某復雜低品位鉛鋅銀礦可選性試驗研究

石貴明，陳海蛟，吳彩斌

(1.江西理工大學 資源與環境工程學院，江西 贛州 341000；2.盾安控股集團有限公司，浙江 杭州 310052)

我國鉛鋅資源分布廣泛，總儲量居世界前列[1-3]，且普遍伴生銀。近年來，隨著我國經濟的快速發展，市場對鉛鋅的需求量不斷上升。隨著硫化鉛鋅礦的開采品位不斷下降，氧化鉛鋅礦成了重要的鉛鋅原料。四川某鉛鋅銀礦含鉛、銀較低，含鋅較高，委托方要求對原生礦和氧化礦中鉛鋅銀全面綜合回收進行可選性試驗研究。一旦該礦投入生產運行，可為緩解我國鉛鋅需求量做出一定的貢獻。

1 礦石性質

1.1 礦石的化學組分

綜合礦石樣的化學組分分析結果見表1、表2。

表1、表2說明：該樣為含硫鉛低的鋅礦石，礦石中Pb為0.35%，Zn為6.60%，故綜合礦石樣為含鉛銀的低品位鋅礦。由于礦石含銀低，本研究中對銀的賦存狀態僅僅是推斷性的確定礦石中的銀可能是黃鐵礦和方鉛礦成礦(晶體形成)時呈細分散機械混入黃鐵礦和方鉛礦中(包裹體)。

1.2 物相分析

綜合礦石樣鉛鋅的物相分析分析結果見表3、表4。

表3、表4說明：該礦石為混合型含鉛鋅礦，且鉛鋅的氧化率較高。主要為硅質巖和中細晶白云巖兩大類型。金屬礦物以閃鋅礦為主，少量黃鐵礦、方鉛礦和針鐵礦；脈石礦物為石英、白云石和少量的碳質，礦石呈它形晶粒結構，塊狀構造和星散浸染狀構造。

2 可選性試驗研究

根據巖礦鑒定、礦石化學分析和鉛鋅化學物相分析結果可以知道，國內外對這一類型的鉛鋅礦石選別方法主要有三種：等可浮選、混合浮選，以及鉛、鋅分別浮選[4-6]，故擬定鉛、鋅分別浮選，鉛、鋅分別浮選的原則是“先鉛后鋅”和混合浮選工藝流程[7-8]，幾種原則性流程見圖1。并通過試驗確定適宜該礦的工藝流程。

表1 礦石的X熒光光譜半定量分析結果

表2 原礦的化學分析

*單位：μg/g。

表3 原礦石鉛的物相分析

表4 原礦石鋅的物相分析

圖1 原則性選礦工藝流程圖

2.1 鉛粗選探索試驗

根據擬定的原則性選礦工藝流程，對該礦進行了粗選探索試驗(圖2)，試驗結果見表5。

表5試驗結果表明：氧化鈣作調整劑，氧化鈣對硫鐵礦和硫化鉛礦有抑制作用，但由于礦石中硫鐵礦含量較低，采用氧化鈣作調整劑是不利的，所得到的硫化鉛粗選精礦鉛的品位較低(1.31%～3.09%)。碳酸鈉作調整劑，所得到的硫化鉛粗選精礦，鉛的品位高于氧化鈣作調整劑得到的硫化鉛粗選精礦(4.47%～5.18%)。單一抑制劑硫酸鋅對鋅的抑制效果比復合抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉對鋅的抑制效果差。隨捕收劑量的增大硫化鉛粗選精礦中鉛、鋅和銀的品位及收率有所增加。磨礦時加入ZnSO4和Na2SO3，有利于硫化鉛粗選精礦中鉛和銀的品位及回收率的提高，同時增強對鋅的抑制作用。

圖2 硫化鉛粗選工藝流程

2.2 磨礦細度試驗

針對鉛礦進行磨礦細度硫化鉛的浮選粗選試驗，試驗結果見圖3。

圖3表明：粗精礦中鉛的品位隨磨礦細度的增加而增加，磨礦細度為-0.074mm含量85.7%時粗精礦中鉛品位最高為6.15%，鉛回收率卻相近。但當磨礦細度為-0.074mm含量91.6%時，鉛品位卻明顯下降為4.23%。

