响应曲面法优化某低品位锡石浮选试验研究

对云南某低品位微细粒锡石进行了浮选试验研究。通过单因素实验确定药剂用量的中值水平,并采用响应曲面法对锡粗选药剂用量进行优化,得出最佳的药剂条件为:活化剂(KT-51)用量285 g/t、抑制剂(OL-1C)用量13 g/t、复合捕收剂(YK-Sn+SN-705)用量873 g/t,在该药剂条件下进行验证试验,锡粗精矿中Sn品位和回收率平均值分别为1.460%和74.44%,与响应曲面法预测结果接近。为进一步探索试验效果,进行了闭路试验,获得了Sn品位5.45%、Sn回收率66.70%的锡精矿,有效实现了低品位锡石资源的高效回收。

喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义

锡石是花岗伟晶岩中重要的含锡矿物。喜马拉雅淡色花岗岩带中多个花岗岩-伟晶岩系统均产出锡石。富锂伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成及其对岩浆分异演化的指示意义尚不清楚,亟待开展相关研究。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体西侧产出的多条含锂辉石伟晶岩脉,其规模不等,岩相分带简单,主要岩相带为锂辉石-石英-钠长石带或锂辉石-块体长石-石英-(白云母)带,也见钠质细晶岩。选取3处含锂辉石伟晶岩脉中的锡石开展阴极发光(CL)和原位微区分析测试(EPMA和LA-ICP-MS)研究。锡石的元素替代机制以2(Nb,Ta)^(5+)+Fe^(2+)→3Sn^(4+)和同价置换(Ti^(4+),Zr^(4+),Hf^(4+),U^(4+))→Sn^(4+)为主,部分锂辉石伟晶岩中的锡石出现Fe对Sn和Nb的置换。锡石呈现4种阴极发光特征(黑色、灰色、振荡环带以及白色):黑色区域具有明显高的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量,相对高的Hf含量,以及较大的Ti含量变化范围;灰色区域和振荡环带区域的化学组成相近,振荡环带具有略高的Nb、Ta和Fe含量,相对低的U含量;白色区域具有相对低的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量,以及略低的Hf含量。锡石阴极发光特征与化学组成密切相关,Zr、U、Ga、Hf含量与锡石阴极发光特征具有一定联系。锡石的阴极发光结构(CL结构)主要为均一结构和不均一结构(核-边正环带、补丁以及核-边反环带),包括黑色晶体、灰色晶体、振荡环带晶体,黑色核+振荡环带/灰色边及补丁、灰色核+振荡环带/灰色边及补丁、振荡环带/黑色区域+白色丝带状边/棉絮状补丁、以及振荡环带/灰色/黑色核+黑色边。锡石CL结构的演化序列自内向外表现为黑色核部/晶体→灰色或振荡环带区域/晶体→(白色/黑色区域),向亏损Nb、Ta、Fe、U、Ga,弱亏损Zr、Hf、Y、Ti元素,以及高Ta/(Nb+Ta)值和低Zr/Hf值的方向演化,晚期可出现Fe的富集。锡石的CL结构和化学组成对比发现:同一伟晶岩脉中的含锂辉石伟晶岩的分异演化程度低于锂辉石伟晶岩,共存矿物的结晶分异可能产生富Nb和富Ta两组锡石,不同含锂辉石伟晶岩脉在岩浆化学特征和演化过程具有明显差异。锡石CL结构与化学组成能够揭示锂辉石伟晶岩的化学特征与形成过程。

微细粒锡石选别难点及浮选药剂应用研究现状

锡资源日益匮乏,微细粒锡石成为一种重要的矿石资源,对其难选、嵌布粒度低等特性及与影响浮选过程的相关因素进行探讨。指出了嵌布粒度和细泥罩盖是影响微细粒锡石浮选的两个关键问题,阐述了难免离子对微细粒锡石浮选的影响。在锡石浮选过程中,不同类型捕收剂和调整剂均对锡石浮选效果有影响,介绍了pH调整剂、活化剂和抑制剂在锡石浮选中的作用,以及絮凝剂与锡石的作用机理。研究浮选药剂的应用现状,可以为提高微细粒锡矿的浮选指标,解决矿物细泥罩盖和难免离子问题提供参考。

