CN105170311A - 提高火法冶炼回收率的洗选锗矿方法 - Google Patents

Abstract

提高火法冶炼回收率的洗选锗矿方法，该方法步骤包括了筛分，破碎，然后利用跳汰机进行粗选，接着再利用摇床来对细尾矿和沉降的到的泥锗矿进行精选，做到最大程度的避免锗的损失，并分离掉30%以上的尾矿泥沙和矸石等，使锗矿的品位、品质提高40%以上，使得接下来的火法冶炼回收率、湿法冶炼回收率提高15%以上，减少了50%以上的炉渣、酸渣等提锗渣的处理量，因堆存而造成的锗的损失也将减少。所以锗矿经过洗选可以有效提高锗矿的冶炼回收率。

Description

提高火法冶炼回收率的洗选锗矿方法

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域中的锗矿选矿方法，具体是通过重力分选方法来分离锗矿中的矿泥、砂石和矸石，来提高锗矿火法冶炼的回收率的方法。

背景技术

锗属于稀散元素，没有独立可开采的矿床，多分布在褐煤、银、锡、锌、铜等矿矿中。云南临沧鑫圆锗业股份有限公司生产的锗主要来源于褐煤型锗矿，但如今随着逐年的开采锗矿品质在逐渐变差，随着开采深度的延伸矿层变薄，锗矿夹杂的不含锗或含锗很低的砂石、矸石明显增加，锗矿品位、品质衰减，锗矿灰分达到了50%-65%，发热量2000-3000kcal/kg，无法利用自身燃烧来提供锗挥发的温度，需要掺烧大量优质原煤；并且锗矿的火法冶炼回收率随品质的下降逐年降低；产出的冶炼炉渣量不断增加、结焦严重，含锗量达到110-220g/t需要进行二次火法提锗，然而二次火法处理炉渣、湿法渣投入大，处理困难；因冶炼炉渣堆存而造成锗的损失量增加；产出的锗精矿富集比低，湿法处理锗精矿则投入增大，所以洗选锗矿对锗矿冶炼及后期提锗工艺具有重要意义。

由于锗矿（比重0.6-0.8）与杂质（比重1.2-1.5）的比重大小的差异，可对锗矿进行洗选来分离剔除杂质。锗矿洗选与普通原煤的洗选原理相通却有着很大的不同，锗矿和原煤有着本质的区别，洗选普通原煤的工艺技术已经很成熟，其目的是得到高品质的洗精煤，而可放弃尾矿中所含的少部分精煤等；而洗选锗矿的目的是在避免锗损失的基础上，分离出不含锗的砂石、矸石，增加了对杂质中锗矿进行精细回收锗的工艺，其中包括了对尾矿和沉降得到的泥锗矿的精选处理的工艺技术。不但提高了锗矿的品位和品质，提高后期锗矿的火法冶炼回收率，同时避免了锗的损失，提高了资源利用率。

对锗矿进行分选后，可分离出无价值的杂质和矿物质15-25%，避免了无价值矿物质对锗挥发的影响，降低炉渣结焦度，并减少45-60%的二次冶炼炉渣处理量，节约炉渣二次冶炼的生产投入等。可降低锗矿中35－50%的灰分、20－30%的全硫，有效减少得到的精矿重量，使精矿中的锗品位增加、富集倍数增加，进入湿法提取阶段时可以节约盐酸的消耗，同时减少了残渣的二次处理量，减少SO2和NOx的排放量，提高了锗矿的品质及发热量，发热值提高到了4000Kcal/kg以上，大幅节约用于燃料的原煤量。这既节约运输费用，又节约锗冶炼炉的负荷并降低生产费用投入，并且经过洗选后的锗矿可使锗品位提高30-45%，有利于锗挥发率的提高。

