提高會澤鉛鋅礦選礦回收率方法探討

杜浩榮 楊 波 朱運凡 劉 杰

(昆明理工大學國土資源工程學院)

會澤鉛鋅礦石是世界上極少見的特富鉛鋅礦石，礦石主要來自3個不同礦體，平均地質品位為Pb 8.35%、Zn 17.41%。由于受入選礦石品位劇烈波動及氧化率差異大、目的礦物嵌布關系復雜等礦石性質因素和磨選工藝技術因素的影響，選礦廠投產數年來，鉛鋅回收率均不高，分別為83%～84%和92%～93%。因此，提高會澤鉛鋅礦選礦回收率具有重要意義。

1 礦石性質

1.1 礦物組成

礦石中礦物組成比較復雜，鉛、鋅、硫等主要以獨立礦物存在。礦石中鋅礦物主要為閃鋅礦，其次為少量菱鋅礦;鉛礦物主要為方鉛礦，其次有少量的白鉛礦;硫的獨立礦物主要為黃鐵礦，其次為白鐵礦。金屬礦物除了鉛鋅礦物，還有少量鐵礦物和銅礦物，鐵礦物主要以褐鐵礦、赤鐵礦形式存在，銅礦物主要為黃銅礦。脈石礦物組成較簡單，主要為白云石，其次為方解石，還有少量絹云母、白云母、黏土礦物、石英等。

1.2 主要金屬礦物嵌布特征

(1)方鉛礦。方鉛礦是礦石中主要鉛礦物，主要呈不規則狀嵌布于脈石礦物中;部分方鉛礦與閃鋅礦嵌布關系密切，呈不規則狀、脈狀、星點狀、蠕蟲狀嵌布于閃鋅礦中。由于氧化作用的結果，白鉛礦沿方鉛礦邊緣、裂隙交代方鉛礦，有時形成交代殘余結構，二者的鑲嵌關系相當復雜，有時方鉛礦呈星點狀、彌散狀分布在白鉛礦中。

(2)閃鋅礦。閃鋅礦是礦石中最主要的鋅的獨立礦物，主要呈不規則狀產出。部分閃鋅礦與方鉛礦、黃鐵礦關系密切，常沿黃鐵礦的裂隙充填、交代，形成復雜的鑲嵌關系;有時可見閃鋅礦內存有細粒黃鐵礦、方鉛礦包裹體;方鉛礦有時還呈細脈狀定向嵌布于閃鋅礦中，這部分細粒方鉛礦和黃鐵礦由于與閃鋅礦難以單體分離，故在浮選作業中較易進入鋅精礦，造成鋅精礦含鉛較高，同時影響鋅精礦的品位。

(3)黃鐵礦。黃鐵礦也是礦石中重要的有價礦物，主要呈不規則狀嵌布于脈石礦物中，細粒黃鐵礦有時可見自形、半自形晶結構;黃鐵礦與閃鋅礦、方鉛礦關系較密切，常被閃鋅礦、方鉛礦膠結交代形成較為復雜的鑲嵌關系，呈溶蝕結構和交代殘余結構;黃鐵礦中有時可見閃鋅礦和方鉛礦包體，這部分方鉛礦、閃鋅礦由于不易與黃鐵礦單體分離，故在浮選作業中較易損失于硫精礦中。

2 影響鉛鋅回收率的原因分析

2.1 原礦性質的影響

選廠處理的礦石主要來自3個礦體，采出礦石在井下混合后直接由豎井提升至原礦倉。由于3個礦體賦存狀態各不相同，造成入選原礦性質很不穩定。

3個采場原礦鉛鋅品位波動較大，有時達到6個百分點，并且采礦過程中有部分膏體充填料混入原礦，進一步加劇了入選原礦品位的波動;礦石氧化率變化較大，原礦綜合氧化率為20%～30%，有時礦體端部或較大構造發育部位的礦石氧化率甚至達到40%～60%;礦石組成變化較大，高硫礦、高鐵礦、含泥礦所占比例波幅較大，且方鉛礦易過磨、黃鐵礦難磨，這大大增加了磨礦粒度控制和分選的難度。