黄沙坪多金属矿强磁选抛废-强化锡石富集试验研究

为了实现黄沙坪多金属矿中低品位伴生锡石的资源化利用,开展了高梯度磁选抛废试验和浮选试验,开发了高梯度强磁选抛废-强化钨锡浮选富集的选矿新工艺。通过高梯度磁选预先抛废,钼、钨、萤石抛废损失率均低于10%,锡石显著富集于强磁选粗精矿中;使用Pb-BHA-SPA多配体金属基捕收剂对强磁选粗精矿进行再磨后精选,可得到WO_(3)和SnO_(2)品位分别为0.627%和0.78%、对应回收率分别为26.56%和18.03%的钨锡混合精矿。该工艺为低品位伴生锡石的强化富集和高效利用提供了新思路和新方法。

微细粒锡石浮选及金属离子作用机理研究进展

锡是我国战略金属,但供需矛盾突出。锡石具有“性脆易碎、容易泥化”特点,如何实现微细粒锡石的高效回收一直是研究热点与难点。本文综述了微细粒锡石浮选工艺和浮选药剂的研究进展;对锡石浮选过程中难免离子进行溯源分析,从锡石矿物表面、药剂结构等方面系统剖析了不同金属离子体系下对锡石浮选行为的影响规律;最后从锡矿泥浮选工艺、药剂性质、安全环保、浮选装备等因素预测了未来微细粒锡石浮选的发展方向。

云南锡石的热致变色机理初探

锡石作为一种稀有宝石,一度因其强火彩被称为“云南钻石”,国内对其地质特征以及锡石浮选研究较多,目前未见有报道锡石的热致变色现象。本文采用常规宝石学仪器、拉曼光谱仪、激光剥蚀等离子质谱仪(LA-ICP-MS)和紫外-可见光光谱仪等,对近期产自云南的部分锡石进行了测试,对其热致变色现象的机理进行探究。结果表明,云南锡石主要成分为二氧化锡,平均含量高达99.4 wt%,含有微量元素Fe、Ti、Si、Ni、Ta、Nb等。从室温升高至500℃的过程中,锡石晶格膨胀,晶体键力常数减小,带隙值减小,导致锡石原位高温拉曼的特征峰向低频方向偏移,并使得紫外-可见光吸收光谱吸收边缘由380 nm不断红移至450 nm,锡石由近无色变为黄色;从500℃降温至室温过程中,锡石晶格收缩,晶体键力常数增大,带隙值增大,锡石原位高温拉曼的特征峰向高频方向回归,其紫外-可见光吸收光谱吸收边缘又不断蓝移恢复至380 nm,样品颜色恢复为近无色。计算二氧化锡晶体在加热和降温过程中光学带隙值,发现随温度升高,其带隙值E_(g)从3.28 eV降低到2.75 eV。综上,温度变化引起的晶格膨胀和收缩导致晶体的带隙变化是云南锡石出现热致变色的原因。

俄罗斯某高泥锡尾矿强化回收微细粒锡石工艺研究

针对俄罗斯某锡尾矿含泥量高、锡石嵌布粒度细、硫铁含量影响锡回收指标等问题,采用硫化矿浮选-锡石预选-锡石浮选组合工艺选锡。结果表明,尾矿中锡矿物主要为锡石,硫化矿包括黄铁矿、磁黄铁矿等,脉石主要以石英和电气石为主。采用锡石预选抛废处理,减少了硫化矿、铁矿物对后续锡石浮选作业的影响。在锡品位0.31%条件下,采用硫化矿浮选-锡石预选抛废-锡石浮选工艺,获得了锡品位5.60%、回收率34.01%的试验指标。

