疏水絮凝浮选新工艺处理难选细粒氧化锑矿
氧化锑选矿
氧化锑选矿锑的选矿现状及发展趋势曹烨刘四清刘玫华李鹏(昆明理工大学)1 氧化锑矿的可浮性氧化锑矿是属于表面润湿性好, 较难浮选的矿石。
氧化锑矿物与主要脉石石英组成的混合矿还不能成功分离。
其主要困难为[ 6] : ¹氧化锑矿物硬度小, 易过粉碎, 泥化严重影响分离; º氧化锑矿物与石英的零电点( PZC )几乎一样, pH 为1. 9左右, 且定位离子都是H+ 和OH- , 使两者的浮选行为极其相似; »氧化锑矿物在水中水解成微量的亲水表面化合物HSbO2或HSbO3, 同石英在水中水解生成的微溶性酸类化合物H SiO4非常相似。
由上可知, 氧化锑矿物与石英用常规活化或抑制的方法分离, 极易造成两者同时活化或同时被抑制, 很难分离开。
2 氧化锑矿选矿分离据统计, 氧化锑矿约占我国已探明锑总储量的15%左右。
氧化锑矿是较难选别的矿石。
目前国内外氧化锑矿选矿仍用重选, 但细粒氧化锑矿重选的回收率低, 多年来国内外对氧化锑矿的选矿给予了相当大的关注。
2. 1 氧化锑矿的重选张汉平等[ 11]采用重选回收某浮选尾矿中的氧化锑矿, 使尾矿中锑的品位从1. 55% 降到0. 67% ,流程中锑的回收率达到75%。
2. 2 氧化锑矿石的离析浮选添加氯化剂并加热进行离析, 使矿石中的锑呈挥发性的氯化物从矿物晶格中析出, 吸附在还原剂的表面, 被离析反应中生成的氢还原成金属锑。
离析后的物料经磨矿、常规浮选就能有效回收锑。
陈厚德等[ 12 ]在处理某硫化-氧化混合锑矿时,先用浮选回收硫化锑矿, 尾矿用离析浮选法处理, 可得到锑品位为28. 70%, 锑回收率为95. 01% 的良好指标。
2. 3 氧化锑矿浮选赖仁魁等[ 13]利用分析化学中掩蔽滴定金属离子的原理, 提出了掩蔽抑制石英的设想, 并初步研究了硫脲作为掩蔽抑制剂对氧化锑矿物及石英可浮性的影响。
研究表明, 介质pH 为4时硫脲对石英有一定的选择性抑制作用。
东安锑矿难选氧化锑矿选矿试验研究
表 1 选矿结果及技术指标(%) Tab.1 The results of beneficiation and technical indicators(%)
产品名称
跳汰精矿 摇床精矿 氧化锑浮选精矿
尾矿 原矿
产率
2.32 3.06 5.05 89.57 100.00
Sb 品位
40.12 27.57 30.25 0.65 2.94
1)重选回收粗粒氧化锑，浮选回收细粒氧化锑. 2) 原矿磨矿至 57.5%- 0.074 mm，选用 CuSO4，Pb (NO3)2 作为活化剂，25#Balck collector 和丁基黄药作为 捕收剂，松醇油为起泡剂在弱酸性介质中进行浮选硫 化矿，然后再用摇床回收氧化锑矿，氧化锑细泥用浮 选回收. 前者工艺的特点是锑回收率较高, 在氧化锑选矿 中已广泛应用,而后者符合“先硫后氧”的选矿原则.两 套试验方案均取得较好试验结果. 结合笔者所在的科 研小组多年从事选矿工艺研究的经验, 试验方案一流 程相对复杂，但锑的回收率高，更适合原矿性质，符合 “能收早收”的选矿原则[3]. 因此，根据矿样的主要技术特征，择优采用“重选
69
（+0.074 mm）摇床尾矿 （- 0.074 mm）摇床尾矿
磨矿 98%- 0.074 mm CX- 1 1600 松醇油 500
粗选 1 CX- 1 800
粗选 松醇油 100
精1 精2
扫选
精2 尾矿
锑浮选精矿
图 1 氧化锑浮选工艺流程图 Fig.1 The flowsheet of antimony oxidated flotation
1.2 矿样化学成分和含量
矿样化学成分分别为：Sb，S，Cu，Zn，As，TFe，SiO2， TiO2，CaO，MgO，Al2O3，Mn，K2O，Na2O； 其 对 应 含 量 为 (%)：2.21，0.54，0.008，0.005，0.032，3.1，67.52，0.17， 2.01，1.25，3.82，0.01，0.75，0.03.
