陜西某鉛鋅礦選礦試驗研究

2015-12-16 07:51:44黃海露萬宏民牛芳銀

濕法冶金 2015年2期

黃海露，萬宏民，牛芳銀，馬晶

（1．西安建筑科技大學材料與礦資學院，陜西西安 710055；2．西北有色地質研究院，陜西西安 710054）

目前，鉛鋅復雜多金屬礦石的選別主要采用浮選法，但因礦石組分復雜，鉛、鋅礦物細粒浸染、致密共生，有些礦石中含大量黃鐵礦，易發生氧化變質現象，使得鉛鋅復雜多金屬礦石選別難度較大［1］。

陜西某鉛鋅礦是典型的難處理多金屬礦石，可回收的有用礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦，鋅、鉛、銅平均品位分別為5．09%、0．23%、0．051%。為綜合回收其中的各有價金屬，研究了其浮選工藝，為合理開發此類資源提供技術依據。

1 礦石性質

1．1 原礦多元素化學分析

原礦多元素化學分析結果見表1。礦石成分復雜，屬于多金屬硫化物鉛鋅礦石。

表1 原礦多元素化學分析結果 %

1．2 原礦物相分析

原礦鉛、鋅物相分析結果見表2。礦石中，鉛、鋅主要以硫化物形式存在，鉛氧化率相對較高，鋅氧化率相對較低。

表2 原礦鉛、鋅物相分析結果

1．3 主要金屬礦物嵌布特征

閃鋅礦主要呈浸染狀分布，其次呈星散狀、塊狀分布；閃鋅礦與其共、伴生礦物（方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、脈石）關系密切，部分閃鋅礦中包裹黃銅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦、金紅石等，包裹的這部分礦物粒度較細（0．01～0．05mm），不易解離；此外閃鋅礦中含少量鐵（6．33%～6．61%）。

鉛礦物主要為方鉛礦。方鉛礦在礦石中呈星散狀分布，主要與閃鋅礦形成規則-半規則連生，部分微細粒方鉛礦包裹于黃鐵礦和閃鋅礦中，選礦時會影響鋅精礦質量和鉛回收率。此外，鉛氧化率為36．87%，氧化鉛主要存在于鉛菱鋅錳礦中和鉛菱錳礦中，選礦時也會影響鉛回收率。

2 試驗方法

部分混合浮選流程是將可浮性相近的硫化銅、硫化鉛礦物與較難浮選的鋅、硫礦物分別浮選，然后再逐個分離［2-3］。

2．1 銅鉛部分混合浮選

2．1．1 調整劑種類對銅、鉛混合浮選的影響

磨礦細度為-74μm占60%，捕收劑丙黃藥用量為20g／t，起泡劑松油醇用量為15g／t，分別以石灰＋硫酸鋅、石灰＋硫酸鋅＋亞硫酸鈉、石灰＋硫酸鋅＋硫化鈉、硫酸鋅＋碳酸鈉＋亞硫酸鈉為調整劑進行銅鉛浮選，試驗結果見表3。可以看出，以石灰＋硫酸鋅＋硫化鈉為調整劑，精礦中鉛、銅回收率均較高，鋅被少量浮選，分選效果較好。因此，確定選用石灰＋硫酸鋅＋硫化鈉為調整劑，浮選銅、鉛礦物。

表3 調整劑種類及用量對銅、鉛、鋅礦物混合浮選的影響

2．1．2 捕收劑用量對銅、鉛混合浮選的影響

在多金屬硫化礦部分混合浮選過程中，捕收劑的選擇至關重要［4］。用石灰＋硫酸鋅＋硫化鈉作調整劑，松油醇為起泡劑，分別考察乙硫氮、乙黃藥、丁黃藥、丙黃藥、Z-200和丁銨黑藥等捕收劑對浮選的影響，試驗結果見表4。可以看出，用丙黃藥作捕收劑，粗精礦中鉛、銅品位較高，鉛回收率較高，同時尾礦中鋅品位最高，說明丙黃藥對銅、鉛的浮選和對鋅的抑制效果相對較好。