强化苄基胂酸浮选细粒锡石的研究

砷(As)作为硫化矿中共伴生的主要有毒有害元素之一,选矿过程中主要以毒砂的形式存在于选矿产品中,经过冶炼系统处理后生成各类含砷物料,将这些含砷物料产品化是冶炼系统砷开路的有效途径,苄基胂酸就是砷开路的主要产品之一,主要用作浮选捕收剂,但因其捕收性较差,在细粒锡石浮选中逐渐被浮选性能更好的羟肟酸类药剂替代。为了进一步提高苄基胂酸对锡石的浮选效果,针对苄基胂酸浮选低品位细粒锡石进行了选矿试验研究。通过单矿物浮选、吸附量测定和红外光谱分析等机理研究,查明了其对锡石的浮选捕收作用较差是苄基胂酸单一作用吸附比例较低、脉石矿物消耗了pH调整剂中的氢离子及脉石矿物直接影响了苄基胂酸在锡石矿物表面的吸附导致的。在此基础上进行了强化苄基胂酸捕收性的研究,找到了两种能明显提高苄基胂酸在锡石表面化学吸附作用效果的活化剂A和B。通过优化苄基胂酸、pH值调整剂、活化剂、抑制剂组合及用量,在给矿含锡0.54%的情况下,使用苄基胂酸+活化剂B的组合药剂,获得了锡精矿品位7.864%、作业回收率82.19%的技术指标,在浮选作业回收率相当的条件下,较生产上使用的羟肟酸类药剂精矿品位提高了1.867个百分点。试验结果为苄基胂酸浮选同类细粒锡石提供了参考依据,为冶炼系统砷的开路提供了技术支撑。

广西某尾矿回收微细粒锡石浮选试验研究

广西某多金属硫化矿尾矿在-0.013 mm粒级中含量为56.3%,泥化现象严重。其中Sn品位为1.45%,是主要有价金属,主要赋存于-0.013 mm粒级中,含量高达84.76%,以微细粒锡石的形式存在。微细粒锡石具有质量小、比表面积大、表面能高等物理化学性质,使得选矿实践中长期存在回收率低和精矿品质差等问题。本试验主要采用单一捕收剂和组合捕收剂的方案对该矿样展开浮选研究。结果表明,组合捕收剂较单一捕收剂选锡回收率要高,而单一捕收剂获得的锡精矿品位较高。最终决定采用组合捕收剂GXU-Sn2∶GXU-Sn3=1∶2方案进行实验室锡石浮选闭路试验,经“一粗两扫两精”的锡石浮选工艺流程,最终获得锡精矿Sn品位30.92%、回收率81.13%、作业回收率85.06%的选别指标。为了验证实验室试验确定的最佳药剂制度及工艺流程在连续工业生产中的可行性,在广西某选厂的中试车间开展了微细粒锡石扩大连选试验,最终获得锡精矿Sn品位15.07%、回收率74.69%、作业回收率84.88%的选别指标,其结果表明实验室获得的药剂制度可操性强、选别指标稳定。本文通过实验室小试和扩大连选试验,证明了微细粒锡石是可以通过大量浮选试验制定出相应的药剂制度和浮选工艺流程,获得良好的选别指标。这为今后低品位微细粒锡石的高效回收和新型捕收剂的开发提供了一定的技术参考。

锡石多金属硫化矿磨矿介质试验研究

针对锡石多金属硫化矿磨矿过程中存在的锡石过磨和硫化矿欠磨的问题,基于不同磨矿介质条件,研究了磨矿时间、磨机充填率等因素对磨矿产物粒度分布和磨矿技术效率的影响。结果表明,磨矿时间与磨矿产物中的合格粒级、过磨粒级产率成正相关,与欠磨粒级产率呈负相关,磨矿介质钢球组合中Φ20 mm钢球含量对合格粒级、过磨粒级影响较大,对欠磨粒级影响较小。磨矿时间对磨矿技术效率影响较大,当磨矿时间一定时,介质组合中Φ20 mm钢球含量越高,磨矿技术效率越高。磨机充填率与磨矿产物中的合格粒级产率成正相关,但影响小于磨矿时间,磨矿介质钢球组合中Φ20 mm钢球含量对此规律影响较大;充填率对过磨、欠磨粒级产率的影响较小。磨机充填率对磨矿技术效率有一定影响,当磨机充填率一定时,介质组合中Φ20 mm钢球含量越高,磨矿技术效率越高。研究结果可为锡石多金属硫化矿磨矿生产中磨矿介质优化及缓解锡石过磨和硫化矿欠磨提供参考。