纳米技术在微细粒难选矿物浮选中的应用与前景-有色金属科学与工程
纳米技术在微细粒矿物浮选中的应用何桂春,王玉彤,康倩（江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州 341000）摘要：主要阐述了疏水性纳米粒子与纳米气泡在微细粒矿物浮选中的研究进展以及纳米技术在浮选废水中的发展态势。
指出了纳米技术选矿应加大疏水性纳米粒子对矿浆中微细粒难选矿物特殊的捕获和识别效应等选矿工艺的研究，纳米气泡和气核对矿物疏水表面的相互作用是影响浮选技术指标的关键因素。
讨论了疏水性纳米粒子作为浮选捕收剂的补收能力以及纳米技术处理浮选废水的原理与应用，结合了当今纳米粒子、纳米气泡在浮选研究领域最前沿的技术和成果，展望了其在微细粒级难选矿物分选方向的发展前景。
关键词：微细粒难选矿物；纳米粒子；纳米气泡；浮选Application of nanotechnology in micro-fine mineralflotationHE Guichun, WANG Y utong, KANG Qian(School of Resource and Environmental Engineering, Jiangxi University of Scienceand Technology, Ganzhou 341000, China)Abstract：This article focuses on the research progress of hydrophobic nanoparticles and nanobubbles in micro-fine mineral flotation and the development of nanotechnology in the wastewater of flotation. It points out that nanotechnology beneficiation should focus on researchs of nanoparticles on the pulp micro-fine refractory minerals capture and identification of special effects. Key factor affecting the flotation technology is interactions between nanobubbles and mineral hydrophobic surface. It discusses the collection capabilities of hydrophobic nanoparticles and the principle and the application of nanotechnology flotation wastewater treatment. It combines with the nanoparticles, nano bubbles in the forefront of technology and achievements and prospects its refractory mineral sorting direction in the development of micro-fine particles. Keywords：Micro-fine refractory minerals; Nanoparticles; Nanobubbles; Flotation0 引言随着人类对地球上矿物资源的不断开发和消耗，富矿和易处理的矿石资源日趋减少，而金属材料的需求量却日益增加，所以不得不开采和分选贫、细、杂矿石。
微细粒黑钨矿疏水絮凝浮选中聚团形成机制
离子水反复清洗后烘干备用. 矿样粒度 Ｄ９０ ( 筛下
累积分布为 ９０％ 对应的颗粒直径) 为１２ μｍꎬＤ５０
(筛下累积分布为 ５０％ 对应的颗粒)为 ４ ８９ μｍ.
黑钨细泥样品为瑶岗仙粗选厂立环高梯度强
在 ２０ 世纪 ７０ 年代ꎬ首次提出并采用剪切絮
１００３
１ 实验材料与表征方法
１ １ 实验材料
与常规粒级矿物相比ꎬ浮选过程中微细粒矿物对
黑钨矿矿石取自湖南瑶岗仙钨矿山ꎬ经过摇床
药剂的非选择性吸附严重ꎬ微细粒与气泡碰撞黏
反复精选后制得实验用黑钨矿样品. 化学多元素和
附概率小ꎬ同时微细颗粒间容易产生机械夹杂ꎬ最
终难以获得理想的分选效果. 为克服微细矿物因
第 ４４ 卷
值ꎬ 单 层 桨 搅 拌 装 置 中 形 成 的 聚 团 Ｄ５０ 为
应 用 计 算 流 体 力 学 ( ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｆｌｕｉｄ
４２ ４６ μｍꎬ 双 层 桨 搅 拌 装 置 中 聚 团 Ｄ５０ 为
