郴州某鉛鋅礦的浮選分離試驗(yàn)研究

李文雅

摘要：針對(duì)于郴州某鉛鋅礦原礦性質(zhì)發(fā)生變化，選礦指標(biāo)惡化的問(wèn)題，進(jìn)行了一系列浮選試驗(yàn)，改進(jìn)其選礦工藝和藥劑制度，試驗(yàn)表明：采用乙硫氮和25#黑藥作為鉛浮選組合捕收劑，得到了品位60.58%、回收率87.67%的Pb精礦，順利地解決了困擾選廠的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：鉛鋅礦；浮選；浮鉛抑鋅

郴州某鉛鋅礦屬于地下開(kāi)采的中型原生硫化鉛鋅礦，選廠自投產(chǎn)以來(lái)，根據(jù)原設(shè)計(jì)的流程及藥劑制度，得到了較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，但隨著采礦的進(jìn)一步深入，方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦之間共生關(guān)系變得較為復(fù)雜，而繼續(xù)沿用原有的藥劑制度，發(fā)現(xiàn)精礦中鉛、鋅、硫互含較多，生產(chǎn)指標(biāo)明顯下降。為了改進(jìn)其浮選工藝及藥劑制度，對(duì)其提供的礦石進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)，以獲得更好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。

1 原礦分析

1.1 原礦多元素分析

原礦多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

1.2 礦物組成及嵌布特征

根據(jù)工藝礦物學(xué)分析結(jié)果表明，礦石中主要礦石礦物為方鉛礦、閃鋅礦、貴金屬銀，含有少量黃鐵礦、毒砂、黃銅礦，脈石礦物主要有硅酸鹽礦物、石英、方解石、白云石等。其中，方鉛礦嵌布粒度粗細(xì)不均勻，粗粒多呈自形半自形晶獨(dú)立產(chǎn)出，部分與黃鐵礦、閃鋅礦連生，而細(xì)粒方鉛礦部分呈浸染狀和細(xì)脈狀充填于閃鋅礦晶粒間隙，部分被黃鐵礦包裹，共生關(guān)系較為復(fù)雜。主要礦物組成分析結(jié)果見(jiàn)表2。

試驗(yàn)礦樣為該礦區(qū)所提供的具有代表性的礦石，粒度為100mm。利用實(shí)驗(yàn)室復(fù)擺式顎式破碎機(jī)PEX100×125、XSZ300X600單雙層兩用振篩機(jī)、XPSφ200×150對(duì)輥式破碎機(jī)、2mm標(biāo)準(zhǔn)篩對(duì)礦樣進(jìn)行加工，碎至2mm，縮分成600g/份以備用。碎礦—篩分流程見(jiàn)圖1。

3 選礦試驗(yàn)研究

硫化鉛鋅礦的浮選工藝流程有優(yōu)先浮選、混合浮選和等可浮流程[1]。根據(jù)原礦性質(zhì)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，采用“浮鉛抑鋅”的優(yōu)先浮選流程。

3.1 磨礦試驗(yàn)

利用實(shí)驗(yàn)室φ240×400棒磨機(jī)進(jìn)行磨礦條件試驗(yàn)：每組原礦600g，磨礦濃度為65%，介質(zhì)充填率為38%，磨礦時(shí)間變化。將每組磨礦產(chǎn)品用二分器分成兩部分，一部分用200目標(biāo)準(zhǔn)篩測(cè)定產(chǎn)品細(xì)度，磨礦細(xì)度隨時(shí)間的變化曲線如圖2。另一部分去做Pb粗選試驗(yàn)，固定藥劑為原選廠Pb粗選藥劑：石灰1000g/t，硫酸鋅+亞硫酸鈉為1000+1000g/t，乙硫氮200g/t，2#油60g/t。分析每組Pb粗精礦中Pb的品位與回收率，結(jié)果如圖3。

由圖2和圖3可知，磨礦時(shí)間最佳為2.5min，最佳磨礦細(xì)度為200目占82%。

3.2 開(kāi)路浮選流程

為了便于研究，選用實(shí)驗(yàn)室XFD型0.75L和0.5L的掛槽浮選機(jī)進(jìn)行開(kāi)路浮選試驗(yàn)。

3.2.1 選鉛捕收劑種類及用量試驗(yàn)

結(jié)合原礦性質(zhì)，選用方鉛礦浮選常用的黃藥、黑藥、乙硫氮進(jìn)行了多組條件試驗(yàn)，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)使用丁黃藥、乙硫氮、丁銨黑藥、25#黑藥，鉛粗精礦品位和回收率都不理想。因此，分別嘗試了用乙硫氮+丁銨黑藥組合藥劑和乙硫氮+ 25#黑藥組合藥劑進(jìn)行Pb一粗一精一掃開(kāi)路浮選，固定石灰1000g/t，硫酸鋅+亞硫酸鈉為1000+1000g/t。選別結(jié)果如表3。

