一种富铁闪锌矿锌硫分离系统及其分离工艺 |
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| 申请号 | CN201910662459.0 | 申请日 | 2019-07-22 | 公开(公告)号 | CN110433957B | 公开(公告)日 | 2024-03-12 |
| 申请人 | 方圆(德安)矿业投资有限公司; | 发明人 | 罗小苟; 王进; 钟元鑫; 吴彬; 徐明; 李小兵; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公布了一种富 铁 闪锌矿锌硫分离系统，包括依次设置的螺旋分级机、锥形 球磨机 、浮选机以及摇床系统；还公开了本分离系统的分离工艺，它包括以下步骤，磨矿、硫粗选、硫扫选、硫精选、一次锌粗选、一次锌扫选、锌精选、二次锌粗选、摇床重选以及二次锌扫选，本发明选用腐植酸钠所活化剂，安全无毒，效果与氰化钠相当，通过增加摇床重选步骤，取得了锌精矿品位34.2％，锌回收率35％的经济指标。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种富铁闪锌矿锌硫分离工艺，其特征在于：包含以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种富铁闪锌矿锌硫分离系统及其分离工艺技术领域[0001] 本发明涉及选矿技术领域，特别是一种富铁闪锌矿锌硫分离系统及其分离工艺。 背景技术[0002] 尖峰坡锡矿是锡石多金属硫化矿类型矿床，该矿床有以下几个特点：(1)原矿含有大量硫化矿物，属高硫锡矿。(2)矿石中除硫化矿外，还有相当数量的氧化铁矿物和铁的碳 酸盐矿物，造成锡硫分离困难。(3)锡石嵌布粒度细，分散率相对较高。2006年研究院针对尖 峰坡锡矿的矿石特点，提出了“优先脱硫‑混浮锌硫‑锌硫分离‑重选选锡”的合理工艺流程。 [0003] 但在锌硫分离工艺中，原设计出于选矿指标较好、稳定原因考虑，选择了氰化钠作为硫化矿的抑制剂。氰化物作为传统的硫化矿抑制剂，在选矿生产中一直有广泛的应用，但 由于氰化物(氰化钾与氰化钠)是剧毒药剂，使用后会使尾矿水中含氰化物，造成环境严重 污染，一般都要对尾矿水及废水进行净化处理，比如添加漂白粉，并且由于氰化物属于剧毒 物品，不仅采购要经过严格审批，而且在运输、保管和使用等方面都存在巨大的安全隐患， 安全管理难度较大，再者从经济上来说，氰化物价格也较贵。 [0004] 因此，随着相关安全环保政策的日益严格，氰化物抑硫也已迈入淘汰阶段，如找到一种或组合抑制剂药剂替代氰化物，实现无氰浮选，将会降低对自然生态造成的污染，降低 安全管理难度，提升选厂的本质安全度，取得较好的社会和经济效益。 [0005] 本文提到2号油为松花油。 发明内容[0006] 为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种富铁闪锌矿锌硫分离系统，包括依次设置的螺旋分级机、锥形球磨机、浮选机以及摇床系统，所述摇床系统包括依次设置的一 段摇床和二段摇床，所述一段摇床和二段摇床结构相同，所述一段摇床包括摇床底座和摇 床本体，所述摇床底座上设有固定板，固定板的一端设有安装槽，另一端铰接有活动板，所 述固定板靠近安装槽一端的侧壁安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端贯穿所述安装槽 的一端的侧壁连接有丝杆，所述丝杆远离伺服电机的一端与所述安装槽转动连接，所述丝 杆上螺纹连接有滑块，滑块上铰接有连杆，连杆远离滑块的一端与所述活动板靠近伺服电 机的一端下表面铰接；所述活动板上表面均匀安装有若干缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端与所 述活动板固定的，另一端与所述摇床本体固定，所述摇床本体包括摇床板，摇床板靠近所述 伺服电机的一端设有给矿槽和给水槽，所述摇床板的一端壁部设有振动电机。 [0008] 本发明还公开了一种如上所述的一种富铁闪锌矿锌硫分离系统的分离工艺，包含以下步骤： [0009] S1：磨矿：将原矿投入螺旋分级机进行初步筛选，然后在锥形球磨机磨矿中分选出‑0.076mm含量为90％以上，得磨矿矿浆； [0010] S2：硫粗选：将步骤S1的磨矿矿浆调整好浮选浓度后在浮选机进行分选进行硫粗选，得到硫粗选精矿和硫粗选尾矿； [0011] 其中硫粗选工艺：在磨矿矿浆中加入硫酸锌进行搅拌，搅拌3‑5min后加入丁基黄药和2号油搅拌3‑5min，然后继续在浮选机中进行分选，得硫粗选精矿和硫粗选尾矿； [0012] S3：硫扫选：将步骤S2得到的硫粗选尾矿进行硫扫选，得到硫扫选中矿和硫扫选精矿；其中硫扫选工艺：在硫粗选尾矿里加入活化剂搅拌，搅拌2‑5min后，继续加入丁基黄药 和2号油，作用时间2‑5min，继续在浮选机进行分选； [0013] S4：硫精选：将步骤S2得到的硫粗选精矿继续在浮选机进行硫精选，得到硫精矿和硫精选中矿； [0014] 将所述硫精选中矿和步骤S3中所述硫扫选中矿返回步骤S2中继续作业； [0015] S5：一次锌粗选：将步骤S3的硫扫选精矿继续在浮选机进行一次锌粗选，得到一次锌粗选尾矿和一次锌粗选精矿；在硫扫选精矿中加入活化剂，搅拌，继续加入丁基黄药和2 号油，作用时间为3‑5min； [0016] S6：一次锌扫选：将步骤S5中的一次锌粗选尾矿加入丁基黄药和2号油进行一次锌扫选，得到浮锌尾矿和一次锌扫选中矿； [0017] S7：锌精选：将步骤S5中的一次锌粗选精矿继续在浮选机进行锌精选，得到锌粗选精矿和锌精选中矿；将所述锌精选中矿和步骤S6中所述的一次锌扫选中矿返回至步骤S5中 继续作业； [0018] S8：二次锌粗选：将锌粗选精矿先进入螺旋分级机再进入球磨机进行磨矿分选出浆料，往浆料中加入活化剂和抑制剂进行搅拌，搅拌结束后继续在浮选机进行二次锌粗选， 得到二次锌粗选精矿和二次锌粗选尾矿； [0019] S9：摇床重选：将步骤S8中的二次锌粗选精矿继续在浮选机进行四级精选，然后进入一段摇床和二段摇床重选，得到锌精矿和锌精尾； [0020] S10：二次锌扫选：将步骤S8中的二次锌粗选尾矿继续在浮选机进行二次锌扫选，得到二次锌扫选中矿和锌精尾，将所述二次锌扫选中矿返回至所述步骤S8中继续作业。 [0021] 优选地，所述步骤S1中的磨矿浓度为30‑60wt％，磨矿时间3‑8min。 [0022] 优选地，步骤S8所述的抑制剂为腐植酸钠，用量按每次投放所在的矿浆浆料算为4500‑7500g/吨。 [0023] 优选地，步骤S2所述硫酸锌的用量按每次投放所在的矿浆浆料算为300‑500g/吨。 [0025] 优选地，步骤S2、S3、S5中所述丁基黄药的用量按每次投放所在的矿浆浆料算为60‑100g/吨。 [0026] 优选地，步骤S2、S3、S5中所述2号油的用量按每次投放所在的矿浆浆料算为10‑20g/吨。 [0027] 优选地，步骤S2中所述浮选浓度为45～50wt％。 [0028] 本发明的有益效果：(1)本发明的分离系统中摇床新增调节机构，即伺服电机带动丝杆转动，丝杆带动滑块往复运动，带动连杆升降，从而实现对摇床板的坡度进行调节，按 照需要调节，通用性好；(2)本发明的分离系统通过设置若干缓冲弹簧，对摇床具有缓冲减 震的作用，优化设备；(3)本发明的分离工艺抑制剂中选用腐植酸钠，替代了传统的毒性较 高的氰化钠，安全性较高；(4)本发明选用的腐殖酸钠作用效果与氰化钠的效果相当；(5)本 发明的分离工艺增加摇床重选步骤，取得了锌精矿品位34.2％，锌回收率35％的经济指标。 