体力场特征进行数值模拟研究ꎬ借助 Ｆｌｕｅｎｔ 前处
油酸钠主要以化学吸附作用于黑钨矿表面ꎬ形成
械能时ꎬ两叶直桨比锯齿型搅拌桨能够产生更高
的能量耗 散 速 率ꎬ 增 大 微 细 粒 闪 锌 矿 的 表 观 粒
径. 在疏水絮凝过程中ꎬ矿物表面疏水化和强搅
拌调浆对 微 细 矿 物 颗 粒 形 成 聚 团 至 关 重 要ꎬ 在
疏水聚团形成过程中的微观影响机制值得深入
思考和系统研究. 本文以油酸钠为捕收剂ꎬ研究
ａｎｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈｉｎ ｐＨ ８ ０ ~ ８ ５ꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐａｒｅｎｔ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ
提高某浮选尾矿氧化锑回收率的试验研究
浮选尾矿-200目离心机抛尾试验结果可知，尾矿中锑品位最低为0.83%，精矿锑品位最高为2.51%，预富集抛尾指标不理想，原因可能是此粒级中的锑矿物泥化较为严重，粒度十分细小，以至于和脉石矿物物理性质差异减小所致。
浮选尾矿重选摇床开路试验结果可知，锑总精矿品位为20.78%，回收率为54.84%，尾矿中锑含量为0.40%，精矿锑回收率和品位都得到了较大提高，浮选尾矿重选开路试验二可使浮选尾矿中的锑得到有效分选。
4结论
（1）该浮选尾矿可采用粗粒级再磨分级摇床重选工艺对浮选尾矿中的锑进行回收。（2）在浮选尾矿含锑0.92%条件下，采用浮选尾矿分级（+100目、+200目、-200目）- +100目再磨并入+200目分级摇床-摇床一粗一精工艺流程，可得到含锑20.78%，回收率为54.84%的总精矿，尾矿中锑的品位为0.40%。
3.4浮选尾矿重选摇床开路试验
根据浮选尾矿+100目再磨摇床试验结果可知，将浮选尾矿+100目再磨至-200目58.56%时再摇时，可获得品位为16.05%，回收率为44.30%的锑精矿，尾矿锑含量较粗粒级直接抛尾（锑品位在0.3%左右）要低，为0.25%。为了尽可能提高浮选尾矿锑的回收率，将浮选尾矿+100目再磨至-200目58.56%和-100目～+200目合并进入摇床作业，-200目单独进入摇床，摇床作业采用一粗一精选矿流程，即一段摇床得到粗精矿和尾矿两个产品，粗精矿经第二段摇床得到最终精矿和中矿。
氧化锑选矿
氧化锑选矿锑的选矿现状及发展趋势曹烨刘四清刘玫华李鹏(昆明理工大学)1 氧化锑矿的可浮性氧化锑矿是属于表面润湿性好, 较难浮选的矿石。
氧化锑矿物与主要脉石石英组成的混合矿还不能成功分离。
其主要困难为[ 6] : ¹氧化锑矿物硬度小, 易过粉碎, 泥化严重影响分离; º氧化锑矿物与石英的零电点( PZC )几乎一样, pH 为1. 9左右, 且定位离子都是H+ 和OH- , 使两者的浮选行为极其相似; »氧化锑矿物在水中水解成微量的亲水表面化合物HSbO2或HSbO3, 同石英在水中水解生成的微溶性酸类化合物H SiO4非常相似。
由上可知, 氧化锑矿物与石英用常规活化或抑制的方法分离, 极易造成两者同时活化或同时被抑制, 很难分离开。
2 氧化锑矿选矿分离据统计, 氧化锑矿约占我国已探明锑总储量的15%左右。
氧化锑矿是较难选别的矿石。
目前国内外氧化锑矿选矿仍用重选, 但细粒氧化锑矿重选的回收率低, 多年来国内外对氧化锑矿的选矿给予了相当大的关注。
2. 1 氧化锑矿的重选张汉平等[ 11]采用重选回收某浮选尾矿中的氧化锑矿, 使尾矿中锑的品位从1. 55% 降到0. 67% ,流程中锑的回收率达到75%。
2. 2 氧化锑矿石的离析浮选添加氯化剂并加热进行离析, 使矿石中的锑呈挥发性的氯化物从矿物晶格中析出, 吸附在还原剂的表面, 被离析反应中生成的氢还原成金属锑。
离析后的物料经磨矿、常规浮选就能有效回收锑。
陈厚德等[ 12 ]在处理某硫化-氧化混合锑矿时,先用浮选回收硫化锑矿, 尾矿用离析浮选法处理, 可得到锑品位为28. 70%, 锑回收率为95. 01% 的良好指标。
2. 3 氧化锑矿浮选赖仁魁等[ 13]利用分析化学中掩蔽滴定金属离子的原理, 提出了掩蔽抑制石英的设想, 并初步研究了硫脲作为掩蔽抑制剂对氧化锑矿物及石英可浮性的影响。
研究表明, 介质pH 为4时硫脲对石英有一定的选择性抑制作用。
氧化锑矿浮选工艺优化试验研究
根据图3试验结果,Pb(NO3)2.CuSO4 - 5巴0、 CuCl - 2HZO和MnCl・4H2O的组合对氧化窗矿 浮选的活化作用明显。因此，试验确定以EF105为捕 收剂,用量为7. 5乂10-4皿01/-,松醇油为起泡剂，用量 为 6. 0乂10一乜/!1-,选择 Pb(NO3)2,CuSO4 - 5H2O、 CuCl - 2HZ O和MnCl・4HZ O的组合(摩尔比