2.2 磨礦分級效率的影響

通過對鉛、鋅精礦的篩析，發現－500目含量較高，且鉛在鋅精礦的－500目粒級中以及鋅在鉛精礦的－500目粒級中有不同程度的富集現象，說明粒度太細分選效果不理想，加重了精礦中鉛鋅的互含。造成過量細粒產生的原因是磨礦分級效率不高。

影響磨礦分級效率的原因主要在于:會澤鉛鋅礦石是一種特富鉛鋅礦石，其中有用礦物含量高、密度大，水力旋流器分級的反富集作用使大量粒度合格的重礦物返回再磨，從而造成有用礦物過磨。

2.3 細粒級礦物的影響

會澤鉛鋅礦主要金屬礦物閃鋅礦、方鉛礦以及黃鐵礦共生關系密切，嵌布粒度細微，必須通過細磨才能使有用礦物充分單體解離，這為細粒級的大量產生提供了機會，結合尾礦－500目粒級中有鉛鋅富集現象，表明過磨是影響鉛鋅回收的重要原因。

3 提高鉛鋅回收率的途徑

3.1 科學配礦，穩定入選礦石性質

選礦廠入選礦石性質的變化必然影響生產過程的穩定，使選礦生產操作難度加大，最終導致生產指標波動。造成礦石性質不穩定的原因主要是各礦體礦石性質的差異、生產地質調查工作和采礦計劃與實施工作不到位或二者銜接出現問題、礦石堆料場所管理缺乏科學性等。

從目前礦山現狀看，3個采場深部資源地質勘查工作較為詳細，采礦設計及井下配礦方案、出礦系統及出礦方式均已確定，選礦廠工藝流程成熟、穩定、順暢，因此，解決問題的關鍵就落實到工藝技術方案和生產管理制度的細化和落實上。具體措施主要有:

(1)建立質量動態數據庫，對采場各出礦部位、井下出礦、礦石堆場和選礦廠各料倉礦石的礦量、品位、氧化率等數據進行實時檢測，為準確、合理配礦創造條件。

(2)改擴建礦石堆場，保證品質極端(包括品位、氧化程度等)且量大的礦石有暫時堆放場所，確保此類礦石逐步消化。

(3)增強崗位責任意識，提高職工配礦技能，引進先進的堆場倒運設備，實現科學配礦軟硬件的升級。

(4)建立完善、嚴格的配礦制度，做到有制度、有檢查、有獎懲。實現多管齊下、齊抓共管管配礦的目標。

3.2 選擇合理的磨礦介質，提高磨礦產品粒度的均勻性

從工藝流程考查結果可以看出，磨礦產品中過磨級別(－500目)產率大、中間易選級別產率低、磨礦產品粒度均勻性差，表明目前使用的鋼球不是該礦石磨礦的合適介質。

優化磨礦介質應具體考慮介質的尺寸和形狀。大量的研究表明，短柱形小尺寸鑄鐵鋼鍛適合處理球磨容易泥化、磨礦產品粒度不均勻礦石。最近在二段磨礦組織的鋼球與鑄鐵鋼鍛磨礦效果對比可以看出，采用 ?30 mm×35 mm的鑄鐵鋼鍛代替 ?40 mm鋼球，在磨礦能力相當的情況下，磨礦產品粒度均勻性有所改善:易選粒級(0.074～0.028 mm)產率增加了2.64個百分點，－0.028 mm過磨粒級產率降低了2.02個百分點。因此，后續應盡快開展二段磨礦鑄鐵鋼鍛尺寸的研究和一段磨礦適宜介質的研究。

3.3 采用細篩代替水力旋流器，提高分級效率

水力旋流器是按徑向速度差進行分級的設備，粒度和密度是重要影響因子，合格粒級的反富集現象在會澤鉛鋅礦大密度金屬礦物的分級中較為普遍，返回再磨的合格粒級大都是鉛鋅礦物單體或富連生體，這些粒級的返回是造成過磨的重要原因。

高頻細篩是嚴格按粒度進行分級的設備，用高頻細篩處理類似會澤鉛鋅礦這種有用礦物密度大、含量高的礦石，在高效及時分出合格粒級、減少合格粒級返回再磨方面具有顯著的優勢。礦漿均勻給入并平穩流經篩面過程中，同樣尺寸的顆粒密度大的率先下沉至篩面，粒度小于篩孔尺寸的先通過篩孔進入篩下，大大減少了粒度合格的大密度顆粒留在篩上并返回再磨的機會，可有效避免已經單體解離的細粒有用礦物發生過磨。因此，消除反富集、減少合格粒級過磨的重要手段是用高頻細篩替代水力旋流器。

