廣東大尖山某鉛鋅多金屬礦石選礦試驗

石貴明 周意超 劉 琴 張晶晶 李 明 湯石玉

(1.玉溪師范學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院，云南 玉溪 653100；2.江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西 贛州 341000；3.廣東大尖山鉛鋅多金屬礦，廣東 河源 517100)

我國鉛鋅礦產(chǎn)資源豐富，分布廣，鉛、鋅儲量均位居世界第二位[1]。我國的鉛鋅成礦帶主要分布在揚子地臺周緣地區(qū)、三江地區(qū)及其西延部分、岡底斯地區(qū)、秦嶺—祁連山地區(qū)、內(nèi)蒙古狼山—渣爾泰地區(qū)、大興安嶺區(qū)帶以及南嶺等地區(qū)[2-4]。根據(jù)鉛鋅礦物可浮性和浮游速度的差異，鉛鋅礦選礦流程可以分為優(yōu)先浮選流程、混合浮選流程以及聯(lián)合流程3大類[5-8]。本研究對廣東大尖山某鉛鋅礦石進行了工藝流程探索試驗，可為類似礦石的選別提供一定的借鑒。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石化學(xué)組成

礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

從表1可以看出，礦石Pb、Zn、Ag具有一定的回收價值，F(xiàn)e品位僅9.89%，S品位為7.8%。

1.2 礦石物相分析

對礦石鉛、鋅進行物相分析，鉛物相分析結(jié)果見表2，鋅物相分析結(jié)果見表3。

表1 礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果Table 1 Chemical multielement analysisresults of the ore %

注：Ag含量的單位為g/t。

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

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

從表2、表3可以看出，礦石中鉛、鋅均主要以硫化礦的形式存在，硫化鉛和硫化鋅分別占總鉛和總鋅的95.71%和95.84%，只含有少量的氧化礦，氧化鉛和氧化鋅分布率分別為4.29%和4.16%。

2 試驗結(jié)果及討論

混合浮選流程與優(yōu)先浮選流程的探索性試驗對比結(jié)果說明，采用優(yōu)先浮選流程時，鉛鋅可以得到較好的分離，同時尾礦中的鉛鋅含量較低，能獲得較好的選別指標(biāo)。因此，本研究選取優(yōu)先浮選流程進行試驗。優(yōu)先浮選條件試驗流程見圖1。

圖1 條件試驗流程Fig.1 Flow chart of conditioning tests

2.1 磨礦細(xì)度試驗

在鉛粗選礦漿pH調(diào)整劑CaO用量為2 000 g/t、抑制劑ZnSO4用量為500 g/t，鋅粗選活化劑CuSO4用量為300 g/t時，選鉛和選鋅捕收劑丁黃藥用量均為40 g/t，磨礦細(xì)度分別為-0.074 mm占70%、75%、80%、85%、90%條件下進行浮選試驗，結(jié)果見表4。

表4 不同磨礦細(xì)度試驗結(jié)果Table 4 Results of different grinding fineness

從表4可以看出：隨著磨礦細(xì)度的增加，鉛粗精礦鉛指標(biāo)和鋅粗精礦鋅指標(biāo)均先提高后降低；磨礦細(xì)度為-0.074 mm占80%時，粗選指標(biāo)最佳，此時鉛粗精礦鉛品位為24.97%、回收率為60.40%、含銀321 g/t，鋅粗精礦鋅品位為25.73%、回收率為77.66%，且此時鉛鋅互含也較低。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占80%。

2.2 捕收劑種類試驗

在鉛粗選礦漿pH調(diào)整劑CaO用量為2 000 g/t、抑制劑ZnSO4用量為500 g/t，鋅粗選活化劑CuSO4用量為300 g/t時，分別選取乙硫氮、丁黃藥、丁胺黑藥、Z-200和苯胺黑藥為選鉛和選鋅捕收劑，用量均為40 g/t進行試驗，結(jié)果見表5。

從表5看出，苯胺黑藥為捕收劑時，鉛粗精礦鉛品位最高，為29.34%，鉛回收率為55.61%，鋅粗精礦鋅品位最高，為29.35%，鋅回收率為87.59%；乙硫氮為捕收劑時，鉛粗精礦鉛品位為26.13%，僅次于苯胺黑藥為捕收劑時指標(biāo)，而且鉛回收率最高，為67.81%，但是鉛精礦中夾雜鋅也較為嚴(yán)重，含鋅8.92%，鋅粗精礦鋅品位為25.73%，鋅回收率最高，為90.04%，但鋅精礦中夾雜鉛較為嚴(yán)重，含鉛8.92%；丁黃藥為捕收劑時，鉛粗精礦鉛品位為24.97%，鉛回收率為60.40%，鋅含量最低，為1.44%，鋅夾雜最低，鋅粗精礦鋅品位為25.73%，回收率為77.66%；丁胺黑藥為捕收劑時，鉛粗精礦鉛品位為18.44%，鉛精礦中夾雜鋅較低，含鋅4.89%；Z-200為捕收劑時，選別指標(biāo)較差。綜合考慮：選取丁胺黑藥和丁黃藥的組合藥劑作為選鉛的捕收劑，用量比為1∶1，即用量均為20 g/t；選取丁黃藥作為選鋅捕收劑，用量為40 g/t。

2.3 調(diào)整劑用量試驗

在鉛粗選ZnSO4用量為500 g/t、丁胺黑藥+丁黃藥用量為20+20 g/t，鋅粗選CuSO4用量為300 g/t，丁黃藥用量為40 g/t條件下，采用CaO作為調(diào)整劑，在選鉛時添加量分別為1 000、1 500、2 000、2 500、 3 000 g/t，選鋅時添加適量CaO將礦漿pH分別對應(yīng)調(diào)整為7～8，8～9，9～10，10～11，11～12之間，試驗結(jié)果見表6。