附图说明 [0029] 图1是本发明结构示意图； [0030] 图2是一段摇床的结构示意图； [0031] 图3是摇床板的俯视图； [0032] 图4是本发明分离工艺流程图； [0033] 图中，1‑摇床底座，2‑固定板，201‑伺服电机，202‑丝杆，203‑滑块，204‑连杆，3‑活动板，4‑缓冲弹簧，5‑给矿槽，6‑摇床板，601‑分料区，602‑尾矿区，7‑给水槽。 具体实施方式[0034] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0035] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对 本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个” 的含义是两个或两个以上。 [0036] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语 在本发明中的具体含义。 [0037] 下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。 [0038] 实施例1 [0039] 如图1、图2以及图3所示，一种富铁闪锌矿锌硫分离系统，包括依次设置的螺旋分级机、锥形球磨机、浮选机以及摇床系统，所述摇床系统包括依次设置的一段摇床和二段摇 床，所述一段摇床和二段摇床结构相同，所述一段摇床包括摇床底座1和摇床本体，所述摇 床底座1上设有固定板2，固定板2的一端设有安装槽，另一端铰接有活动板3，所述固定板2 靠近安装槽一端的侧壁安装有伺服电机201，所述伺服电机201的输出端贯穿所述安装槽的 一端的侧壁连接有丝杆202，所述丝杆202远离伺服电机201的一端与所述安装槽转动连接， 所述丝杆202上螺纹连接有滑块203，滑块203上铰接有连杆204，连杆204远离滑块203的一 端与所述活动板3靠近伺服电机201的一端下表面铰接；所述活动板3上表面均匀安装有若 干缓冲弹簧4，缓冲弹簧4的一端与所述活动板3固定的，另一端与所述摇床本体固定，所述 摇床本体包括摇床板6，摇床板6靠近所述伺服电机201的一端设有给矿槽5和给水槽7，所述 摇床板6的一端壁部设有振动电机。 [0040] 实施例2 [0041] 本实施例是在实施例1的基础上进行的进一步优化，具体是所述摇床板6上表面设有分料区601和尾矿区602，所述分料区601设有倾斜设置的分料槽，分料槽的底部设有磁铁 石，所述分料区601与所述给矿槽5和给水槽7连通。 [0042] 使用时，启动伺服电机201，带动丝杆202转动，带动滑块203移动，实现连杆204的移动，将摇床本体撑起，调节好合适角度后，启动振动电机，矿浆从给矿槽5进入摇床板，同 时从给水槽7通水，进入分选区601进行分选。 [0043] 实施例3 [0044] 所处理的矿石为江西德安尖峰坡中的富铁闪锌矿，该矿石中的化学成分及有价、无价元素测试结果如表1所示。 [0045] 表1矿石中主要金属元素含量/wt％ [0046] Sn Zn Cu S WO3 TFe Ag t/g Al t/g As In0.35 0.42 0.12 6.94 0.003 12.51 8.52 0.05 2.47 0.006 [0047] 本矿床内中的铁闪锌矿嵌布特度及粒度特征描述如下。 [0048] 表2铁闪锌矿嵌布粒度测定结果(％) [0049] [0050] [0051] 铁闪锌矿以独立矿物均多嵌布在矿石中，基本没有被其它矿物包裹。铁闪锌矿的嵌布粒度比较细，绝大多数铁闪锌矿集中分布0.01mm～0.2mm，其中0.04～0.16mm的铁闪锌 矿占70％±。 [0052] 一种富铁闪锌矿锌硫分离系统的分离工艺，包含以下步骤： [0053] S1：磨矿：将原矿投入螺旋分级机进行初步筛选，然后在锥形球磨机磨矿分选出‑0.076mm含量为90％以上，得磨矿矿浆，具体为磨矿浓度为50％，磨矿3min，磨矿采用XMQ‑67 型240×90锥形球磨机，磨矿粒度见表3； [0054] S2：硫粗选：将步骤S1的磨矿矿浆调整好浮选浓度达45wt％后在浮选机中进行硫粗选，得到硫粗选精矿和硫粗选尾矿； [0055] 其中硫粗选工艺：在磨矿矿浆中加入硫酸锌进行搅拌，硫酸锌用量为300g/吨，搅拌3min后加入丁基黄药和2号油搅拌3min，然后继续在浮选机进行分选，得硫粗选精矿和硫 粗选尾矿； [0056] S3：硫扫选：将步骤S2得到的硫粗选尾矿进行硫扫选，得到硫扫选中矿和硫扫选精矿；其中硫扫选工艺：在硫粗选尾矿里加入活化剂搅拌，搅拌2min后，继续加入丁基黄药和2 号油，作用时间2min，继续在浮选机进行分选； [0057] S4：硫精选：将步骤S2得到的硫粗选精矿继续在浮选机进行硫精选，得到硫精矿和硫精选中矿； [0058] 将所述硫精选中矿和步骤S3中所述硫扫选中矿返回步骤S2中继续作业； [0059] S5：一次锌粗选：将步骤S3的硫扫选精矿继续在浮选机进行一次锌粗选，得到一次锌粗选尾矿和一次锌粗选精矿；在硫扫选精矿中加入活化剂，搅拌，继续加入丁基黄药和2 号油，作用时间为3min； [0060] S6：一次锌扫选：将步骤S5中的一次锌粗选尾矿加入丁基黄药和2号油继续在浮选机进行一次锌扫选，得到浮锌尾矿和一次锌扫选中矿； [0061] S7：锌精选：将步骤S5中的一次锌粗选精矿继续在浮选机进行锌精选，得到锌粗选精矿和锌精选中矿；将所述锌精选中矿和步骤S6中所述的一次锌扫选中矿返回至步骤S5中 继续作业； [0062] S8：二次锌粗选：将锌粗选精矿先进入螺旋分级机，再进入球磨机进行磨矿分选出浆料，往浆料中加入活化剂和抑制剂进行搅拌，搅拌结束后进行二次锌粗选，得到二次锌粗 选精矿和二次锌粗选尾矿； [0063] S9：摇床重选：将步骤S8中的二次锌粗选精矿继续在浮选机进行四级精选，然后进入一段摇床和二段摇床重选，得到锌精矿和锌精尾； [0064] S10：二次锌扫选：将步骤S8中的二次锌粗选尾矿继续在浮选机进行二次锌扫选，得到二次锌扫选中矿和锌精尾，将所述二次锌扫选中矿返回至所述步骤S8中继续作业。 [0065] 步骤S8所述的抑制剂为腐植酸钠，用量按每次投放所在的矿浆浆料算为4500g/吨。 [0066] 步骤S2所述硫酸锌的用量按每次投放所在的矿浆浆料算为300g/吨 [0067] 步骤S3、S8中所述活化剂为硫酸铜，用量按每次投放所在的矿浆浆料算为60g/吨。 [0068] 步骤S2、S3、S5中所述丁基黄药的用量按每次投放所在的矿浆浆料算为60‑100g/吨。 [0069] 步骤S2、S3、S5中所述2号油的用量按每次投放所在的矿浆浆料算为10g/吨。 [0070] 实施例4 [0071] 本实施例是在实施例3的基础上做了进一步优化，具体是S1：磨矿：将原矿投入螺旋分级机进行初步筛选，然后在锥形球磨机磨矿中分选出‑0.076mm含量为90％以上，得磨 矿矿浆，磨矿浓度为50％，磨矿4min，磨矿采用XMQ‑67型240×90锥形球磨机，磨矿粒度见表 3；其他同实施例3。 [0072] 实施例5 [0073] 本实施例是在实施例3的基础上做了进一步优化，具体是S1：磨矿：将原矿投入螺旋分级机进行初步筛选，然后在锥形球磨机磨矿中分选出‑0.076mm含量为90％以上，得磨 矿矿浆，磨矿浓度为50％，磨矿6min，磨矿采用XMQ‑67型240×90锥形球磨机，磨矿粒度见表 3；其他同实施例3。 [0074] 实施例6 [0075] 本实施例是在实施例3的基础上做了进一步优化，具体是S1：磨矿：将原矿投入螺旋分级机进行初步筛选，然后在锥形球磨机磨矿中分选出‑0.076mm含量为90％以上，得磨 矿矿浆，本实施例采用磨矿浓度为50％，磨矿8min，磨矿采用XMQ‑67型240×90锥形球磨机； 磨矿粒度见表3，其他同实施例3。 [0076] 实施例7 [0077] 本实施例是在实施例4的基础上做了进一步优化，具体是步骤S8中所述活化剂为硫酸铜，用量按每次投放所在的矿浆浆料算为1500g/吨，其余同实施例4； [0078] 实施例8 [0079] 本实施例是在实施例4的基础上做了进一步优化，具体是步骤S8中所述活化剂为硫酸铜，用量按每次投放所在的矿浆浆料算为2000g/吨，其余同实施例4； [0080] 实施例9 [0081] 本实施例是在实施例4的基础上做了进一步优化，具体是步骤S8中所述活化剂为硫酸铜，用量按每次投放所在的矿浆浆料算为2500g/吨，其余同实施例4； [0082] 实施例10 [0083] 本实施例是在实施例7的基础上做了进一步优化，具体是步骤S8中所述抑制剂为腐植酸钠，用量按每次投放所在的矿浆浆料算为6000g/吨。 [0084] 实施例11 [0085] 本实施例是在实施例7的基础上做了进一步优化，具体是步骤S8中所述抑制剂为腐植酸钠，用量按每次投放所在的矿浆浆料算为7500g/吨。 [0086] 对比例1 [0087] 本对比例在实施例3的基础上做了进一步优化，具体是S1：磨矿：将原矿投入螺旋分级机进行初步筛选，然后在锥形球磨机磨矿，得磨矿矿浆，磨矿浓度为50％，磨矿2min，磨 矿采用XMQ‑67型240×90锥形球磨机；磨矿粒度见表3，其他同实施例3。 [0088] 对比例2 [0089] 本对比例在实施例9的基础上做了进一步优化，具体是步骤S8中所述抑制剂为氰化钠，用量按每次投放所在的矿浆浆料算为200g/吨。 [0090] 对比例3 [0091] 本对比例在实施例9的基础上做了进一步优化，具体是步骤S8中所述抑制剂为石灰，用量按每次投放所在的矿浆浆料算为5000g/吨。 [0092] 对比例4 [0093] 本对比例是在实施例7的基础上作出的改变，具体是无步骤S9和S10。 [0094] 表3磨矿时间与磨矿粒度关系 [0095] [0096] 从表2可以得知，根据磨矿粒度的因素，过细在浆料中容易结团，不利于分选，因此综合考虑，磨矿时间较佳为4min(实施例4)。 [0097] 表4硫酸铜用量试验结果 [0098] [0099] 从上表可以看出，实施例3、7‑9为在最佳磨矿时间的条件下硫酸铜不同用量的实验值，综合考虑锌精矿品位和回收率，实施例7的效果较佳，锌精矿的锌品位达到25.075％， 回收率大85.42％，因此，选出硫酸铜最佳用量为1500g/t。 [0100] 对实施例7、10、11以及对比例2、3的锌精矿进行测试，在硫酸铜最佳用量的基础上对腐植酸钠的用量、不同抑制剂种类进行测试，测试结果见表5 [0101] 试样 锌品位 锌回收率实施例7 34.23 35.12 实施例10 28.991 30.18 实施例11 27.216 30.07 对比例2 33.245 32.07 对比例3 29.226 34.76 对比例4 22.226 32.09 [0102] 从上表可以看出，腐植酸钠用量增加，回收率降低，最佳用量在4500g/t(实施例7)，取得了锌精矿品位34.2％，锌回收率34％的经济指标，相比其他活化剂尤其是氰化钠， 与其效率相当，且高于采用石灰为抑制剂的效率，但是腐植酸钠安全无毒，更加符合环保生 产，而且与对比例4相比，实施例7、10、11锌精矿品位和锌回收率高于对比例4的测试值，说 明本发明采用摇床重选步骤，能够进一步提高锌精矿品位和锌回收率。 [0103] 上述实施例仅描述现有设备最优使用方式，而运用类似的常用机械手段代替本实施例中的元素，均落入保护范围。 |
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