3.4 強化對細粒級有用礦物的回收

在實際生產中，礦物過磨是不可避免的，人們能做的就是通過工藝技術條件的優化減少過磨現象的發生，同時提高過磨粒級的回收效果。

從會澤鉛鋅礦的流程考查結果看，微細粒鉛礦物回收效果較差，回收率提升空間較大，因此，提高鉛回收率是重點，主要措施有:

(1)由于會澤鉛鋅礦采用了等可浮浮選，在鉛鋅混合精礦再磨分離過程中，細粒鉛礦物回收效果不夠理想，因此，后續應著重研究對細粒鉛礦物有較好回收效果的新藥劑制度。

(2)探索采用新的浮選設備，強化對微細粒鉛礦物的回收。近年來，國內外在微細粒礦物浮選方面取得了一系列的成果，微泡浮選柱、充填式浮選柱、旋流充氣式浮選柱、噴射浮選機等在處理質量小、比表面積大的微細粒方面表現出了明顯優勢，因此，開展微細粒浮選設備替代現場浮選槽的工業應用試驗很有必要。

(3)采用選擇性絮凝技術，提高微細粒礦物回收率。國內外開展的微細粒礦物回收試驗結果表明，利用選擇性絮凝技術可以改善微細粒礦物的回收。因此，在會澤鉛鋅礦進行了選擇性絮凝研究，結果表明，在鉛掃選中添加絮凝劑PAM和捕收劑丁銨黑藥，在鉛精礦鉛品位相當的情況下，可提高鉛回收率近5個百分點。

4 結語

(1)會澤鉛鋅礦鉛品位為8.35%、鋅品位為17.41%，是一種特富鉛鋅礦石，但主要金屬礦物共生關系密切，嵌布粒度較細，氧化程度較高，屬于極難選礦石，生產現場鉛、鋅回收率較低，分別僅有83%～84%和92%～93%。

(2)從流程考查結果看，影響鉛鋅回收率的主要因素有:①原礦氧化程度較高、嵌布粒度細微、嵌布關系復雜;②磨礦分級效率較低、過磨現象嚴重;③工藝設備和藥劑制度對微細粒礦物的回收效果不理想。

(3)針對影響鉛鋅回收率的因素，相應提出了科學配礦、穩定入選礦石性質，選擇合理的磨礦介質、提高磨礦產品粒度的均勻性，采用細篩代替水力旋流器、提高分級效率，強化對細粒級有用礦物的回收等提高鉛鋅回收率的措施。

［1］ 高連啟，惠世和.某復雜難選鉛鋅氧硫混合礦選礦回收率提高研究［J］.云南冶金，2011，40(5):19-20.

［2］ 楊生智.提高廠壩鉛鋅礦選礦回收率的途徑探討［J］.有色金屬:選礦部分，2004(6):11-12.

［3］ 王琳琳，文書明，程 坤.磨礦過程中礦物的解離行為分析及提高單體解離度的方法［J］.礦冶，2006，15(2):15-16.

［4］ 肖慶飛，段希祥.磨礦過程中應注意的問題分析及對策研討［J］.礦產綜合利用，2006(4):18-19.

［5］ 王 晶，肖慶飛，羅春梅，等.會澤氧硫混合鉛鋅礦精礦再磨介質優化試驗研究［J］.礦產研究與開發，2012，32(1):14-15.

［6］ 李玉樓.細篩代替水力旋流器的初步實踐［J］.金屬礦山，1981(2):26-27.

［7］ 戴 強.強化微細粒礦物浮選的措施分析［J］.國外金屬礦選礦，1996(3):11-12.

［8］ 周 麗，文書明.細粒礦物浮選分選技術現狀［J］.國外金屬礦選礦.2003(2):21-22.

［9］ 周德炎.某選礦廠微細粒鉛鋅浮選試驗研究［J］.礦產研究與開發.2007(6):22-23.