表5 捕收劑種類試驗結(jié)果Table 5 Results of collector types

表6 調(diào)整劑用量試驗結(jié)果Table 6 Results of adjustor dosage

從表6可以看出，CaO用量為2 000 g/t時，鉛粗精礦鉛品位最高，達18.83%，同時其夾雜的鋅含量最低，為5.03%，含銀達357.20 g/t，亦是最高值，鋅粗精礦鋅品位和回收率隨pH升高先升高后降低，鋅粗精礦中夾雜銀品位較低，可知銀已大部分富集到鉛精礦中。綜上所述，選取CaO用量為2 000 g/t，選鋅時用CaO將礦漿pH調(diào)整為9～10。

2.4 硫酸鋅用量試驗

在鉛粗選CaO用量為2 000 g/t，丁胺黑藥+丁黃藥用量為20+20 g/t，硫酸鋅用量分別為450、600、750、900和1 050 g/t，鋅粗選CuSO4用量為300 g/t，丁黃藥用量為40 g/t條件下進行試驗，結(jié)果見表7。

表7 硫酸鋅用量試驗結(jié)果Table 7 Results of zinc sulfate dosage

從表7可以看出，隨著硫酸鋅用量的增加，鉛粗精礦鋅品位總體趨勢是先增加后逐步降低的，鋅粗精礦鋅品位和回收率均逐漸提高后小幅降低，鋅粗精礦銀品位先降低后小幅增加，硫酸鋅用量為900 g/t時，鋅粗精礦鋅品位和回收率均最高且銀品位最低。綜上所述，確定硫酸鋅用量900 g/t。

2.5 CuSO4用量試驗

在鉛粗選CaO用量為2 000 g/t、丁胺黑藥+丁黃藥用量為20+20 g/t、硫酸鋅用量為900 g/t，鋅粗選丁黃藥用量為40 g/t，鋅活化劑CuSO4用量分別為400、600、800、1 000和1200 g/t條件下，考察CuSO4用量對鋅粗精礦指標(biāo)的影響，結(jié)果見表8。

表8 CuSO4用量對鋅粗精礦指標(biāo)的影響Table 8 Influence of copper sulfate dosageon zinc rough concentrate index

從表8可以看出，隨著硫酸銅用量的增加，鋅粗精礦鋅品位和回收率均呈先升高后降低的趨勢，在硫酸銅用量為600 g/t時鋅粗精礦鋅指標(biāo)最佳，且銀品位為99.54 g/t，相對較低。綜合考慮，確定硫酸銅用量為600 g/t。

2.6 閉路試驗

在條件試驗的基礎(chǔ)上，確定的閉路試驗流程見圖2，結(jié)果見表9。

由表9可知，礦石經(jīng)閉路試驗可獲得鉛精礦鉛品位60.29%、鉛回收率92.02%、含銀826.13 g/t、銀回收率72.75%、含鋅3.64%，鋅精礦鋅品位48.32%、鋅回收率92.30%、含鉛0.95%的良好指標(biāo)。

3 產(chǎn)品質(zhì)量分析

對閉路試驗獲得的鉛精礦、鋅精礦進行了產(chǎn)品質(zhì)量分析，鉛精礦多元素分析結(jié)果見表10，鋅精礦多元素分析結(jié)果見表11。

從表10、11可以看出：鉛精礦鉛品位達60.29%，符合國家三級鉛精礦產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；鋅精礦鋅品位48.32%，符合國家六級鋅精礦產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié) 論

(1)廣東大尖山某鉛鋅多金屬礦石只有Pb、Zn、Ag具有一定的回收價值，其余元素含量偏低，難以回收利用。鉛、鋅均主要是以硫化礦的形式存在，硫化鉛和硫化鋅分別占總鉛和總鋅的95.71%和95.84%，只含有少量的氧化礦，氧化鉛和氧化鋅分布率分別為4.29%和4.16%。

(2)在原礦鉛品位2.10%、鋅品位3.85%的情況下，礦石磨細(xì)至-74 μm占80%，以CaO為礦漿pH調(diào)整劑、硫酸鋅為抑制劑、丁胺黑藥+丁黃藥為捕收劑，經(jīng)1粗3精4掃鉛浮選，鉛浮選尾礦以CaO為礦漿pH調(diào)整劑、CuSO4為活化劑、丁黃藥為捕收劑，經(jīng)1粗3精4掃鋅浮選，獲得了鉛精礦鉛品位60.29%、鉛回收率92.02%、含銀826.13 g/t、銀回收率72.75%、含鋅3.64%，鋅精礦鋅品位48.32%、鋅回收率92.30%、含鉛0.95%的指標(biāo)。鉛精礦達到國家三級產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，鋅精礦達到國家六級鋅產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 閉路試驗流程Fig.2 Flow chart of close-circult表9 閉路試驗結(jié)果Table 9 Results of close-circult

產(chǎn) 品產(chǎn) 率/%品 位Pb/%Zn/%Ag/(g/t)回收率/%PbZnAg鉛精礦3.0760.293.64826.1392.022.6572.75鋅精礦7.160.9548.3261.713.3492.3019.19尾 礦89.770.100.215.664.645.058.06原 礦100.002.103.8535.85100.00100.00100.00

表10 鉛精礦多元素分析Table 10 Multielement analysis of lead concentrate %

注：Ag含量的單位為g/t。

表11 鋅精礦多元素分析Table 11 Multielement analysis of zinc concentrate %

注：Ag含量的單位為g/t。

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