周立晨，陳 云，向 平，謝加文

（1.湖南華麒資源環(huán)境科技發(fā)展有限公司，湖南 株洲 412000；2.湖南柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司，湖南 郴州 423037）

柿竹園礦鉬鉍分離原料為鉬鉍等可浮混合精礦，它具有組成較為復(fù)雜、粒度特別細(xì)、鉬鉍比高、殘留選礦藥劑多、黏性大、礦物表面污染嚴(yán)重等特點(diǎn)。生產(chǎn)實(shí)踐表明，鉬鉍分離硫化鈉用量20～30 kg／t，用量大。硫化鈉屬?gòu)?qiáng)堿性，腐蝕性強(qiáng)，觸及皮膚和毛發(fā)時(shí)會(huì)造成灼傷；硫化鈉水溶液散發(fā)出有刺激性的臭味，人吸收后會(huì)出現(xiàn)惡心嘔吐，甚至?xí)霈F(xiàn)呼吸困難、窒息等現(xiàn)象，產(chǎn)生強(qiáng)烈的中毒感。在使用硫化鈉時(shí)操作人員必須穿上防護(hù)服，戴防護(hù)面罩，操作不方便。尋求一種新型低耗高效的鉍礦物抑制劑以取代硫化鈉［1-3］、同時(shí)降低藥劑消耗和生產(chǎn)成本，形成規(guī)模效益并減輕環(huán)保壓力，是柿竹園礦鉬鉍分離的主要研究課題。

1 原礦性質(zhì)

湖南郴州柿竹園礦為特大型矽卡巖型多金屬礦床。礦石中主要金屬礦物為黑鎢礦、白鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、磁鐵礦、黃鐵礦等；主要非金屬礦為石榴石、螢石、石英、碳酸鹽、白云母以及少量錫石、角閃石、綠泥石等［4-5］。原礦化學(xué)多元素及主要有價(jià)元素物相分析結(jié)果分別見表1和表2。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %

表2 原礦主要有價(jià)元素物相分析結(jié)果

2 HQTM藥劑簡(jiǎn)介

HQTM藥劑為湖南華麒資源環(huán)境科技發(fā)展有限公司自主研發(fā)的藥劑，該藥劑以無機(jī)鹽為原料、經(jīng)化學(xué)加工而成，呈淺黃色至黃綠色粒狀固體，易溶于水，最高可以配制成質(zhì)量濃度20%的水溶液，其溶液為黃綠色均勻液體。該藥劑是鉬鉍分離過程中輝鉍礦的有效抑制劑，也是銅鉬分離過程中黃銅礦的有效抑制劑。

2018年，上?；ぱ芯吭簷z測(cè)中心按照GB／T 21603—2008《化學(xué)品急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)方法》對(duì)HQTM藥劑開展了毒性檢測(cè)工作，檢測(cè)報(bào)告顯示，HQTM藥劑急性經(jīng)口毒性LD50值為430 mg／kg，95%可信限為295～626 mg／kg（小鼠）；相比于硫化鈉（急性經(jīng)口毒性LD50值205 mg／kg（小鼠）），HQTM毒性更低。

3 小型選礦試驗(yàn)研究

3.1 HQTM代替硫化鈉的可行性探索

根據(jù)礦石性質(zhì)，結(jié)合柿竹園鉬鉍分離具體情況，分別采用硫化鈉和HQTM作為鉍抑制劑，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鉬鉍等可浮精礦進(jìn)行了鉬鉍分離對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)備為1 L掛槽式浮選機(jī)，每次試驗(yàn)取干礦量250 g，采用一次粗選開路流程，硫化鈉用量30 kg／t，HQTM藥劑用量15 kg／t，按照?qǐng)D1所示流程進(jìn)行了鉬鉍分離浮選時(shí)間條件試驗(yàn)，結(jié)果見圖2。由圖2可以看出，粗選過程中，采用硫化鈉或HQTM為抑制劑，鉬和鉍浮選有相似的動(dòng)力學(xué)規(guī)律。為了保證鉬回收率，確定粗選時(shí)間為4 min。

