西北某難選鉛鋅礦石浮選試驗(yàn)

姜永智 李國(guó)棟，2

(1.西北礦冶研究院，甘肅白銀730900;2.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京100083)

西北某鉛鋅礦是近年勘探發(fā)現(xiàn)的一處較大儲(chǔ)量的鉛鋅礦床，其鉛鋅礦物不僅嵌布粒度細(xì)、與脈石礦物共生關(guān)系復(fù)雜，而且礦石硬度大、可磨性差，加之鉛氧化率較高、脈石礦物較易浮，因此，該礦石屬典型難磨難選鉛鋅礦石［1-4］。基于這些原因，該礦一直處于待開(kāi)發(fā)狀態(tài)。為盡快確定該礦石資源的開(kāi)發(fā)利用方案，對(duì)有代表性礦樣進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究。

1 礦石性質(zhì)

礦石中金屬礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦，其次為黃鐵礦、磁鐵礦、磁赤鐵礦，黃銅礦、白鐵礦、赤鐵礦等微量;脈石礦物主要有石英，其次為綠泥石等硅酸鹽礦物及方解石，絹云母、綠泥石、鋯石、金紅石等少量。

閃鋅礦為該礦石中鋅存在的主要形式，約占礦物總量的8.7%，以他形粒狀集合體為主，分布極不均勻，粒度一般為0.1～0.02 mm，以微細(xì)粒嵌布為主，與脈石、方鉛礦、磁鐵礦等緊密共生，部分方鉛礦、閃鋅礦呈細(xì)粒網(wǎng)狀交織在一起，難以充分解離;此外，礦石中的脈石礦物硬度高。

方鉛礦為該礦石中鉛存在的主要形式，約占礦物總量的0.8%，偶見(jiàn)白鉛礦。方鉛礦分布不均勻，大部分呈他形—半自形晶粒狀，少數(shù)為自形晶等軸晶粒，粒度為0.1～0.015 mm，其嵌布關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，主要分布在脈石粒間，與脈石間界限清楚，與閃鋅礦間嵌鑲關(guān)系更復(fù)雜，既可見(jiàn)方鉛礦交代閃鋅礦，也可見(jiàn)方鉛礦呈脈狀、網(wǎng)脈狀充填于閃鋅礦微裂隙間，但因其晶粒微細(xì)，因而單體解離難度極大。

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，鉛、鋅礦物物相分析結(jié)果分別見(jiàn)表2、表3。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果Table 1 Chemical components analysis of the raw ore %

表2 礦石鉛物相分析結(jié)果Table 2 Lead phase analysis of the ore %

表3 礦石鋅物相分析結(jié)果Table 3 Zinc phase analysis of the ore %

從表1可以看出，該礦石鉛、鋅含量較高，具有回收價(jià)值。

從表2、表3可以看出，礦石中鉛、鋅以硫化礦物為主，鉛氧化率較高，達(dá)15.38%，不利于鉛回收率的提高。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

根據(jù)該礦石性質(zhì)，借鑒以往類似礦石研究成果［5-10］和大量探索試驗(yàn)結(jié)果，確定了優(yōu)先浮鉛再浮鋅的原則流程。試驗(yàn)以石灰為鉛鋅浮選介質(zhì)調(diào)整劑，T8為抑制劑、D421為捕收劑抑鋅浮鉛，以硫酸銅為活化劑、丁基黃藥為捕收劑、2#油為起泡劑浮鋅。

2.1 鉛浮選試驗(yàn)

2.1.1 鉛粗選條件試驗(yàn)

鉛粗選條件試驗(yàn)采用1次粗選流程。

2.1.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)的石灰用量為2 000 g/t、T8為1 500 g/t、D421 為 40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 4。

從表4可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，鉛粗精礦鉛品位和鉛回收率均上升，鋅品位和鋅回收率均下降。綜合考慮，確定鉛粗選的磨礦細(xì)度為－0.074 mm占85%。

表4 磨礦細(xì)度試驗(yàn)鉛粗精礦指標(biāo)Table 4 The lead rough concentrate index under various grinding fineness %

2.1.1.2 石灰用量試驗(yàn)

石灰用量試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為－0.074 mm占85%，T8用量為1 500 g/t、D421為40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 石灰用量試驗(yàn)鉛粗精礦指標(biāo)Table 5 The lead rough concentrate index with different dosage of lime

從表5可以看出，隨著石灰用量的增大，鉛粗精礦鉛品位小幅上升、鉛回收率微幅下降，鋅品位和鋅回收率均下降。綜合考慮，確定鉛粗選石灰用量為4 000 g/t。

2.1.1.3 T8用量試驗(yàn)

T8為西北礦冶研究院研制的新型、高效鋅礦物抑制劑。T8用量試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為－0.074 mm占85%，石灰用量為4 000 g/t、D421為40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 T8用量試驗(yàn)鉛粗精礦指標(biāo)Table 6 The lead rough concentrate index with different dosage of T8

