某微細嵌布氧化鉛鋅礦選礦工藝研究

李紅俠，衛亞儒

(1.西安建筑科技大學機電工程學院， 陜西 西安 710055； 2.西北有色地質礦業集團， 陜西 西安 710054)

某微細嵌布氧化鉛鋅礦選礦工藝研究

李紅俠1，衛亞儒2

(1.西安建筑科技大學機電工程學院， 陜西 西安 710055； 2.西北有色地質礦業集團， 陜西 西安 710054)

對某氧化鉛鋅礦的礦石性質、鉛鋅物相進行了分析，并進行了粗選、掃選、再磨等條件試驗和全流程閉路試驗。研究表明：該難選鉛鋅礦主要礦物菱鋅礦嵌布粒度微細，采用兩次粗選、一次掃選、粗精礦再磨后5次精選的浮選工藝流程，可獲得鉛鋅混合精礦產品，精礦品位Zn 33.08%、Pb 4.42%，鋅回收率69.11%，鉛回收率63.04%。

氧化鉛鋅礦； 礦石性質； 再磨； 工藝研究

1 礦石性質研究

礦物學研究表明，某礦石屬于氧化鉛鋅礦石，主要有用礦物是菱鋅礦和閃鋅礦。雜質礦物有黃鐵礦、褐鐵礦和磁黃鐵礦等，粒度較粗，方鉛礦含量甚微。礦物形態大小不一，呈粒狀結構，星散狀、浸染狀構造為主。脈石礦物成分單一，主要是白云石(含量51%)，其次為方解石(含量35%)，再次有很少的石英脈，呈粉晶、細晶結構，塊狀構造。化學多項分析結果見表1。原礦中鋅物相分析結果見表2。原礦中鉛物相分析結果見表3。

表1 原礦化學多項分析結果 %

表2 原礦鋅的物相分析結果 %

表3 原礦鉛的物相分析結果 %

該礦中鋅是主要回收元素，賦存于閃鋅礦和菱鋅礦中，礦石中閃鋅礦較少，多已氧化成菱鋅礦，且閃鋅礦多包于菱鋅礦中。閃鋅礦的粒度大于0.074mm，菱鋅礦的粒度小于0.045mm。閃鋅礦和菱鋅礦與脈石礦物和其他雜質礦物之間包裹關系不明顯，有利于選礦，但菱鋅礦與脈石礦物同屬碳酸鹽，性質相近，增加了浮選工藝分離難度。

2 選礦工藝研究

結合上述工藝礦物學研究和相關資料，試驗進行了粗選條件、掃選條件、粗精礦再磨及閉路全流程試驗等。

2.1 粗選條件試驗

粗選條件試驗分別研究不同磨礦細度、粗選硫化鈉、丁基黃藥、硅酸鈉及2#油用量對選別結果影響。試驗固定掃選條件：掃選 Na2CO31 000g/t、Na2S 3 000g/t、混合胺100g/t、2#油30g/t。試驗流程見圖1，其最佳參數條件下試驗結果見表4。

圖1 粗選條件試驗流程

表4 粗選最佳條件試驗結果 %

條件試驗結果表明，最佳的粗選參數為：磨礦細度-0.074mm占88.50%，Na2S 6 000g/t、丁基黃藥50g/t、硅酸鈉1 500g/t、2#油30g/t。

2.2 掃選條件試驗

掃選條件試驗在粗選最佳條件試驗基礎上進行，試驗流程見圖1，粗選固定條件如2.1中結論。為提高精礦品位和回收率，掃選研究了不同抑制劑(六偏磷酸鈉、木質磺酸鈉)，Na2CO3、Na2S、混合胺及2#油用量。其最佳參數條件下試驗結果見表5。