对锗矿洗选后，得到的矸石废料可用于矿井的膏体充填，分选用水经过滤、处理、澄清后可循环利用，水中锗含量0.1-0.16mg/L左右达到饱和，矸石和水造成锗损失1-3%，分选后造成的锗损失量可忽略。洗选出的尾矿（含锗<30g/t）含锗低，可以不用再进行锗的回收提取可堆存，主要原因是：（1）此部分尾矿基本不提供锗金属，反而使锗矿贫化了20-30%，经冶炼后反而使锗富集在其上面形成今后更难以回收的炉渣（锗富集了4-5倍）；（2）冶炼该部分尾矿不但消耗了大量的燃料，还降低了锗矿的发热量，大幅影响了锗的回收率；（3）冶炼后所形成的炉渣量无形中增加了40-50%，从而导致炉渣的品位下降、炉渣二次提锗的处理量增大、回收率降低及处理成本升高，且还不能使锗回收彻底；（4）受此部分尾矿贫化的影响，火法锗回收率低，产出的精矿重量增加，产出的精矿品位降低，使湿法的回收成本及环保压力增加。因此，此部分尾矿作为含锗原料直接冶炼已无实际经济价值，反而影响了锗的回收率，大幅增大了火法、湿法的处理量、回收成本及环保压力。因此，寻找一种洗选锗矿的新型工艺技术具有很大的实际意义。

发明内容

本发明主要为解决锗矿中含砂石、矸石杂质多、灰分高、锗品位偏低、锗矿品质差，使得锗矿火法提锗回收率偏低、冶炼产出炉渣过多，二次提锗处理量大和回收利用率低，并且因冶炼炉渣的长期堆存造成锗损失和环境污染等问题，提供一种洗选锗矿的方法：即通过分离锗矿中的矿泥、沙石、矸石，降低灰分，提高锗矿的锗品位、品质，从而提高锗矿火法冶炼的回收率，降低火法冶炼锗矿和冶炼炉渣的处理量及成本投入，提高产出锗精矿的富集比，降低湿法生产及环保投入，降低因炉渣堆存而造成的锗损失，提高资源利用率。

本发明提高火法冶炼回收率的洗选锗矿方法，其特征在于该方法通过以下步骤实现：

（1）锗矿筛分后破碎至10mm以下，加入水调成矿浆，矿浆中水的重量占总重量的60-80%；

（2）矿浆通过跳汰机进行跳汰选矿，选矿用水比例为1吨矿用4-5吨水进行循环洗选，经分选出细尾矿、细精锗矿、粗尾矿、粗精锗矿；

（3）锗矿分离回收，具体包括：

A、在得到的细尾矿中加入水调成矿浆，水的重量占总矿浆重量的60-80%，矿浆经摇床精选回收其中夹杂的锗矿，回收后得到精锗矿A；

B、将回收得到精锗矿A与细精锗矿、粗精锗矿经振动筛脱水后入料仓进行后续的火法冶炼提取锗；

C、跳汰机选出的粗尾矿溢出的水流回收至沉降池中沉降；沉降物泥锗矿送入摇床中进行精选，回收得到的精锗矿B送至振动脱水筛脱水后入料仓进行后续的火法冶炼提取锗。

所述的粗尾矿跳汰机选出的粗尾矿砂石和矸石送至尾矿堆存池中堆存。

所述的粗尾矿回收锗精矿B后摇床筛分出的泥尾矿送至尾矿堆存池堆存。

所述的细尾矿回收精锗矿A后摇床筛分出的细泥沙送至尾矿堆存池堆存。

本发明提供的洗选锗矿工艺方法，工艺流程简短，装置结构简单、成本投入较低、操作简单方便。关键技术目标是在洗选过程中在提高锗矿品质的基础上最大程度的避免锗的损失，通过配备一系列的精回收处理工艺装置，来回收尾矿和沉降泥中的锗。

