阎晔轶，贾宝亮，孙亚峰，马晓炜，薛刚，白新悦
（陕西省地质矿产实验研究所，陕西省矿产资源勘察与综合利用重点实验室，西安 710054）
摘 要：陕西山阳县某锑矿矿石，原矿含锑2.27%，硫 2.85%,砷 0.27%。通过试验选择糊精、硅酸钠作为组合抑制剂、正丁醇作为起泡剂，有效抑制了石英、黄铁矿、毒砂矿物进入锑精矿中。经一段磨矿、一次粗选、一次扫选、两次精选的工艺流程。最终获得产率3.45%，锑品位59.42%，回收率90.31%的锑精矿。
关键词：锑矿石;抑制剂;起泡剂;浮选
Experimental study of Shaanxi Shan yang antimony ore
YAN Yeyi, JIA Baoliang, SUN Yafeng, MA Xiaowei, XUE Gang, BAI Xinyue
(Shaanxi institute of geology and mineral resources experiments, Key Laboratory of mineral resources exploration and utilization in Shaanxi Province Xian, Xi’an 710054, China ) Abstract: Shaanxi Shan yang Antimony ores contains 2.27% Antimony, 2.85% Sulfur, 0.27% Arsenic. Through the experiment, we choose dextrin, sodium as the combined inhibitor, n-butanol as foaming agent, which effectively inhibit the quartz, pyrite, arsenopyrite entering in the antimony concentrate. By the process of one roughing, one scavenging, two cleaning, we got a antimony concentrate with a grade 59.42%, recovery rate 90.31%, yield 3.45%. Key words: Antimony ore; inhibitors; foaming agent; flotation
山阳锑矿矿石中矿物主要有辉锑矿、黄铁矿、毒砂等，它们的可浮性好，都能被黄药类和黑药类捕收剂捕收，黄铁矿和毒砂对锑精矿质量影响很大[1]。因此浮选时必须抑制黄铁矿和毒砂来提高辉锑矿精矿指标。本研究中选用糊精作为黄铁矿和毒砂的抑制剂，与常规的其他黄铁矿、毒砂抑制剂相比，效果明显。在锑矿浮选中，通常选用松醇油作为浮选的起泡剂，松醇油泡沫较黏，导致黄铁矿、毒砂矿物会夹杂进入锑精矿中导致锑精矿指标下降。而正丁醇作为锑矿浮选的起泡剂，则相比松醇油和其他烃油类起泡剂效果好。本试验考察了多种抑制剂对锑矿中石英、黄铁矿、毒砂等脉石的抑制效果，同时也对考察了多种起泡剂对浮选过程中黄铁矿、毒砂矿物上浮的影响。最终确定了较佳的药剂制度及工艺流程，获得了较好的工艺指标。 1 矿石性质分析
根据试验的需要，我们对山阳锑矿石进行了原矿化学分析，湿筛筛分分析，锑矿物相分析，X-衍射检测分析。结果分别见表1~表4。
表1 原矿化学分析结果
Table 1 Multi-element analysis results of run-of-mine ore /%
Sb TFe Cu Pb Zn 元素
2.26 3.06 0.0012 0.0017 0.0058 含量
WO3 Sn Bi Se CaF2 元素
1.72 含量 0.005 0.0003 0.0015 0.68
TiO2 CaO MgO BaSO4 Hg1） 元素
5.35 2.62 0.35 5.00 含量 0.434
1）单位为g/t。
S 2.85 Al2O3 11.68 Ag1） 1.0 As 0.271 SiO2 57.32 Au1） 0.67 Ni 0.0036 Co总 0.0016
表2 筛分分析结果
Table 2 Results of particle sizing /%
粒级/mm +1.0 -1.0 ~ +0.4 -0.4 ~ +0.154 -0.154 ~ +0.074