锡石多金属硫化矿矿石磨矿特性研究

针对过磨与欠磨的问题以及磨矿方式和入料粒级对矿石磨矿效果的影响。以锡石多金属硫化矿为研究对象,基于批次磨矿试验,通过改变磨矿方式、入料粒级、磨矿时间等磨矿影响因素,探索磨矿产物粒度分布规律和磨矿行为特性。结果表明,研磨磨矿是一个低能磨矿过程,矿石所受作用力小,易发生欠磨现象。抛落磨矿和冲击磨矿是一个高能磨矿过程,矿石所受作用力大,破碎更加充分,易发生过磨现象。在研磨磨矿下,磨矿技术效率E和磨矿产物t_(10)随磨矿时间变化幅度稳定,产物粒度分布比较均匀;在抛落磨矿和冲击磨矿下,磨矿技术效率E和磨矿产物t_(10)随磨矿时间变化明显,且变化幅度大,总体上两种磨矿指标均大于研磨磨矿。从入料粒级看,矿石的磨矿行为与入料粒级的关系较为复杂,没有明显的规律。研究结果将为后续研究抛落状态下研磨和冲击两种作用力的强弱及其相互影响提供理论依据。

个旧老厂矿区锡石单矿物地球化学、年代学研究与成矿意义浅析

个旧锡矿是个超大型锡铜多金属矿床,锡石-硫化物型矿床,有含锡白云岩矿床、细脉带(俗称网状矿)矿床、层间氧化矿床、矽卡岩硫化物矿床及变基性火山岩铜矿床、含锡花岗岩型矿床砂锡矿床,在各矿床中均有发现锡石,但对锡石的研究较少。本文主要对个旧老厂矿区分析不同矿床类型锡石中锡的置换机制、锡石颜色与其化学组成的关系,确定锡矿床成矿年龄,研究锡石单矿物来区分不同类型锡石特征,进一步认识和了解锡矿床不同类型锡石结晶时的物理化学条件,区分矿床成因类型,建立个旧老厂矿区锡多金属矿床成矿模式,指导个旧矿区地质找矿工作。

云南某含锡多金属矿尾矿回收微细粒锡石试验

云南某含锡多金属矿尾矿平均含Sn0.25%、S3.91%、Fe8.63%,为回收该尾矿中的有价元素Sn,在工艺矿物学研究的基础上对该尾矿进行了Sn综合回收试验研究。工艺矿物学研究表明,该尾矿中锡主要以锡石存在,但锡石主要分布在-0.028mm的微细粒级,且尾矿中矿泥和硫化铁矿物含量相对较高。浮选试验研究表明,采用“优先脱泥-浮硫-微细粒锡石浮选”工艺可实现该尾矿中微细粒锡石的高效回收,其中脱泥时采用80 g/t的石油磺酸钠作为矿泥捕收剂可实现矿泥和部分硫的同步脱除,浮锡时则采用200 g/t的Pb(NO_(3))_(2)作为活化剂、450 g/t的苯乙烯膦酸作捕收剂,闭路试验最终获得Sn品位为3.86%,回收率54.61%的锡精矿。

