锡石重砂精矿的锡冶炼预处理

锡石重砂精矿的锡冶炼预处理

先说三个重点

锡石重砂精矿的锡冶炼预处理，本质上是在还原熔炼之前把精矿里的杂质扒干净。预处理做得好不好，直接决定后续冶炼回收率的高低和产品质量的优劣。锡石重砂精矿的预处理主要有三条路：物理精选、高温焙烧和化学浸出，具体走哪条路，得看精矿里有哪些杂质。对于砂矿重砂来源的锡精矿，物理精选往往是第一道关，磁选、电选这些手段能把铁、钨、钽铌等伴生矿物在进炉前就分出去，成本低、效果好。如果精矿里硫、砷、锑这些挥发性的东西多，就得靠焙烧把它们赶走，氧化焙烧和还原焙烧各有各的用处。预处理的核心就一句话：把锡的品位提上去，把杂质的含量降下来，为后续熔炼创造好条件。

为什么锡冶炼非要做预处理

锡石重砂精矿从选厂出来的时候，品位通常在百分之四十到七十之间，但里面夹杂的东西不少。铁、钨、硫、砷、锑、铅、铋这些杂质，每一种都会给冶炼带来麻烦。

先说铁。铁是锡精矿里最常见的杂质，也是最头疼的一个。还原熔炼的时候，铁的氧化物会跟着锡一起被还原，生出来的金属铁一部分溶解在粗锡里，另一部分跑到渣里增加黏度。渣变黏了，锡珠就不好沉降，锡的损失就大。

再说硫和砷。这两种杂质在熔炼高温下会挥发成气体，不光污染环境，还会在烟气系统里结块堵管道。硫进入粗锡还会让产品发脆，影响质量。

钨也很麻烦。钨在熔炼过程中会生成难熔的钨酸盐，让炉渣变稠，操作困难。如果精矿里钨含量高还硬着头皮直接进炉，回收率会明显下降。

正是因为这些问题，锡石重砂精矿的锡冶炼预处理才成了一个绕不过去的环节。预处理的目的就是把有害杂质在进炉前尽量除去，同时把有用伴生矿物回收利用。

物理精选，成本最低的第一道关卡

物理精选是锡石重砂精矿预处理的第一步，也是最经济的一步。精矿里的锡石和各种伴生矿物在密度、磁性、导电性这些物理性质上存在差异，利用这些差异就能把它们分开。

先从密度差异说起。锡石密度六点四到七点一，比大多数伴生矿物都重。摇床是锡石精选的常用设备，能把锡石和比重接近的杂质分开。但摇床有个毛病，对入料粒度要求高，不同粒级要用不同型号的摇床处理。粗粒级用大冲程、小冲次，细粒级用小冲程、高冲次，矿泥级更是要精细控制给矿浓度和操作参数。

磁选在这个环节也扮演重要角色。锡石是非磁性矿物，而磁铁矿、钛铁矿、黑钨矿这些都有磁性，磁选能有效把它们从锡精矿里拽出来。如果精矿里磁铁矿多，用弱磁选就行，场强一千到一千五百高斯。如果还有钛铁矿这类弱磁性矿物，就得用强磁选，场强一万到一万五千高斯。

广西某锡砂矿的实际案例很说明问题。原摇床精矿含锡百分之五十二、含铁百分之八点五，经过弱磁选加强磁选后，锡品位提升到百分之五十八以上，铁含量降到百分之二以下，锡回收率还保持在百分之九十六以上。

电选则用来处理导电性差异明显的矿物。锡石在高压电场中表现为非导体特性，如果精矿里有金红石这类导体矿物，电选就能把它们分离出去。但如果遇到锆石这种同样是非导体的矿物，电选就分不开了，还得靠摇床再选一次。

对于成分复杂的精矿，比如含黑钨矿的锡石精矿，磁选加电选配合使用是常见做法。黑钨矿是弱磁性矿物，比磁化系数远高于锡石，干式磁选就能实现有效分离。

焙烧，高温赶走挥发性杂质

物理精选搞不定的杂质，就得靠焙烧了。焙烧是在高温下加热锡精矿，让某些杂质挥发或转化为容易分离的形态。

氧化焙烧是最常用的方法。在氧化气氛中加热到八百到一千一百五十开尔文，硫、砷、锑这些杂质会变成二氧化硫、三氧化二砷、三氧化二锑挥发掉。这个方法适合处理含硫高、含砷锑不太多的精矿。

如果精矿里硫、砷、锑都高，单纯氧化焙烧可能效果不够好。这时候就要用氧化还原焙烧，在精矿里配入一定量的煤粉作为还原剂，把氧化生成的硫酸盐、砷酸盐还原成更容易挥发的低价氧化物，脱除效果更好。

对于含钨高的锡精矿，可以采用加苏打焙烧。在氧化气氛下，苏打和黑钨矿或白钨矿反应生成可溶性的钨酸钠，后续用水浸出就能把钨带走，剩下的溶液还可以回收钨制成人造白钨矿。

还有一种氯化焙烧，专门对付铅。加入食盐作为氯化剂，在有硫和氧存在的条件下生成氯气，氯气再和铅反应生成氯化铅挥发除去。

常用的焙烧设备有回转窑、多膛焙烧炉和流态化焙烧炉。前两种气氛容易控制、烟尘率低，但生产率低、炉体结构复杂。流态化焙烧炉生产率高、炉子结构简单、机械化程度高，国内从二十世纪六十年代就开始在工业生产中应用了。

浸出，化学方法的精准除杂

有些杂质靠物理方法和焙烧都除不干净，或者焙烧后还需要进一步处理，浸出就能派上用场。

焙烧后的焙砂，有些杂质变成了可溶形态，用酸或水就能把它们洗掉。盐酸浸出可以除去锡精矿或焙砂里的铁、铋、钨、锑等杂质。加苏打焙烧后的物料，钨酸钠是水溶性的，用水浸出就能把钨带走。

浸出通常和焙烧配合使用，是锡石重砂精矿预处理链条的最后一环。物理精选去掉大部分矿物杂质，焙烧把难处理的硫、砷赶走，浸出则把焙烧后变成可溶形态的残余杂质彻底清理掉。

预处理方案怎么选

预处理方案没有固定模板，核心原则是根据精矿的矿物组成和杂质类型选择最经济的组合。

如果精矿比较干净，主要就是含铁高，那走物理精选路线就够了。弱磁选加摇床重选，成本低、见效快。

如果精矿里硫、砷含量高，就需要在物理精选之后加一道氧化焙烧。焙烧温度控制得当，硫和砷的脱除率能达到九成以上。

如果精矿里钨也高，那就更复杂一些。加苏打焙烧加浸出是处理含钨锡精矿的经典方案，虽然流程长、成本高，但能把钨回收成副产品，综合效益还是划算的。

如果精矿成分特别复杂，锡、钨、钽、铌多种金属混在一起，那就得上联合流程了。磁选先把黑钨矿和钽铌铁矿分出来，剩下含硫高的部分再焙烧，焙砂用浸出进一步除杂。

实际生产中，锡石重砂精矿的预处理往往是多种方法的组合。有的精矿经过精选就能直接入炉，有的需要精选加焙烧，还有的需要精选加焙烧加浸出全套走完。具体用哪个组合，得看精矿化验结果和冶炼厂现有的设备条件。

锡石重砂精矿的预处理，说到底就是在冶炼之前用最小的成本把杂质拿掉。物理精选靠的是物性差异，焙烧靠的是高温挥发，浸出靠的是化学溶解。三种手段各有各的适用对象，组合得当就能让后续熔炼顺畅得多，回收率也能高出一截。

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