锡石-硫化物型矿石的重-浮联合工艺方案

锡石-硫化物型矿石是锡矿资源中选矿难度较大的一类。矿石中既有密度高的锡石，又有可浮性好的硫化物，还有密度介于两者之间的脉石。单一重选难以解决硫化物混入精矿的问题，单一浮选又无法有效回收粗粒锡石。重-浮联合工艺将两种方法的优势叠加，是处理这类矿石的标准技术路线。

本文从锡石-硫化物型矿石的特性出发，给出重-浮联合工艺的完整方案，包括流程设计、设备配置、药剂制度和操作要点。

一、矿石特性与选矿难点

锡石-硫化物型矿石的典型特征是锡石与黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂等硫化物共生，有时还伴生铜、铅、锌等有色金属硫化物。

选矿面临的核心矛盾有两个。

粒度控制的矛盾是最棘手的问题。硫化物需要细磨才能充分解离，而锡石性脆，过磨会造成不可逆的过粉碎损失。在某矿区，在磨矿细度-0.20mm条件下，受原矿解离度不足影响，铅锑精矿与锌精矿之间互含严重，锡回收率仅为73%到77%。细磨虽然有利于硫化物浮选，但锡石过粉碎后重选回收率大幅下降。

硫化物干扰重选是另一个难题。磁黄铁矿、黄铁矿等硫化物的密度较高，在重选过程中会与锡石一起富集，降低锡精矿品位。硫化物的存在还会增加矿浆粘度，影响重选分带效果。部分矿石中的磁黄铁矿具有磁性，会在重选的磁场环境中造成干扰。

锡石-硫化物型矿石的重-浮联合工艺方案，核心思路是“先浮后重”。先用浮选回收硫化物，避免其进入重选系统；浮选尾矿再用重选回收锡石。对于锡石嵌布较粗的矿石，也可以在重选粗选后再浮选脱硫。

二、典型工艺流程

根据矿石中硫化物的种类和含量，重-浮联合工艺有以下几种典型流程。

2.1 先浮后重流程

这是最常用的流程，适用于硫化物含量较高、锡石嵌布粒度适中的矿石。

磨矿是第一步。磨矿细度需要兼顾硫化物解离和锡石过粉碎。对于锡石-硫化物型矿石，一段磨矿细度通常控制在-0.074mm占55%到65%。这个细度下，大部分硫化物已单体解离，锡石的过粉碎程度相对可控。

磨矿产品进入浮选回路。先浮选回收硫化物，根据矿石性质可以选择优先浮选或混合浮选。对于含铜、铅、锌等多金属的矿石，采用优先浮选依次回收各有用矿物；对于仅含黄铁矿等单一硫化物的矿石，可以直接混合浮选产出硫精矿。

浮选尾矿进入重选系统。由于硫化物已被去除，重选给矿条件大为改善。重选采用分级后梯级回收策略：粗粒级用跳汰机，中粒级用螺旋溜槽，细粒级用摇床，微细粒级用离心机。

某矿区采用这一思路，先浮选脱除硫化矿，然后重选回收锡石，锡回收率达到83.72%。广东某锡矿石在原矿锡品位1.28%时，采用“优先浮硫-螺旋丢尾-摇床精选”流程，获得锡精矿品位65.74%、回收率71.99%的指标。

2.2 磁-浮-重联合流程

当矿石中含有大量磁黄铁矿时，单纯浮选脱硫的效果可能不理想。磁黄铁矿的可浮性波动大，浮选回收不稳定。磁选是脱除磁黄铁矿的有效手段。

某矿区锡石多金属硫化矿含大量磁黄铁矿以及黄铜矿、铁闪锌矿和锡石。研究者采用“磁选-浮选-重选”联合流程：先磁选脱除磁黄铁矿，再优先浮铜、锌硫混浮、锌硫分离，最后摇床重选锡石，尾矿再磨再选，获得了合格锡、铜、锌精矿。

