某難選高磁黃鐵礦型鉛鋅礦浮選試驗*

2018-06-11 06:17:20魚高學黃建平薛映青戴子林李桂英朱東坡

現代礦業 2018年5期

魚高學黃建平薛映青戴子林唐謙李桂英朱東坡

(1.陜西銀礦礦業有限公司；2.廣東省稀有金屬研究所)

我國鉛鋅資源豐富，多呈貧礦多、富礦少、有用礦物共生關系復雜、嵌布粒度細等特征[1-3]。含碳高硫鉛鋅礦石組分復雜、性質不穩定，給礦石的開發利用帶來困難，該類礦石的選礦難點為：原礦中磁黃鐵礦礦物量大，且部分磁黃鐵礦還原性極強，嚴重干擾選礦過程；閃鋅礦富含鐵，與磁黃鐵礦可浮性接近，分離困難；礦石含碳質且含量不穩定，進入鉛精礦中，影響鉛精礦品位[4-6]。因此，針對某高磁黃鐵礦型鉛鋅礦尋求適合該礦石特性的選礦工藝流程及藥劑制度，以實現鉛鋅礦物的有效分離，提高礦山的經濟效益[7-8]。

某高磁黃鐵礦型鉛鋅礦礦石中方鉛礦與鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦及部分黃銅礦交代共生關系密切，在磨礦過程中鉛鋅不易單體解離，試驗研究了不同捕收劑、磨礦細度、抑制劑種類對鉛鋅浮選指標的影響，以期為該類礦石的開發利用提供理論依據與技術指導。

1 礦石性質

1.1 原礦主要化學成分分析

原礦主要化學成分分析結果見表1。

表1 原礦主要化學成分分析結果 %

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1可知，該礦石的主要有價回收金屬為鉛、鋅，含有一定量的碳質，可能會影響精礦品位。

1.2 原礦主要礦物組成

原礦礦物組分復雜，主要金屬礦物為方鉛礦、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦等，主要非金屬礦為方解石、石英、蛇紋石、綠泥石、有機碳等。原礦礦物組成及含量見表2。

表2 原礦礦物組成及含量 %

經顯微鏡和MLA礦物自動檢測系統查定，該礦石中鉛、鋅、銅均以單一硫化礦物形式存在，未見鉛、鋅、銅的次生礦物或氧化礦物；鐵的硫化礦物以大量的磁黃鐵礦為特征，達到22%左右，其次為黃鐵礦，礦物含量在3%以上；其他有用礦物有白鎢礦，但其含量極低，無回收價值；有害礦物極少，僅有微量毒砂；脈石礦物較多，主要為石英、長石、白云母、透輝石、透閃石、綠泥石、綠簾石、方解石等。

2 浮選試驗與結果

2.1 試驗方案的選擇

試驗主要針對原礦中的鉛鋅礦物進行選礦試驗研究。根據工藝礦物學研究結果表明，方鉛礦、鐵閃鋅礦的嵌布粒度以細粒為主，磁黃鐵礦在礦石中的含量較高，方鉛礦、鐵閃鋅礦與磁黃鐵礦及脈石的嵌布關系復雜，經顯微鏡和MLA礦物自動檢測系統查定，有用礦物的粒度分布見表3。

表3 主要礦物嵌布粒度

為獲得合格的鉛鋅精礦，在礦石性質研究的基礎上進行了多種選礦方案的探索，綜合考慮選礦成本，最終確定采用鉛鋅依次優先浮選—鋅粗精礦再磨精選的浮選工藝流程。

2.2 鉛浮選試驗

2.2.1 捕收劑種類試驗

為了改善鉛浮選過程的選擇性，研究了不同捕收劑對鉛浮選的性能。固定磨礦細度為-0.074 mm 80%，用石灰調節礦漿pH值，硫酸鋅+亞硫酸鈉為鋅抑制劑，分別研究乙基黃藥、乙硫氮、25號黑藥、Z200、乙硫氮+25號黑藥對鉛粗選的影響，試驗流程見圖1，藥劑制度及試驗結果見表4。