仲辛醇对苯甲羟肟酸浮选锡石的促进作用及其机理

苯甲羟肟酸是目前锡石浮选中应用最广泛的捕收剂之一,但其对矿浆酸碱度敏感、在矿物表面吸附效率低等缺点导致药剂浓度大。本文在苯甲羟肟酸浮选锡石试验中,通过添加少量非离子表面活性剂仲辛醇有效提高了锡石的浮选效果,降低了苯甲羟肟酸的浓度。通过吸附量测定、表面接触角测量以及X射线光电子能谱(XPS)分析等方法探究了仲辛醇对苯甲羟肟酸浮选锡石的促进作用机理。结果表明:仲辛醇与苯甲羟肟酸通过氢键缔合共吸附于锡石表面,在提高苯甲羟肟酸吸附稳定性的同时,利用仲辛醇自身疏水性增强了锡石可浮性。将仲辛醇应用于湖南郴州某含锡尾矿再浮试验中,使锡回收率提高12%,表现出显著的促进作用。

锡石浮选分离中药剂作用机理研究进展

锡矿作为重要的战略矿产资源,广泛的应用于军事、航空航天等领域。近年来优质锡矿资源逐步减少,锡石选别难度增加。浮选是微细粒锡石回收的主要方式,但浮选分离中的捕收剂、抑制剂和难免离子通过与锡石和脉石的相互作用,共同影响锡石浮选。本文从锡资源和综合利用现状出发,重点从分子角度介绍了脂肪酸、膦酸、羟肟酸捕收剂与锡石的作用机理,总结了锡石浮选中难免离子对锡石浮选的影响,探讨了抑制剂对脉石和锡石的作用机理。研发新型绿色药剂,开发新型联合技术,是未来锡矿资源高效回收的重要手段。

云南某重选尾矿细粒锡石浮选试验研究

通过对某厂重选尾矿旋流器分级溢流开展锡石浮选试验研究,解决该厂重选尾矿细粒级锡石回收率低的问题。试验结果表明,通过浮选预先脱硫—锡石浮选工艺流程,在条件试验基础上,确定分别采用SN-2+TL-1和GY-C3作为捕收剂,进行了浮选闭路试验对比。以SN-2+TL-1作为捕收剂,闭路试验可获得产率7.46%,锡品位4.63%、回收率74.96%的锡石精矿;以GY-C3作为捕收剂,闭路试验可获得产率8.19%,锡品位4.21%、回收率71.58%的锡石精矿,选矿指标均良好。与实际生产状况相比,锡回收率得到极大提升。但相比而言,使用SN-2:TL-1=1:2组合药剂能获得更大的经济效益。若能将旋流器溢流改用锡石浮选进行生产,能为该厂带来显著的经济效益。

大兴安岭南段小孤山锡锌矿床锡石U-Pb年龄、流体包裹体和H-O-S-Pb同位素特征

毛登-小孤山地区是大兴安岭南段锡多金属成矿带代表性矿区,由小孤山锡锌矿床和毛登锡钼铋多金属矿床组成。小孤山矿床锡石U-Pb Tera-Wasserburg谐和年龄为134.8±1.9Ma,表明其形成于早白垩世。该矿床成矿过程可划分为4个阶段:锡石-黄铁矿-石英-电气石阶段(Ⅰ阶段)、锡石-黄铜矿-闪锌矿-石英-萤石阶段(Ⅱ阶段)、闪锌矿-方铅矿-石英-萤石阶段(Ⅲ阶段)、黄铁矿-石英-方解石阶段(Ⅳ阶段)。小孤山矿床主要发育富液两相包裹体(WL型)、富气两相包裹体(WG型)及含子矿物包裹体(S型)。Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ阶段均发育WL、WG和S型包裹体,Ⅳ阶段仅出现WL型包裹体。从Ⅰ至Ⅳ阶段流体包裹体均一温度/盐度分别为420-443℃/8.3%-52.0%NaCleqv、286-379℃/4.0%-40.2%NaCleqv、214-299℃/3.8%-36.1%NaCleqv、178-195℃/2.1%-3.3%NaCleqv,表明从早阶段到晚阶段成矿流体由高温高盐度向低温低盐度转化,且前三个阶段流体盐度波动大,暗示成矿流体发生了多次沸腾。矿床的δ18O水介于-2.6‰-11.0‰,δD介于-107‰--91‰,Ⅰ和Ⅱ阶段的成矿流体以岩浆水为主,Ⅲ阶段开始有大气降水的加入。硫化物的δ34SCDT值介于-3.3‰--0.6‰,206Pb/204Pb介于17.772-18.427,207Pb/204Pb介于15.482-15.679,208Pb/204Pb介于37.668-38.622,表明成矿物质来源于早白垩世花岗质岩浆。流体沸腾和降温是矿质沉淀的两种主要机制。

