飞瑞氧化锑矿解决方案
锑(Sb),原子序数51,原子量121.75,元素名来源于英文名,原意是辉锑矿Stibnite。
一、锑矿物的分类及组成
辉锑矿 (Sb2S3),是锑的选冶最主要的矿物原料。在自然界里,锑主要形成硫化物(如Sb2S3),少数形成氧化物和含硫盐类(如Sb2O3、[SbS3]3-等)。
锑与铋有相近的地球化学特征,在辉锑矿中Sb2S3与Bi2S3能进行广泛地混合。
锑在自然界中约有120多种锑矿物和含锑矿物,主要以4种形式存在,即
①自然化合物与金属互化物,如自然锑、砷锑矿;
②硫化物及硫盐类,如辉锑矿、硫铜锑矿、硫锑铁矿、辉锑铁矿、黝铜矿、
车轮矿、硫锑铅矿、脆硫锑铅矿、斜硫锑铅矿、硫锑银矿、辉锑银矿、辉锑铅银矿、硫汞锑矿、硫氧锑矿等;
③卤化物或含卤化物,如氯氧锑铅矿等;
④氧化物,如锑华、黄锑华、锑赭石、锑钙石、水锑钙石、方锑矿等。
地壳上虽然已发现含锑矿物达120多种,但具有工业利用价值并适合现今选冶条件,含锑在20%以上的锑矿物仅有10种,即辉锑矿(含Sb 71.4%)、方锑矿(含Sb 83.3%)、锑华(含Sb 83.3%)、锑赭石(含Sb 74%~79%)、黄锑华(含Sb 74.5%)、硫氧锑矿(含Sb 75.2%)、自然锑(含Sb 100%)、硫汞锑矿(含Sb 51.6%)、脆硫锑铅矿(含Sb 35.5%)、黝铜矿(含Sb 25%)。其中,辉锑矿是锑的选冶最主要的矿物原料。
二、锑矿类型
地质勘探过程中应将矿石划分为自然类型和工业类型。锑矿石的自然类型,可分为氧化矿石、混合矿石、原生矿石3种,其标准按锑氧化率(%)划分:
氧化矿石>50%,
混合矿石30%~50%,
原生矿石<30%。
锑矿石的工业类型,根据我国锑矿床物质成分特点,有的以锑为主的单一矿床,更多
的是多组分共伴生矿床,有的锑与金、汞、钨等共伴生。
锑矿石工业类型有:单一锑、锑金、锑汞、锑金钨、锑钨等类型。
三、工业要求
辉锑矿一般工业要求:
边界品位,含Sb 0.7%;
工业品位,含Sb 1.5%;
可采厚度≥1m;夹石剔除厚度≥2m。
当辉锑矿床中的伴生组分达到下列含量时,应注意综合评价。
锑矿床中伴生组分品位:
Au 0.1g/t、WO3 0.05%、Hg 0.005%、Pb 0.2%、Zn 0.4%、As 0.2%、S 2%、Cu 0.1%、Sn 0.08%、Ag 2g/t、Bi 0.02%、Se 0.001%、Co 0.1%、Ni 0.1%、CaF 25%、BaSO4 5%。
四、选矿工艺
单一辉锑矿石用单一浮选流程;
硫化—氧化混合锑矿石(氧硫混合矿)则粗粒用重选,细粒用浮选或重选-浮选联合流程。
含锑复杂多金属硫化矿石:矿石中除辉锑矿外,还有钨,金等。可细分为
铅锑矿,金锑矿,锑钨矿,锑金钨矿
1. 手选:
锑矿手选工艺是 利用锑矿石中含锑矿物与脉石在颜色、光泽、形状上的差异进行的。该方法虽然原始、劳动强度较大,但常能得到品位较高的块锑精矿,适合于锑冶金厂竖式焙烧炉的技术要求,且能降低选矿生产成本和能耗,在我国应用较为广泛。
重选:
锑矿石的重选工艺对于大多数锑矿石选厂均适用。锑矿物属于密度大、粒度粗的矿物,易于用重选方法与脉石分离。
辉锑矿、黄锑华、红锑矿三种锑矿石属于按密度分选的极易选矿石。
重选费用低廉,又能在较粗粒度范围内分选出大量合格粗粒精矿,并丢弃大量脉石。重选仍是当今锑选矿工作者采用的选矿方法。
浮选:
浮选是锑矿物最主要的提取方法。浮选法是根据有用矿物与脉石间的可浮性差异进行的浮游选矿分选。
浮选法选矿具有选矿精度高,选矿指标高等多种优势,但缺点也非常明显,例如设备投资较大,生产成本较高,对环境有一定的污染等等。
五、硫化锑矿物浮选
根据可浮性,有难选、易选两种,大多采用浮选方法提高矿石品位。
辉锑矿常先用铅盐作活化剂,也有用铜盐或铅盐铜盐兼用的,然后用捕收剂浮选。常用的捕收剂为丁黄药或页岩油与乙硫氮混合物,起泡剂为松醇油或2号油;普遍使用硝酸铅做活化剂、且用量很大,导致锑精矿含铅高,影响产品质量。
六、氧化锑矿物浮选
近年来随着工业的发展,国际市场对锑的需求强劲,可选性好的硫化锑矿石日益减少,而氧化锑矿石不仅日益贫化,且采用常规浮选较难实现分选,主要原因有:有用矿物的嵌布粒度较细;与其他矿物的共生关系较复杂;可浮性极差;与脉石的表面性质极为相似。氧化锑矿石是世界难选矿石之一,氧化锑矿的高效浮选是世界选矿难题之一。
氧化锑矿物国内外生产实践中通常用重选,但回收率指标显著偏低,通常低于20%。多年来,为了提高氧化锑矿的回收,主要研究采用手选、重选、浮选、硫化浮选、重选-浮选联合等工艺。
通过多年的研究,飞瑞氧化锑矿解决方案(Florrea MaxSb solution)取得突破性进展,已经成功工业应用,浮选技术世界领先。
(一)氧化锑矿浮选两大难题:
1. 细颗粒氧化锑矿物回收率低。多年来氧化锑矿物浮选做了大量工作,效果不好。
2. 硝酸铅等重金属离子造成环境污染,降低精矿品位。浮选时, 加入了大量的铅、铜离子活化氧化锑矿物,或者重铬酸钾抑制辉锑矿。硝酸铅是有毒的重金属盐,这些重金属离子一部分会随选矿废水外排造成环境污染,一部分最终进入锑精矿,给后续的冶炼过程带来麻烦, 研究少用或不用重金属离子调整剂是重中之重。
飞瑞新型锑矿浮选药剂,在零电位的情况下对锑进行捕收,具有环保、排放安全等特点。本药剂适用于氧化锑/硫化锑的混合浮选,硫化锑或氧化锑单独浮选。具有以下优点:
1.浮选锑不需要添加铅盐/铜盐,直接浮选,避免了排废中有害元素的存在,
2.回收精矿中不含铅/铜元素存在,从而保证回收品位,
3.回收率高于其他药剂,在浮选过程中硫化时不需要补充其他活化剂。
(二)工艺流程和药剂制度
飞瑞氧化锑矿浮选工艺采用同步浮选和异步浮选流程,采用水玻璃,草酸抑制,和Florrea 622,Florrea 627活化氧化锑药剂组成活化体系,采用高效锑捕收剂Florrea 40,Florrea 50,提高了整个锑的回收率与精矿质量。使锑精矿不含有害元素铅离子,并且大大提高浮选效率,大幅提高氧化锑的浮选回收率。该工艺和药剂制度可实现硫化锑矿物和氧化锑矿物混合一次性浮选,无需要硫化氧化分开浮选,大大续短了氧化锑矿浮选工艺的流程。
七、成功案例
一个复杂锑矿,飞瑞为其提供一个可行的解决方案,并通过使用我们飞瑞的浮选药剂选择性地浮选锑氧化物或银金实体。
该矿矿石预浓缩部分已基本完成,锑矿物以氧化物形式存在;浮选富集法在锑的选矿中效果不佳。硫化实体中已经含有银和金的矿石材料(根据以前的浮选试验,可通过硫化浮选回收部分金和银实体)。矿石的平均锑品位为3% Sb和30 g/t Ag。含有锑氧化物矿物,如钨铅矿、铈铅矿或价铅矿。
该项目有两条生产线,前面浮选金银其他矿物,后面生产线回收氧化锑,采用飞瑞氧化锑矿解决方案后,银回收率最后达到95%,氧化锑浮选回收率在85-95%。