本发明通过洗选工艺后提高了锗矿的质量和锗品位，大幅降低了锗矿火法冶炼的处理量，通过提高锗矿的质量和含量后，对于提高锗矿的火法冶炼锗回收率有很大的帮助。一方面的作用是分离不含锗或含锗低的杂质砂石、矸石，降低后工序的一次提锗、二次提锗工艺的生产投入，提高了产能，同时降低了因冶炼炉渣的堆存而造成锗的损失量等；另一方面作用是提高锗矿的火法冶炼的回收率。

本发明方法与现有的普通火法冶炼提取锗的方法相比具有以下有益作用：

（1）锗矿经洗选后，可分离除去20-35%的杂质，分选得到的精锗矿灰分降低30-50%；锗品位、挥发分、固定碳、发热值等提高了30-50%。再进行火法冶炼时，减少了20-35%的火法处理量，提高了火法设备的产能20-30%；

（2）锗矿经分选后，减少了火法冶炼中工业煤的添加量40-60%，可使锗矿火法冶炼回收率从75%左右提高到85%以上，按年处理10万吨锗矿，每年多回收锗金属达到1.0-1.5t。通过分选后锗矿中的硫含量、氮氧化物含量等得到了降低，废气的处理和排放量也得到减少，降低了环保影响；

（3）锗矿经分选后，产出锗精矿富集比提高了30%~40%、锗品位提高到了1.5~3.0%，湿法工序的处理量提高了40-50%以上，加工成本降低了40~50%，湿法工艺产生的工业废水、废气的排放量减少40-60%；

（4）锗矿经分选后，经火法冶炼产生的炉渣的二次处理量和酸渣的二次处理量将降低30-50%；冶炼提锗炉渣、酸渣的工业煤掺加量也将得到减少30-50%；

这对于解决后续的炉渣及酸渣的二次锗提取的效率低、成本高及回收率低的问题、环保排放具有重要意义。

附图说明

附图1为本发明方法的工艺流程简图。

具体实施方式

实施例1：洗选云南临沧大寨锗矿并进行火法冶炼提锗，与未经洗选的锗矿冶炼提锗工艺进行对比。表1为该次实施案例的原料锗矿60t的成分比例；表2为其中的30t原料锗矿经过洗选得到的精锗矿各指标及增减情况。分别利用火法1号炉和2号炉进行锗矿火法冶炼对比实验。具体实施步骤如下所示：

1、将锗矿进行筛分后破碎至5-10mm，输送至调料室进行配料成矿浆，矿浆中30%为锗矿，70%为水。

2、向双传动锯齿波隔膜跳汰机中注入洗矿水，启动跳汰机至正常，通过砂浆泵给矿系统将调好料的锗矿矿浆输入至跳汰机的给料室中进行跳汰选矿向跳汰机输送锗矿，开始跳汰粗选矿。

3、打开①号出矿口收集细尾矿至储槽并搅拌调浆，利用渣浆泵将细尾矿浆输送至摇床入料口，启动摇床对细尾矿进行精处理，二次回收得的精锗矿A送至振动脱水筛，筛分出的细泥沙则送至尾矿堆存池堆存。

4、跳汰机②、③出料口分别得到的细精锗矿、粗精锗矿都送至振动脱水筛与二次回收得的精锗矿A一起脱水后，利用输矿系统将脱水后的精锗矿输入至火法精锗矿仓进行后续火法冶炼提锗。

5、跳汰机④出料口得到的粗尾矿砂石和矸石送至尾矿堆存池中，溢出的水流回收至沉降池中；沉降池中澄清的洗矿水循环使用，沉降物泥锗矿则利用渣浆泵送入摇床中进行精选，回收得到的精锗矿B送至振动脱水筛中与其它锗精矿一起脱水，利用输矿系统将精锗矿输入至火法精锗矿仓进行后续火法冶炼提锗，摇床中筛分出的泥尾矿送至尾矿堆存池堆存。