試驗中六偏磷酸鈉作為抑制劑條件下，精礦鋅品位稍高，但含鉛也較高，回收率較低；木質素磺酸鈉流程試驗，精礦鋅品位稍低，但含鉛也較低，回收率較高。綜合比較結果是木質素磺酸鈉試驗結果較好，其掃選最佳參數為：Na2CO31 500g/t、Na2S 3 000g/t、木質磺酸鈉效果優于六偏磷酸鈉，最佳用量500g/t、混合胺100g/t、2#油30g/t。

表5 掃選最佳條件試驗結果 %

2.3 粗精礦再磨試驗

從上述探索試驗精礦X- 射線衍射分析和顯微鏡下觀測可知，精礦中含有白云石及其他金屬礦物，尤其是白云石含量較高，菱鋅礦呈細小粒狀、微粒狀，微細的網狀分布于部分白云石晶體周圍，且粒度小于0.048mm，因此，粗精礦再磨有助于提高品位。試驗進行粗精礦不同磨礦細度(-0.045mm 96%、98.95%、99.95%)的再磨研究，其流程見圖2，最佳試驗指標見表6。

圖2 粗精礦再磨試驗流程

試驗結果表明：再磨礦細度-0.045mm占96%條件下，Zn精礦品位18.60%，回收率68.41%；細度-0.045mm 99.95%條件下，Zn精礦品位24.25%，回收率63.92%；細度-0.045mm 98.95%條件下，Zn精礦品位20.46%，回收率70.36%。綜合考慮磨礦條件，具體指標和后續流程可進一步提高品位，選取最佳再磨礦細度為-0.045mm占98.95%。

表6 粗精礦再磨(-0.045mm 98.95%)試驗結果 %

圖3 全流程閉路試驗流程圖

2.4全流程閉路試驗

為提高精礦品位和回收率，在確定磨礦細度、粗選和掃選的各種藥劑用量的基礎上，增加了2次掃選及4次精選，并對藥劑進行適當調整，進行全流程閉路試驗來驗證藥劑制度的合理性和最終產品質量及回收指標。試驗流程見圖3，結果見表7。

表7 全流程閉路試驗結果 %

經過全流程閉路試驗，Zn回收率69.11%，精礦品位33.08%。精礦中主要雜質Cu 0.097%、TFe 11.82%、As 0.028%、SiO22.44%、Au 0.298g/t、Ag 65.90g/t，其中金、銀回收率為10.28%、54.17%。

3 結論

(1)該礦石主要成分鋅礦物以菱鋅礦為主，以星散狀和局部浸染狀被碳酸鹽圍巖包裹，其粒度小于0.048mm，嵌布粒度微細，屬于難選氧化礦。

(2)通過粗選、掃選、再磨條件試驗及兩次粗選、一次掃選、粗精礦再磨后5次精選的全流程閉路試驗，獲得精礦品位Zn 33.08%、Pb 4.42%，鋅回收率69.11%，鉛回收率63.04%。

(3)該氧化程度高、嵌布粒度微細鉛鋅礦礦石選礦工藝復雜，選別藥劑種類多、用量大，磨礦細度細，提高工藝指標有難度。

[1] 王淀佐.浮選劑作用原理及應用[M].北京:冶金工業出版社,1982.201-222.

[2] 胡為柏.浮選[M].北京:冶金工業出版社,1989.301-314.

Study on mineral separation technology of a fine dissemination lead-zinc oxide ore

The lead-zinc oxide ore properties and the phase of zinc and lead were analyzed, and the condition experiments on roughing, scavenging and regrinding and the closed circuit test of full process were conducted. The results show that the disseminated size of the main mineral smithsonite is very fine. The lead-zinc concentrate with zinc grade 33.08% and lead grade 4.42%, zinc recovery rate 69.11% and lead recovery rate 63.04% was obtained by using two stages roughing, one stage scavenging and five stages cleaning after the regrinding of primary concentrate.

lead-zinc oxide ore; ore properties; regrinding; process research

1672-609X(2017)02-0027-04

TD952

A

2016-10-12

李紅俠(1971-)，女，河北唐山人，教師，長期從事材料學教學與研究工作。