2.3 鉛鋅粗選探索試驗

按擬訂的原則性工藝流程，磨礦細度-0.074mm含量85.7%，進行鉛鋅的粗選試驗，工藝流程見圖4～6，試驗結果見表6。

圖3 磨礦時間與磨礦細度、品位關系圖

表5 鉛粗選探索試驗結果

*Ag品位的單位為：μg/g。

圖4 鉛混選-鋅先硫后氧浮選試驗工藝流程及條件

圖5 鉛先硫后氧鋅混選試驗工藝流程及條件

表6 鉛鋅粗選試驗結果

*磨礦時加入：ZnSO4:1000g/t和Na2SO3：1000g/t，Ag*品位的單位為：μg/g。

三個方案的粗選試驗結果表6表明：鉛混選-鋅先硫后氧粗選試驗結果分析，該工藝的不足之處是硫化鋅和氧化鋅分選，氧化鋅粗精礦鋅的品位較低，勢必導致氧化鋅掃精選工序工藝流程增長。鉛先硫后氧-鋅混選粗選試驗結果分析，該工藝的不足之處是硫化鉛和氧化鉛分選，硫化鉛和氧化鉛粗精礦鉛的品位較低，勢必導致硫化鉛和氧化鉛掃精工序工藝流程增長。鉛混選-鋅混選粗選試驗結果分析，該工藝流程的得明顯優勢是工藝流程簡捷，鉛粗精礦和鋅粗精礦的鉛鋅銀綜合指標相近，加入硫酸銅鋅活化劑有助于鋅粗精礦鋅銀的品位提高。

2.4 鉛鋅浮選探索試驗

鉛鋅進行分別混選粗選，然后鉛鋅分別浮選試驗：工藝流程及選別條件見圖7，試驗結果見表7。

試驗結果表明：①由于原礦鉛的品位太低，盡管鋅精礦取得較滿意的結果，但鉛精礦產率為0.83%、鉛品位為17.78%、鋅品位為11.10%、銀品位為83.2μg/g，鉛精礦中鋅的指標已超標。由于鉛精礦產率太低，再進行鉛鋅選別已無實際意義。實際上即使鉛精礦中鋅的指標達標，如此低的產率也無經濟意義。②倘若原礦鉛品位較高，該工藝流程是可行的。

圖6 鉛混選-鋅混合選浮選工藝流程及條件

表7 鉛鋅分別混選試驗結果

*磨礦時加入：ZnSO4:1000g/t和Na2SO3：1000 g/t;Ag品位的單位為：μg/g。

圖7 鉛鋅分別混選工藝流程及條件

2.5 鉛鋅混選探索試驗

由于原礦鉛品位太低，盡管鋅精礦取得較滿意的結果，但鉛精礦中鋅的指標已超標。此外由于鉛精礦產率太低，再進行鉛鋅選別已無實際意義。為此針對該礦的特點，進行鉛鋅混選試驗，工藝流程及選別條件見圖8，試驗結果見表8。

表8試驗結果表明：該鉛鋅礦由于鉛銀含量低，采用鉛鋅銀混選是合理的。通過“三粗二精”開路浮選，精礦鋅品位達到46.12% 、銀品位達到60.7μg/g、鉛品位僅為1.84%，精礦鋅回收率為83.46% 、銀回收率為61.43%、鉛回收率為59.09%。

圖8 鉛鋅混合浮選工藝流程及條件

表8 鉛鋅混合浮選試驗結果

*Ag品位單位：μg/g。

3 結論

1)根據巖礦鑒定、礦石化學組分分析和鉛鋅化學物相分析結果，通過探索試驗確定的鉛鋅分別混選“先鉛后鋅”，銀分別富集于鉛精礦和鋅精礦中的浮選工藝流程是可行的。由于原礦鉛的品位太低，采用鉛鋅分別混選，盡管鋅精礦取得較滿意的結果，但鉛精礦產率太低，鋅的指標已超標，再進行鉛鋅選別已無實際意義。由于礦石含銀低，在本選礦試驗研究中對銀的賦存狀態僅僅是推斷性的確定礦石中的銀可能是黃鐵礦和方鉛礦成礦(晶體形成)時呈細分散機械混入黃鐵礦和方鉛礦中(包裹體)，而礦石中黃鐵礦含量較低，故在銀的富集走向上采用將銀富集于鉛精礦和鋅精礦中。

2)碳酸鈉作調整劑比氧化鈣作調整劑所得到的硫化鉛粗選精礦鉛的品位較高，復合抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉對鋅的抑制效果較好。而隨捕收劑量的增大硫化鉛粗選精礦中鉛、鋅和銀的品位及回收率均有所增加。

3)由于原礦鉛銀的品位太低，采用鉛鋅銀混選，開路浮選試驗結果表明，對所選的鉛鋅礦采用鉛鋅銀混選是合理的。在-0.074mm含量87.5%的磨礦細度下，含Pb為0.35%、Zn為5.88%、Ag為11.7μg/g的低品位鉛鋅銀礦通過“一粗二精”開路浮選后，精礦鋅品位達到46.12% 、銀品位達到60.7μg/g、鉛品位僅為1.84%，精礦鋅回收率為83.46% 、銀回收率為61.43%、鉛回收率為59.09%。

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