從表6可以看出，隨著T8用量的增大，鉛粗精礦鉛品位先上升后維持在高位、鉛回收率小幅下降，鋅品位和鋅回收率均下降。綜合考慮，確定T8用量為1 500 g/t。

2.1.1.4 D421用量試驗(yàn)

D421由多種不同捕收劑復(fù)配而成，對(duì)鉛礦物有高效捕收作用，其通過(guò)拼合、共吸附作用吸附在鉛礦物表面，從而增強(qiáng)對(duì)鉛礦物的捕收作用。D421用量試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為－0.074 mm占85%，石灰用量為4 000 g/t、T8 為1 500 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 D421用量試驗(yàn)鉛粗精礦指標(biāo)Table 7 The lead rough concentrate index with different dosage of D421

從表7可以看出，隨著D421用量的增大，鉛粗精礦鉛品位下降、鉛回收率上升，鋅品位和鋅回收率均上升。綜合考慮，確定D421用量為40 g/t。

2.1.2 鉛粗精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)

鉛粗精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)見(jiàn)表8。

圖1 鉛粗精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)流程Fig.1 Regrinding fineness test process of lead rough concentrate

表8 鉛粗精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)鉛精礦1指標(biāo)Table 8 The lead concentrate1 index under various regrinding fineness of lead rough concentrate %

從表8可以看出，隨著鉛粗精礦再磨細(xì)度的提高，鉛精礦1鉛品位和鉛回收率先上升后維持在高位，鋅品位和鋅回收率先下降后維持在低位。因此，確定鉛粗精礦再磨細(xì)度為－0.045 mm占95%。

2.2 鋅粗選條件試驗(yàn)

鋅粗選條件試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2。

圖2 鋅粗選條件試驗(yàn)流程Fig.2 Zinc roughing concentration process

2.2.1 石灰用量試驗(yàn)

石灰用量試驗(yàn)的丁基黃藥用量為80 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

表9 石灰用量試驗(yàn)鋅粗精礦指標(biāo)Table 9 The zinc rough concentrate index with different dosage of lime

從表9可以看出，隨著石灰用量的增大，鋅粗精礦鋅品位和鋅回收率均先小幅上升后小幅下降。因此，確定鋅粗選石灰用量為2 000 g/t。

2.2.2 丁基黃藥用量試驗(yàn)

丁基黃藥用量試驗(yàn)的石灰用量為2 000 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。

表10 丁基黃藥用量試驗(yàn)鋅粗精礦指標(biāo)Table 10 The zinc rough concentrate index with different dosage of butyl xanthate

從表10可以看出，隨著丁基黃藥用量的增大，鋅粗精礦鋅品位下降、鋅回收率上升。綜合考慮，確定丁基黃藥用量為80 g/t。

2.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開(kāi)路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表11。

圖3 閉路試驗(yàn)流程Fig.3 Closed circuit test process

表11 閉路試驗(yàn)結(jié)果Table 11 Results of closed circuit test %

從表11可以看出，采用圖3所示的閉路流程處理該礦石，可取得鉛品位為60.45%、含鋅8.90%、鉛回收率為75.95%的鉛精礦以及鋅品位為51.60%、含鉛0.31%、鋅回收率為87.39%的鋅精礦。

3 結(jié)論

(1)西北某鉛鋅礦石中礦物成分復(fù)雜，金屬、非金屬礦物種類繁多，有回收價(jià)值的元素為鉛、鋅，鉛主要以方鉛礦的形式存在，鋅主要以閃鋅礦的形式存在，方鉛礦、閃鋅礦等分布極不均勻，鉛氧化率相對(duì)較高，達(dá)15.38%;鉛、鋅礦物嵌布粒度細(xì)微，分別為0.1～0.015 mm和0.1～0.02 mm;鉛鋅礦物之間以及鉛鋅礦物與其他礦物間嵌布關(guān)系復(fù)雜，且脈石礦物硬度高，因而鉛、鋅單體解離難度非常大。

(2)在磨礦細(xì)度為－0.074 mm占85%的情況下，采用1粗1掃3精選鉛(鉛精選前再磨至－0.045 mm占95%)、1粗1掃2精選鋅、中礦順序返回的閉路流程處理該礦石，可取得鉛品位為60.45%、含鋅8.90%、鉛回收率為75.95%的鉛精礦以及鋅品位為51.60%、含鉛0.31%、鋅回收率為87.39%的鋅精礦。

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