要求%
表1
单矿物的纯度分析结果
Talbe 1
Results of purity analysis
of single mineral
/%
单矿物种 氧化锚矿 石英 方解石
矿物度 92. 98 99. 99 95. 23
Sb 72.93
Si 46. 73
Ca 38.16
1.2氧化歸矿实际矿样性质
1.2.1氧化铢矿实际矿样组分分析
CuSO4 • 5H2O : MnSO4 • HjO =1 ： 0.6
敝
A'SO/ •帆0
毎
MnClj • 4耳0
§
CuCL •2H,0
MnSO4 ■ H20
CuSO4巧氏。
Pb(NO3)2
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
氧化镂回收敢％
图3活化剂种类对氧化僦矿浮选行为的影响 Fig.3 Efectofactivatortypeonflotation
contentoforesample
/%
矿物名称 辉鋪矿 矿 锚华 矿 褐铁矿 其他
含量 0 . 81 0 . 76 0 . 31 0 . 68 0 . 79 0 . 23
疏水性纳米粒子对细粒矿物浮选的影响
2 细粒矿物浮选 提高细粒矿产资源的回收利用效率是保证有限矿产资
源供应的有效措施，具有开源节流和环境保护的综合效益。 然而，我们面临的细粒矿物难于浮选回收的重大科学问题并 没有得到有效解决，新技术、新药剂、新工艺和新设备是解 决细粒矿物综合回收的必要途径。
1 纳米粒子 纳米粒子通常是粒度在 1nm 到 100nm 之间，它具有尺
寸小、比表面积大、表面非配对原子多、吸附性强等特点 ； 因此，纳米粒子材料具有许多普通材料所不具有的性能，如 量子尺寸效应、小尺寸效应、表面与界面效应 .、宏观量子隧 道效应等。
已有相关报道 [1-3] 纳米粒子吸附污水中的污染物，并且 获得比较好的结果。利用纳米材料的吸附性能，可以去除污 水中的重金属离子。如有人利用溶液 - 凝胶法合成的纳米 铁酸锰溶液处理污水，可以很好地去除 Cr6+，去除率可高达 86% ；利用原位合成法合成的 Fe3O4 磁性纳米粒子处理印 染厂污水，在外加磁场的条件下，磁性纳米粒子能快速聚集，
3 纳米粒子浮选回收细粒矿物 在浮选中，浮选药剂是对浮选指标影响非常大的因素之
一，很多科研工作者都对这一因素进行了很多的探究。疏水 性纳米粒子在浮选中的应用也收到了一些工作者的关注。目 前，纳米技术在环保方面、资源的高效利用方面都提供了一 定的技术支持。纳米粒子比其他常规材料具备更多的特异效 应，如体积效应、量子尺寸效应和表界面效应等，因此物化 性质有很大的变化，表面活性能较高，有较强的吸附能力等。
针对细粒矿物难选的各种原因，选矿工作者从不同角度 入手，进行了大量的研究工作 [4-7]，主要包括四个方面 ：聚 团浮选技术、浮选药剂、浮选溶液化学、细粒浮选设备的研 究。
逆流分选柱预富集细粒氧化锑尾矿的试验研究
逆流分选柱预富集细粒氧化锑尾矿的试验研究褚浩然;王毓华;曾繁森;郑霞裕;卢东方【摘要】针对当前氧化锑尾矿摇床作业处理量小、操作不稳定及回收效率低的问题,设计了细粒氧化锑尾矿预富集设备——逆流分选柱,高效抛除了低品位脉石矿物,降低了后续摇床作业的处理量,提高了摇床作业给矿品位.通过条件和正交试验研究了给矿量、底流流量、上升水流量等主要参数对氧化锑尾矿预富集效果的影响,获得了该设备预选氧化锑尾矿时的最佳分选条件,结果表明:当给矿Sb品位为0.75％时,在给矿流量300 mL/min、底流流量30 mL/min、上升水流量133 mL/min的优化条件下,一次分选可以得到Sb品位2.54％、回收率73.91％的锑粗精矿.流程对比试验结果表明,该设备在抛除近80％尾矿的同时,使最终精矿品位和综合回收率相较于单独使用摇床均有所提高.【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】5页(P45-48,52)【关键词】逆流分选柱;氧化锑;预富集;锑精矿【作者】褚浩然;王毓华;曾繁森;郑霞裕;卢东方【作者单位】中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TD922锑是一种稀有金属元素，在地壳中的含量很低，且较难富集，是一种战略金属资源［1］。
我国锑成矿条件优越，是世界上锑资源最丰富的国家［2］。
但随着易选锑资源的大规模开采，可选性好的硫化锑资源量日益减少，氧化率高、资源量大的氧化锑矿日益受到重视［3］。
由于氧化锑可浮性质差、伴生矿物影响复杂等原因，氧化锑浮选技术难度大，仍处于实验室阶段［4-5］。
摇床重选仍是分选氧化锑的主要技术途径。
摇床作业存在单位面积处理量小、操作稳定性较差及受矿石性质（粒度、浓度和给矿量等）波动影响大等缺点，氧化锑回收率仅20%左右［6］。