-0.074 合计 产率 11.74 28.98 18.50 9.89 30.89 100.0 锑品位 3.46 1.63 2.32 2.63 2.07 2.24 锑分布率 18.30 20.98 19.20 11.61 29.91 100.0
表3锑的化学物相分析结果
Table 3 Analysis results of Antimony Phase /%
相名 含量 分布率 硫化物中锑
1.76 77.88 氧化物中锑
0.50 22.13 合计 2.26 100.0
表4 原矿Ｘ-衍射分析结果
Table 4 X- diffraction analysis results of raw ore /% 矿物名称 含量 石英 68 铁白云石 16 伊利石 8 高岭石 3 辉锑矿 3 长石 2
从表1~表4中可以看出山阳辉锑矿矿石的矿物组成不是很复杂，矿物为辉锑矿、黄铁矿及少量毒砂等；脉石矿物为石英、铁白云石、伊利石、高岭石、长石等，目的矿物锑在各个粒级中分布较为均匀。 2 锑矿选矿试验研究
我国选辉锑矿常用的捕收剂有阴离子型捕收剂和油类捕收剂[2]。
后者一般作为辅助剂添加，阴离子捕收剂仍以黄药类为主，如乙黄药、丁黄药、戊黄药、异戊黄药、Z-200等，其次为黑药类，如25号黑药、丁胺黑药等，同时硫氮类捕收剂，如乙硫氮，也有较好的捕收性能，其药剂用量也小[3]。起泡剂多用松醇油以及部分醇类和脂类。一般用硝酸铅或硫酸铜为辉锑矿的活化剂。
本试验主要考察了浮选过程中，磨矿细度、抑制剂种类及用量、捕收剂用量及种类、活化剂硝酸铅用量和起泡剂种类及用量对锑矿浮选指标的影响。
2.1 磨矿细度试验
磨矿细度对浮选指标有较大的影响，选择合适的磨矿细度是确保获取高回收率、避免不必要的过磨现象、减少磨矿成本的首要前提条件，本试验主要考察磨矿细度对锑矿浮选粗选指标的影响。粗选试验流程见图1，磨矿细度试验结果见图2。
原 矿 药剂用量单位：g/t
搅拌时间单位：min
磨矿 3 ×丁黄药200 1 ×松醇油20 粗 选 5 粗精矿
图1 粗选试验流程
Fig.1 The process of rough flotation
尾 矿
45100.040 锑品位 回收率97.595.092.590.035锑精矿品位/%2587.52085.082.580.095151050图2 磨矿细度试验结果 磨矿细度-0.074mm含量/%Fig.2 Results of grinding fineness test
5560657075808590 从图2的磨矿细度试验结果看出，随着磨矿细度的增加，锑的回收率先增加而后开始下降。当磨矿细度−0.074 mm增加至63%后，锑的回收率增加幅度不大，结合国内选矿厂的生产实践，锑矿多在较粗粒度范围内回收，故将磨矿细度选择−0.074 mm 占63 %左右为宜。
2.1、抑制剂种类及用量试验
抑制剂的添加是为浮选药剂与矿物间的相互作用创造良好条件，并兼顾消除其他影响[2,3]。本试验利用硅酸钠和糊精配合来抑制黄铁矿和毒砂以达到提高锑精矿指标的目的，试验结果见表5。
表5 抑制剂种类及组合用量试验
Table 5 The types and amount of inhibitor combination test /% 调整剂种类 及用量/g·t-1
0
产品名称 粗精矿
尾矿 原矿 粗精矿 尾矿 原矿 粗精矿 尾矿 原矿
产率 6.95 93.05 100.0 6.40 93.60 100.0 5.34 94.66 100.0
锑品位 29.21 0.25 2.26 32.19 0.20 2.25 38.76 0.20 2.26
回收率 89.92 10.08 100.0 91.56 8.44 100.0 91.62 8.38 100.0
硅酸钠500 糊精 300 硅酸钠500 糊精 500
回收率/%30硅酸钠500 糊精 700 硅酸钠500 糊精 1000 硅酸钠250 糊精 500 硅酸钠750 糊精 500 次氯酸钙 1000
粗精矿 尾矿 原矿 粗精矿 尾矿 原矿 粗精矿 尾矿 原矿 粗精矿 尾矿 原矿 粗精矿 尾矿 原矿 5.38 95.14 100.0 4.65 95.35 100.0 4.67 95.33 100.0 6.41 93.59 100.0 9.41 90.59 100.0 37.55 0.27 2.28 43.44 0.26 2.27 42.83 0.27 2.26 31.83 0.21 2.24 22.02 0.24 2.29 88.60 11.40 100.0 88.99 11.01 100.0 88.50 11.50 100.0 91.07 8.93 100.0 90.39 9.61 100.0