本实施例中选用的跳汰机为江西金石宝矿山机械制造有限公司生产的代号JT系列跳汰机。所选用的摇床为江西金石宝矿山机械制造有限公司生产的6-S摇床。

经上述步骤得到的实验结果如表2所示，云南临沧大寨锗矿经过洗可出分离32.16%尾矿泥沙和矸石，锗金属损失量占总金属量的4.53-5.58%之间。产出的精锗矿锗品位提高50.00%、固定碳78.42%、挥发分22.17%、发热量54.96%；灰分降低41.27%。

总的60t大寨锗矿原料，30t锗矿用于洗选，得到20.35t的精锗矿，经1号炉冶炼，锗挥发回收率达到88.74%，得到的锗精矿品位1.72%，冶炼炉渣6.15t，含锗0.0162%；2号炉冶炼未经洗选的锗矿30t，掺加6.0t工业煤，锗挥发回收率71.96%，得到的锗精矿品位0.95%，冶炼炉渣13.78t，含锗0.0178%。综上云南临沧大寨锗矿采用该方法洗选后冶炼提锗，锗挥发回收率可提高23.32%，火法冶炼炉渣量减少了55.37%。

实施例2：洗选云南临沧韭菜坝锗矿，并进行火法冶炼。原料为60t的韭菜坝锗矿，表3为60t锗矿的相关指标，表4为选取30t锗矿原料进行洗选得到的产品及各指标和增减情况等。分别利用1、2号火法炉对比冶炼锗矿。

具体步骤同实施例1，如表4所示，韭菜坝锗矿经过洗选可以分离32.98%的杂质泥沙、矸石等，锗金属损失量占总金属量的3.88-3.95%之间。产出的精锗矿锗品位提高61.83%、固定碳56.22%、挥发分30.12%、发热量52.09%；灰分降低33.92%。

火法探究实验结果：总的60t大寨锗矿原料，30t锗矿洗选得到20.11t的精锗矿，经1号炉冶炼，锗挥发回收率达到87.71%，得到的锗精矿品位1.68%，冶炼炉渣5.56t，含锗0.0157%；2号炉冶炼未经洗选的锗矿30t，掺加5.8t工业煤，锗挥发回收率68.97%，得到的锗精矿品位0.92%，冶炼炉渣13.25t，含锗0.0167%。综上云南临沧大寨锗矿采用该方法洗选后冶炼提锗，锗挥发回收率可提高27.18%，火法冶炼炉渣量减少58.04%。

Claims (4)

1.提高火法冶炼回收率的洗选锗矿方法，其特征在于该方法通过以下步骤实现：

（1）锗矿筛分后破碎至10mm以下，加入水调成矿浆，矿浆中水的重量占总重量的60-80%；

（2）矿浆通过跳汰机进行跳汰选矿，选矿用水比例为1吨矿用4-5吨水进行循环洗选，经分选出细尾矿、细精锗矿、粗尾矿、粗精锗矿；

锗矿分离回收，具体包括：

A、在得到的细尾矿中加入水调成矿浆，水的重量占总矿浆重量的60-80%，矿浆经摇床精选回收其中夹杂的锗矿，回收后得到精锗矿A；

B、将回收得到精锗矿A与细精锗矿、粗精锗矿经振动筛脱水后入料仓进行后续的火法冶炼提取锗；

C、跳汰机选出的粗尾矿溢出的水流回收至沉降池中沉降；沉降物泥锗矿送入摇床中进行精选，回收得到的精锗矿B送至振动脱水筛脱水后入料仓进行后续的火法冶炼提取锗。

2.如权利要求1所述的提高锗矿火法冶炼回收率的方法，其特征在于所述的粗尾矿跳汰机选出的粗尾矿砂石和矸石送至尾矿堆存池中堆存。

3.如权利要求1所述的提高锗矿火法冶炼回收率的方法，其特征在于所述的粗尾矿回收锗精矿B后摇床筛分出的泥尾矿送至尾矿堆存池堆存。

4.如权利要求1所述的提高锗矿火法冶炼回收率的方法，其特征在于所述的细尾矿回收精锗矿A后摇床筛分出的细泥沙送至尾矿堆存池堆存。