圖1 開路試驗(yàn)流程

圖2 鉬鉍分離浮選時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果

按照?qǐng)D1所示流程，浮選時(shí)間4 min，采用硫化鈉和HQTM對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鉬鉍等可浮精礦礦漿進(jìn)行了鉬鉍分離對(duì)比試驗(yàn)，硫化鈉用量30 kg／t，HQTM用量15 kg／t，結(jié)果見表3。從表3可以看出，相比于硫化鈉，以HQTM為抑制劑，在藥劑用量減半的情況下，鉬回收率由73.14%提高到了81.49%，鉬品位由15.45%下降到了14.30%，鉬精礦中鉍回收率由21.48%增加到了24.77%。

表3 抑制劑種類對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

3.2 鉬鉍分離閉路試驗(yàn)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證HQTM替代硫化鈉的可行性，開展了使用HQTM作抑制劑的閉路流程試驗(yàn)，并與硫化鈉作抑制劑的閉路試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比，試驗(yàn)流程見圖3，結(jié)果見表4。從表4可以看出，相比于硫化鈉，使用HQTM的鉬精礦品位提高了1.12個(gè)百分點(diǎn)、鉬回收率提高了0.71個(gè)百分點(diǎn)，證實(shí)鉬鉍分離過程中HQTM比硫化鈉更有優(yōu)勢(shì)。

圖3 鉬鉍分離閉路試驗(yàn)流程

表4 鉬鉍分離閉路試驗(yàn)結(jié)果

3.3 鉬鉍分離尾礦鉍脫硅閉路試驗(yàn)

鉬鉍分離閉路試驗(yàn)后，模仿現(xiàn)場(chǎng)濃密機(jī)脫水作業(yè)，將鉬鉍分離得到的尾礦沉降12 h，之后將上清液抽出，將大部分鉬鉍分離時(shí)添加的抑制劑脫除后，進(jìn)行鉍脫硅閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖4。試驗(yàn)?zāi)康氖翘岣咩f精礦品位，在精選過程添加抑制劑和煤油增加抑制效果，藥劑制度見表5。

表5 鉬鉍分離精選段藥劑用量

圖4 鉬鉍分離-鉍脫硅閉路試驗(yàn)流程

試驗(yàn)進(jìn)行了5個(gè)循環(huán)，取4、5組進(jìn)行化驗(yàn)，結(jié)果見表6。結(jié)果表明，在精選時(shí)加入抑制劑和煤油，經(jīng)過3次精選后，使用HQTM和硫化鈉的鉬精礦品位分別為47.45%和48.16%，基本一致，使用HQTM時(shí)鉍精礦中硅含量比使用硫化鈉時(shí)高1.43%個(gè)百分點(diǎn)，但仍符合鉍精礦中硅含量小于12%的要求，說明HQTM替代硫化鈉后，可以選出不低于現(xiàn)場(chǎng)指標(biāo)的鉬精礦，且在脫藥完全后對(duì)鉍脫硅試驗(yàn)指標(biāo)影響不大。

表6 鉬鉍分離-鉍脫硅閉路試驗(yàn)結(jié)果

3.4 尾水COD測(cè)定

測(cè)定了鉬鉍分離后尾礦水的COD值，結(jié)果見表7。從表7可以看出，使用HQTM進(jìn)行鉬鉍分離后尾礦廢水COD含量比使用硫化鈉時(shí)平均降低了873 mg／L，尾水對(duì)環(huán)境的影響要輕得多。

表7 鉬鉍分離閉路試驗(yàn)尾礦水COD測(cè)定結(jié)果

4 結(jié) 論

1）采用新型抑制劑HQTM替代硫化鈉，在獲得鉬鉍分離分選效果相當(dāng)甚至更優(yōu)的情況下，抑制劑HQTM用量可以降至硫化鈉用量的50%。

2）使用HQTM和硫化鈉的鉬精礦品位分別為47.45%和48.16%，基本一致，且使用HQTM替代硫化鈉作為鉬鉍分離抑制劑對(duì)后續(xù)鉍脫硅試驗(yàn)指標(biāo)影響不大。

3）使用HQTM作為鉬鉍分離抑制劑所產(chǎn)生尾礦廢水COD含量比使用硫化鈉時(shí)尾礦廢水COD含量平均降低了873 mg／L，尾水對(duì)環(huán)境的影響要輕得多。