从表5中可以看出，次氯酸钙的加入不利于锑矿浮选（加后粗精矿产率增加，品位降低，不利于精选），兼顾回收率与品位指标，选择作为硅酸钠和糊精抑制剂，用量均为500 g/t为宜。
2.2、活化剂硝酸铅用量试验
锑矿浮选常用的活化剂为硝酸铅[5]。为了确定最佳的活化剂用量，进行了活化剂硝酸铅用量试验，试验结果见图3。
40 精矿锑品位 回收率1009590858025757020656055103530精矿品位/%15图3 活化剂硝酸铅用量试验 硝酸铅用量/g·t-1Fig.3 The amount of activator lead nitrate test
0255075100125150175200 50从图3可以看出，随着硝酸铅用量的增加，锑精矿品位缓慢升高
回收率/%后又有下降趋势，硝酸铅用量增加到150 g/t以上时，锑的回收率变化不大，故选择硝酸铅用量150 g/t为宜。
2.3、捕收剂种类试验
由于辉锑矿的可浮性较好，多种类型的硫化矿物捕收剂对其均有较好的适应性[4]。浮选辉锑矿常用的捕收剂主要是黄药类和黑药类，我国选锑厂常用的捕收剂有乙黄药、丁黄药、丁铵黑药、戊黄药、乙硫氮和Z-200等。本试验进行了捕收剂种类试验，试验结果见表6。
表6 捕收剂种类试验
Table 6 The collector type test %
捕收剂种类 乙黄药
丁黄药
丁铵黑药
乙硫氮
Z-200号
产品名称 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 产率 5.45 94.55 100.0 6.23 93.77 100.0 7.20 92.80 100.0 5.34 94.76 100.0 7.35 92.75 100.0 锑品位 37.06 0.23 2.24 32.42 0.24 2.25 26.39 0.35 2.23 37.64 0.18 2.18 22.31 0.67 2.24 回收率 90.18 9.82 100.0 89.78 10.22 100.0 85.20 14.80 100.0 92.20 7.80 100.0 73.21 26.79 100.0
从表6可以看出，黄药类和黑药类的捕收性没有乙硫氮作捕收剂效果好，Z-200捕收性能较差。对山阳辉锑矿来说选择乙硫氮作捕收剂较为适宜。
2.4、多种捕收剂混合使用试验
多种捕收剂混合使用能提高浮选指标(协同效应)[5]。黄药类捕收
剂捕收性能强，而乙硫氮捕收剂选择性好，因此将黄药与乙硫氮配合使用。试验结果见表7。
表7 捕收剂组合用药试验
Table 7 Collector combination test %
捕收剂种类及用量/g·t-1
乙黄药+乙硫氮
100+100 戊黄药+乙硫氮 100+100 丁黄药+乙硫氮 100+100
产品名称 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿
产率 6.50 93.50 100.0 6.80 93.20 100.0 6.30 93.70 100.0
锑品位 30.77 0.25 2.23 29.71 0.23 2.24 32.06 0.22 2.23
回收率 89.69 10.31 100.0 90.18 9.82 100.0 90.58 9.42 100.0
从表7中可以看出，黄药与乙硫氮配合的效果不如乙硫氮单独使用合适。故确定山阳锑矿的捕收剂为乙硫氮。
2.5、捕收剂乙硫氮用量试验
为了确定捕收剂乙硫氮的最佳用量，进行了乙硫氮用量试验，试验结果见图4。
50100 锑精矿品位 回收率4095精矿品位/%3090208510075100125150175200225250275300 32580图4 乙硫氮用量试验 t-1乙硫氮用量/g·Fig.4 Diethyldithiocarbamate dosage test
从图4可以看出，随着乙硫氮用量的增加，锑的回收率增加缓慢，
回收率/%而精矿品位也稍有下降。所以在浮选过程选择乙硫氮用量时确定为200 g/t为宜。
2.6、起泡剂种类试验
松醇油、正丁醇、煤油、乙基醚醇是浮选中常用的起泡剂[3]。山阳锑矿中含有一定量的黄铁矿、毒砂矿物，使用不同的起泡剂在浮选过程中黄铁矿、毒砂矿物的上浮程度也不相同，本试验进行了山阳锑矿起泡剂种类试验，试验结果见表8。
