究方面有我國特點(diǎn),如混合甲苯腫酸的研制就是一例。苯乙烯膦酸即將用于工業(yè)生產(chǎn),磺化琥珀酰胺鹽經(jīng)探索巳初見成效。此外在工藝方面也積累了一定經(jīng)驗(yàn)。但與國外比,在機(jī)理等基本理論的研究,各種藥劑的對比,多藥劑新藥種的研究,以及選男4流程、設(shè)備、分級等方面,無論從深度副廣度都有一定羞距,而在研究力量,包括人員的

數(shù)量、質(zhì)量、設(shè)備、儀器和投資都有待加強(qiáng)。