该矿区100号矿体的工业实践也证明，在流程前部用磁选（入选粒度-1.43mm）选出产率约25%的磁性物，排除磁黄铁矿对浮选和摇床选别的干扰，大幅提高了选厂的处理能力。

2.3 重-浮-重流程

对于锡石嵌布粒度较粗的矿石，可以先重选回收粗粒锡石，避免其进入磨机过粉碎。粗精矿再磨后再浮选脱硫，最后重选精选。

内蒙古某锡石多金属硫化矿的工艺矿物学研究指出，在粗磨条件下硫化矿集合体的解离度已达到80%。研究者建议在粗磨条件下先采用混合浮选回收铜银硫化矿集合体，再采用重选回收锡石。

三、设备配置方案

以下是日处理1000吨锡石-硫化物型矿石的重-浮联合工艺主要设备配置。

破碎筛分设备：粗碎选用颚式破碎机PE600×900，中碎选用圆锥破碎机PYB-1200，细碎选用圆锥破碎机PYD-1200，振动筛选用2YK-1860。

磨矿分级设备：球磨机选用MQG-2736格子型球磨机，分级设备选用旋流器组FX-250×4。

浮选脱硫设备：搅拌槽选用ф2000×2000矿浆搅拌槽，浮选机选用XCF/KYF-8充气式浮选机组，药剂添加系统选用自动加药机。

重选设备：跳汰机选用JT-5锯齿波跳汰机2-4台，螺旋溜槽选用BL-1500型12-24组，摇床选用6-S型45-60台，离心机选用STL-80型2-4台（用于细粒扫选）。

脱水设备：精矿浓密机选用NZ-9，精矿过滤机选用陶瓷过滤机，尾矿处理选用浓密机加压滤机。

设备配置的原则是：浮选机容量按硫化物含量和浮选时间确定，一般粗选时间8-10分钟，扫选时间5-8分钟。重选设备按处理量上限配置，为后期扩产留有余地。离心机只在细粒锡石损失严重时配置，如果细粒级中锡品位不高可以不设。

四、药剂制度

浮选脱硫的药剂制度根据硫化物种类确定。以下是一套适用于铅锌硫化物型矿石的药剂制度。

调整剂用石灰调节矿浆pH值。在铅浮选作业中，石灰用量500-1500克/吨，将pH调至8.5-9.5。在锌浮选作业中，石灰用量增加至2000-4000克/吨，pH调至10-11。石灰还可抑制黄铁矿和磁黄铁矿。

抑制剂方面，硫酸锌和亚硫酸钠用于抑制闪锌矿，通常配合使用，用量分别为500-1500克/吨和300-800克/吨。

捕收剂用黄药类。铅浮选用乙基黄药或31号黑药，用量30-80克/吨。锌浮选用丁基黄药，用量60-120克/吨。起泡剂用2号油或MIBC，用量10-30克/吨。

活化剂用于锌浮选作业。硫酸铜是闪锌矿的活化剂，用量100-300克/吨，在加黄药之前加入并搅拌3-5分钟。

对于仅需脱除黄铁矿的简单锡石-硫化物矿石，药剂制度可以简化。只需要用石灰调pH至8.5-9.5，丁基黄药用量40-80克/吨，2号油用量10-20克/吨，即可获得满意的脱硫效果。

五、操作要点与工艺控制

5.1 磨矿细度的选择

磨矿细度是重-浮联合工艺的关键参数。细度过粗，硫化物解离不充分，浮选脱硫不彻底；细度过细，锡石过粉碎，重选回收率下降。

确定最佳磨矿细度的依据是工艺矿物学研究结果。需要查明锡石和硫化物的嵌布粒度特征，找到两者的平衡点。内蒙古某锡石多金属硫化矿的研究表明，在粗磨条件下硫化矿集合体的解离度已达到80%，无需过度细磨。