表8 起泡剂种类试验结果
Table 8 The type of Foaming agent test %
起泡剂种类 2号油
正丁醇
煤油
乙基醚醇
产品名称 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 精矿 尾矿 原矿 产率 6.65 93.35 100.0 5.58 94.42 100.0 6.30 93.70 100.0 5.45 94.55 100.0 锑品位 30.68 0.22 2.25 37.28 0.17 2.24 32.38 0.24 2.26 37.80 0.18 2.23 回收率 90.67 9.33 100.0 92.86 7.14 100.0 90.27 9.73 100.0 92.38 7.62 100.0
从表8中可以看出，同等用量的各种起泡剂中，正丁醇和乙基醚醇为起泡剂时，锑精矿的品位、回收率较高。但乙基醚醇价格较贵，故选择正丁醇为起泡剂较适宜。
2.7、起泡剂正丁醇用量试验
本试验中选用正丁醇作为山阳锑矿起泡剂，为了确定正丁醇的最佳用量，进行了正丁醇用量试验，试验结果见图5。
403938 精矿锑品位 回收率94.093.537锑精矿品位/%3635343392.532313093.06图5 正丁醇用量试验
正丁醇用量/g·t-1Fig.5 N-butyl alcohol dosage test
81012141618202224 92.026从图5中可以看出，正丁醇用量16 g/t时，锑粗精矿品位较高，回收率也较高。故选择正丁醇用量16 g/t为宜。
2.8、浮选开路流程试验
在条件试验的基础上进行了相应的开路试验以考察锑矿石浮选的开路试验指标，试验流程图见图6，试验结果见表9。
回收率/%药剂用量单位：g/t 搅拌时间单位：min 原 矿 硅酸钠500 糊精500 磨矿 -0.074mm占62.82% 5 ×硝酸铅 150 3 ×乙硫氮200 3 ×正丁醇16 粗 选 5 3 ×乙硫氮70 3 ×正丁醇8 扫 选一 4 中矿1 尾矿 精 选一 3 中矿2 精矿 图6 开路试验流程图
Fig.6 The process of open circuit experiment
表9 开路试验结果
Table 9 Results of open circuit experiment /%
产品名称 精矿 中矿2 中矿1 尾矿 原矿 产率 3.09 0.87 1.45 94.59 100.0 锑品位 65.60 4.60 2.90 0.20 2.30 回收率 88.20 1.74 1.83 8.23 100.0
从表9的开路试验结果可以看出：经过一次粗选，一次扫选，一次精选，锑精矿品位65.60%，回收率88.20%，尾矿中锑品位为0.20%，说明在条件试验中所选的浮选药剂用量合适，试验工艺指标稳定可靠。
2.9、浮选闭路流程试验
在开路的基础上进行了闭路试验，考虑中矿返回对精矿指标的影响，在闭路流程中增加一次精选，闭路试验指标见表10。
表10闭路试验结果
Table 10 Results of closed circuit experiment /%
产品名称 锑精矿 尾矿 原矿 产率 3.45 96.55 100.0 锑品位 59.42 0.23 2.27 锑回收率 90.31 9.69 100.0
从表10中可以看出，闭路试验的工艺流程合理，试验指标稳定可靠，浮选的最终指标，锑精矿产率3.45%，锑品位59.42%，锑的回收率90.31%，选矿指标理想。
4 结论
1）山阳辉锑矿矿石矿物为辉锑矿、黄铁矿及少量毒砂等；脉石矿物为石英、铁白云石、伊利石、高岭石、长石等。
2）通过详细的条件试验，确定了较佳的浮选药剂制度。试验表明，硅酸钠与糊精组合使用能够较好的抑制石英、黄铁矿和毒砂的上浮，提高锑精矿的浮选指标，同时，选用正丁醇作为起泡剂，不利于黄铁矿和毒砂的上浮，也能起到提高锑精矿指标的作用。
3）该矿石试验通过一段磨矿、一次粗选、一次扫选、两次精选的工艺流程及合理的技术条件。最终获得的浮选指标为，原矿品位锑2.27%，锑精矿产率3.45%，精矿品位59.42%，锑回收率90.31%，试验指标较为理想。
参考文献
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