2．1．3 石灰用量對銅、鉛混合浮選的影響

磨礦細度為-74μm占60%，以石灰＋硫酸鋅＋硫化鈉為調整劑，以500g／t硫酸鋅＋200 g／t硫化鈉為抑制劑，捕收劑丙黃藥用量為20 g／t，起泡劑松油醇用量為15g／t，石灰用量對銅、鉛混合浮選的影響試驗結果如圖1所示。

圖1 石灰用量對銅、鉛混合浮選的影響

從圖1看出：隨石灰用量增大至800g／t，礦漿pH約為8．8，鉛、銅總回收率達到最大；之后隨石灰用量再增大，銅、鉛、鋅回收率都有所下降。綜合考慮，確定最佳石灰用量為800g／t。

2．2 混合浮選精礦中銅的浮選

銅鉛混合浮選精礦中銅、鉛分離可以采用抑鉛浮銅和抑銅浮鉛流程，由于抑銅浮鉛時，黃銅礦的抑制需添加氰化物等有毒藥劑而被限制應用，所以選用抑鉛浮銅流程。

分別選用重鉻酸鉀、重鉻酸鉀＋水玻璃、CMC＋水玻璃、YC作抑制劑，考察抑制劑種類及用量對銅浮選的影響［5-7］。銅鉛分離時，首先用活性炭對混浮精礦進行脫藥處理，用量為100g／t，之后以Z-200作捕收劑、用量為10g／t進行浮選，試驗結果見表5。可以看出，用YC作抑制劑，用量為400g／t時，鉛精礦回收率和銅精礦回收率較為理想。因此，確定選用YC作銅、鉛分離的抑制劑，最佳用量為400g／t。

表5 抑制劑種類及YC用量對鉛礦物抑制效果的影響

2．3 銅鉛浮選尾礦中鋅的浮選

以石灰為調整劑，硫酸銅為活化劑，丁基黃藥為捕收劑，松醇油為起泡劑，從銅鉛浮選尾礦中浮選鋅。

2．3．1 石灰用量對鋅浮選的影響

用石灰調整礦漿pH，硫酸銅用量為300g／t，丁基黃藥用量為60g／t，松醇油用量為10g／t，石灰用量對鋅浮選的影響試驗結果如圖2所示。可以看出：隨石灰用量增大，鋅粗精礦品位、鋅回收率均提高；當石灰用量增加到1 000g／t時，二者變化不明顯。綜合考慮，確定石灰最佳用量為1 000g／t，該用量下礦漿pH為11．2。

圖2 石灰用量對鋅浮選的影響

2．3．2 活化劑用量對鋅浮選的影響

以硫酸銅作閃鋅礦活化劑，石灰用量為1 000 g／t，捕收劑丁基黃藥為60g／t，起泡劑松醇油用量為10g／t，硫酸銅用量對鋅浮選的影響試驗結果如圖3所示。

圖3 硫酸銅用量對鋅浮選的影響

從圖3看出：隨硫酸銅用量增加，鋅粗精礦中鋅品位和鋅回收率都有所提高；硫酸銅用量為300g／t時，二者達最大，之后基本保持穩定。因此，硫酸銅最佳用量確定為300g／t。

2．3．3 捕收劑用量對鋅浮選的影響

以丁基黃藥作鋅礦物捕收劑，石灰用量為1 000g／t，硫酸銅用量為300g／t，松醇油用量為10g／t，丁基黃藥對鋅浮選的影響試驗結果如圖4所示。可以看出：隨丁基黃藥用量增大，粗精礦中鋅品位和鋅回收率都有所提高；當丁基黃藥用量為80g／t時，粗精礦鋅品位達最大，之后大幅度下降，而鋅回收率提高幅度也不大。綜合考慮，確定捕收劑丁基黃藥最佳用量為60g／t。