对于大多数锡石-硫化物型矿石，一段磨矿细度控制在-0.074mm占55%-65%是合理的。如果矿石中硫化物嵌布粒度极细，可以采用阶段磨矿——在一段重选抛尾后再磨再选。

5.2 浮选pH值的控制

矿浆pH值是影响浮选分离效果的决定性因素。

在铅浮选作业中，pH值控制在8.5-9.5。这个区间方铅矿可浮性良好，闪锌矿和黄铁矿受到部分抑制。用石灰调节pH值既经济又有效。

在锌浮选作业中，pH值需要提高到10-11。高碱环境可以有效抑制黄铁矿，为锌硫分离创造条件。

需要注意的是，过高的pH值会消耗更多的捕收剂，也可能会轻微影响锡石表面性质。在保证分离效果的前提下，pH值不宜过高。

5.3 重选给矿准备

浮选尾矿进入重选前，通常需要脱药和浓缩。残留的浮选药剂会使矿浆发粘，影响重选分带效果。脱药可以通过活性炭吸附或浓缩后更换新水实现。

重选前的脱泥也很重要。浮选矿浆中可能含有大量细泥，需要控制重选的给矿浓度和粒度。采用分级重选策略，粗粒级用摇床、细粒级用离心机，可以有效提高回收率。

六、全粒级浮选新进展

近年来，随着浮选技术的进步，全粒级浮选成为处理锡石-硫化物型矿石的新方向。与传统“浮-重”工艺不同，全粒级浮选工艺将锡石的回收也纳入浮选系统，不再依赖重选。

某矿区锡石-多金属硫化矿的研究结果表明，采用全粒级浮选流程，在闭路试验中获得铅锑精矿含铅锑44.34%，铅、锑回收率分别为90.76%和90.86%；锌精矿锌品位45.19%，锌回收率91.19%；锡精矿锡品位45.78%，锡回收率86.48%。锡回收率较选厂现有水平提高了5个百分点以上。

全粒级浮选的优势在于：可以降低磨矿细度要求，简化生产工艺流程，避免锡石过粉碎。但全粒级浮选对浮选药剂的要求更高，需要高效的选择性捕收剂来捕收细粒锡石。在回收微细粒锡石时，采用新型捕收剂SR（烃基羟肟酸），在不脱除-10微米矿泥的条件下，锡石细泥浮选作业回收率达到88.72%。

目前全粒级浮选在工业上的应用还不够广泛。对于锡石嵌布粒度较粗、硫化物含量适中的矿石，传统重-浮联合工艺仍然是更成熟、更可靠的选择。

七、工艺选择建议

选择重-浮联合工艺的具体方案，可以根据以下原则判断。

硫化物含量低于10%、锡石嵌布粒度大于0.2mm时，可以采用“先重后浮”简化流程。先用重选回收粗粒锡石，重选精矿再浮选脱硫。这样可以减少进入浮选的矿量，降低药剂消耗。

硫化物含量10%-30%、锡石嵌布粒度0.1-0.2mm时，推荐采用“先浮后重”标准流程。先用浮选脱除硫化物，尾矿再重选回收锡石。这是应用最广泛的方案。

硫化物含量超过30%、硫化物类型复杂时，建议采用“磁-浮-重”联合流程。先磁选脱除磁黄铁矿，再浮选回收其他硫化物，最后重选回收锡石。

对于锡石嵌布粒度极细、硫化物含量高的难选矿石，可以考虑全粒级浮选方案。但需要先做充分的浮选试验，验证药剂方案的经济性。

锡石-硫化物型矿石的选矿，核心是把硫的问题解决在重选之前。 “先浮后重”是经过大量生产验证的有效路径。从磨矿细度的平衡、浮选pH的控制到重选前的脱药脱泥，每一个环节都值得精细管理。建议在工艺设计阶段做充分的浮选试验，确定最佳的药剂制度和磨矿细度。一个经过验证的药剂方案，是重-浮联合工艺成功的基础。