微细粒锡石浮选药剂及工艺研究进展

锡石属于脆性矿物,在采矿、破碎及磨矿中易产生微细粒,如何有效地回收微细粒锡石是目前浮选锡石的一大难题。针对这一问题,阐述了不同类型捕收剂和调整剂对锡石的作用机理,以及对微细粒锡石的浮选工艺进行了总结;分析了絮凝浮选、载体浮选、微泡浮选的作用机理以及调控机制。分析了未来微细粒锡石浮选药剂的重点研究方向,指出了组合捕收剂在未来微细粒锡石浮选的广阔应用前景;旨在为微细粒锡石的高效回收利用提供理论依据。

广西栗木锡多金属矿区锆石和锡石U-Pb年龄及其地质意义

年代学研究是花岗岩型稀有金属矿床研究的重要内容,多种定年方法的联合有助于对岩浆演化及稀有金属元素富集成矿过程的精细刻画。论文选择栗木矿区具代表性的金竹源、老虎头和水溪庙花岗岩型钨锡铌钽矿床和(长石)石英脉型钨锡矿床,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb和LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb年代学研究。结果显示,老虎头细粒铁锂云母钠长石花岗岩锆石U-Pb年龄为(216.3±1.7)Ma,长石石英脉型钨锡矿床锡石UPb年龄为(210.1±4.9)Ma;两件金竹源花岗岩型钨锡铌钽矿床锡石U-Pb年龄分别为(219.6±1.5)Ma和(219.9±2.2)Ma,石英脉型钨锡矿床锡石U-Pb年龄为(217.3±3.2)Ma;水溪庙长石石英脉型钨锡矿床锡石U-Pb年龄为(210.7±2.5)Ma。本次研究可以看出,金竹源花岗岩的成岩年龄与花岗岩型钨锡铌钽矿床及石英脉型钨锡矿床的成矿年龄间隔较小,表明含矿花岗岩可能在较短时间内经历了岩浆冷凝结晶、富集成矿和热液锡矿化过程,是短暂矿化事件的产物,而非以往认为的岩浆-热液长时间演化的结果。同时,基于不同测年方法的对比结果显示,在含锡花岗岩中,锡石年龄既能代表锡矿的成矿年龄,也能代表花岗岩的结晶年龄;花岗岩中未受蚀变的锆石年龄和锡石年龄基本一致,但锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间普遍晚于实际成岩年龄。

水杨羟肟酸体系中铜离子活化浮选锡石作用机制

通过单矿物浮选试验,考察了水杨羟肟酸(SHA)溶液体系下矿浆pH、Cu^(2+)和SHA用量等因素对锡石浮选行为的影响;借助Zeta电位、AFM以及XPS测试研究了水杨羟肟酸体系中Cu^(2+)活化锡石的机理。结果表明:当SHA浓度为0.52 mmol/L、Cu^(2+)浓度为0.45 mmol/L、pH值约为7.2时,锡石的回收率达到82.95%,回收率较SHA直接浮选体系提高12.89%。Zeta电位和XPS测试结果均表明,SHA在锡石表面主要发生化学吸附,在铜离子活化作用下,铜离子可以通过吸附或者取代作用改善锡石羟基化表面,生成Cu、Sn活性质点,通过直接和间接作用促进了SHA在锡石表面的吸附,生成了稳定的螯合物,提高了锡石的可浮性。