從表3中明顯看到：捕收劑選用乙硫氮+25#黑藥以1：1用量時(shí)，選用方案5，鉛浮選指標(biāo)最好。

3.2.2 Pb浮選時(shí)閃鋅礦抑制劑用量試驗(yàn)

通常情況下，浮鉛抑鋅的無(wú)氰方案中，硫酸鋅與其他幾種抑制劑組合使用效果更好，如硫酸鋅+碳酸鈉、硫酸鋅+亞硫酸鈉、硫酸鋅+硫代硫酸鈉等[2～4]。試驗(yàn)繼續(xù)沿用選廠設(shè)計(jì)的以硫酸鋅和亞硫酸鈉作為閃鋅礦和黃鐵礦抑制劑，進(jìn)行了Pb一粗一精一掃開(kāi)路試驗(yàn)，固定藥劑石灰1000g/t、乙硫氮+25#黑藥為603030g/t。試驗(yàn)結(jié)果如下：

試驗(yàn)結(jié)果表明，抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉用量為20001000500g/t為佳。

3.2.3 Pb浮選石灰用量試驗(yàn)

在鉛鋅礦浮選中以石灰作為pH調(diào)整劑，一方面使礦漿呈堿性以便為捕收劑提供良好的工作環(huán)境，另一方面，可以抑制黃鐵礦、消除礦漿中的有害離子[5]。因原礦中黃鐵礦含量增加，所以在本試驗(yàn)中選用石灰作為PH調(diào)整劑和黃鐵礦抑制劑是最佳的選擇。在固定藥劑ZnSO4+Na2SO3為1000+1000、乙硫氮+ 25#黑藥為40+40的條件下，對(duì)Pb粗選石灰用量進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果如圖表明，Pb粗選石灰用量為3000g/t，PH=11時(shí)，能得到較好的浮選效果。

3.3 Zn浮選試驗(yàn)

硫酸銅是閃鋅礦常用的活化劑，其在閃鋅礦表面生成 CuS 活化薄膜，與黃原酸根反應(yīng)生成難溶的黃原酸鹽，使閃鋅礦得以浮選回收[6]。因此，以硫酸銅作活化劑，丁黃藥作捕收劑，對(duì)Pb浮選的尾礦，進(jìn)行了Zn一粗一精浮選條件試驗(yàn)，結(jié)果如表5。試驗(yàn)表明，在Zn精選時(shí)加入少量重鉻酸鉀，能有效抑制混入閃鋅礦中的方鉛礦，得到較高品位的Zn精礦，因此，選用藥劑方案3為佳。

3.4 閉路流程試驗(yàn)

在開(kāi)路浮選試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路流程試驗(yàn)。試驗(yàn)流程如圖5，試驗(yàn)結(jié)果如表6。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）原礦中Pb品位6.89%，Zn品位1.51%，屬于原生硫化鉛鋅礦，方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦共生關(guān)系較為復(fù)雜，屬于較難選礦石。

（2）在磨礦細(xì)度為200目占82%的條件下，在高堿（PH=11）環(huán)境中，以乙硫氮和25#黑藥作為Pb浮選循環(huán)的組合捕收劑，進(jìn)行一粗一掃三精浮選流程，得到了品位60.58%、回收率87.67%的Pb精礦，為選礦廠提供了一個(gè)更好的生產(chǎn)方案。

（3）因25#黑藥本身具有起泡性，節(jié)省了起泡劑的使用，但是25#黑藥本身具有強(qiáng)腐蝕性和強(qiáng)烈的刺激性氣味，有毒，因此，具體的浮選方案還有待進(jìn)一步改進(jìn)。

（4）Zn浮選基本沿用原選廠設(shè)計(jì)的方案，但考慮到鋅精礦中含鉛，在Zn精選Ⅰ時(shí)，加入少量重鉻酸鉀，得到了較好的浮選效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]武魯慶，章曉林，李康康，等.我國(guó)氧化鉛鋅礦的選礦工藝概述[J].礦產(chǎn)綜合利用，2016（5）：1922.

[2]常寶乾，張世銀，李天恩.復(fù)雜難選銅鉛鋅銀多金屬硫化礦選礦工藝研究[J].有色金屬（選礦部分）， 2010（1）：1519.

[3]漆小莉，湯優(yōu)優(yōu)，張漢平.某鉛鋅礦選礦試驗(yàn)研究[J].云南冶金，2010，39（4）：1621.

[4]顧小玲，吳斌，師偉紅.青海烏蘭某低品位銅鋅礦浮選分離試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)綜合利用，2017（1）.

[5]韋晶晶.石灰、純堿在鉛鋅礦浮選中的應(yīng)用[J].南方國(guó)土資源，2017（1）：2728.

[6]邱廷省，何元卿，余文，等.硫化鉛鋅礦浮選分離技術(shù)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].金屬礦山，2016，V45（3）：19.