圖1 鉛粗選捕收劑種類試驗流程

注：以上各組試驗鉛掃選藥劑用量均在鉛粗選藥劑用量上依次減半。

由表4可知，綜合考慮鉛精礦的品位與回收率，采用乙硫氮作為鉛礦物捕收劑的指標較好，后續試驗采用乙硫氮作為鉛粗選的捕收劑，其鉛粗選乙硫氮用量為60 g/t，鉛掃選乙硫氮用量為30 g/t。

2.2.2 磨礦細度試驗

原礦經細磨后進行粗選，在藥劑用量石灰為3 000 g/t、硫酸鋅為1 000 g/t、亞硫酸鈉為300 g/t、捕收劑乙硫氮為60 g/t、鉛掃選藥劑用量減半的試驗條件下進行磨礦細度試驗，試驗結果見圖2。

圖2 磨礦細度對鉛粗選的影響

由圖2可見，在磨礦細度-0.074 mm粒級含量達80%前，隨著磨礦細度的增加，鉛粗精礦中鉛浮選回收率不斷增加；當磨礦細度-0.074 mm含量大于80%后，鉛精礦回收率變化不大，但鉛精礦品位開始下降。細磨雖然可以提高鉛的浮選回收率，但過度細磨會使已單體解離的鉛礦物過磨。綜合考慮，確定最佳磨礦細度為-0.074 mm 80%。

2.2.3 抑制劑亞硫酸鈉用量試驗

在鉛浮選中，為加強對磁黃鐵礦的抑制，提高鉛精礦鉛品位，采用硫酸鋅+亞硫酸鈉為組合抑制劑，其固定石灰用量為3 000 g/t、硫酸鋅為1 000 g/t、捕收劑乙硫氮為60 g/t，考察亞硫酸鈉的用量對鉛精礦品位與回收率的影響，試驗結果見圖3。

圖3 亞硫酸鈉用量對鉛品位與回收率的影響

由圖3可見，鉛粗選作業隨著亞硫酸鈉用量的增加，鉛精礦鉛品位略有提高，但鉛回收率變化不大，綜合考慮，鉛粗選亞硫酸鈉用量選擇300 g/t。

2.3 鋅浮選試驗

2.3.1 鋅粗選硫酸銅用量試驗

鋅粗選固定丁基黃藥用量為50 g/t、2#油用量為10 g/t，考察硫酸銅用量對鋅粗選品位與回收率的影響，試驗流程見圖4，試驗結果見圖5。

圖4 鋅粗選試驗流程

圖5 硫酸銅用量對鋅粗選品位與回收率的影響

由圖5可見，隨著硫酸銅用量的增加，鋅粗精礦鋅品位下降，鋅回收率提高；當硫酸銅用量大于400 g/t后，鋅粗精礦鋅品位繼續下降，鋅回收率趨于穩定；因此，硫酸銅用量確定為400 g/t。

2.3.2 鋅粗精礦再磨試驗

由于鋅粗精礦中鋅的單體解離度低，為獲得較高的鋅精礦品位和回收率，需對鋅粗精礦再磨精選，在丁基黃藥用量為50 g/t、2#油用量為10 g/t、硫酸銅用量為400 g/t的試驗條件下進行鋅粗精礦再磨試驗，試驗結果見圖6。

圖6 鋅粗精礦再磨細度對精選的影響

由圖6可見，隨著鋅精選再磨細度的增加，鋅精礦中鋅品位提高，鋅回收率略有下降。綜合考慮磨礦成本，鋅精選再磨細度選用-0.043 mm 90%。

2.3.3 鋅精選活化試驗

由于該礦石中的磁黃鐵礦還原性極強，在鋅精選作業“掉槽”，經補加丁基黃藥捕收劑也難以獲得較高的鋅精礦品位與回收率，可能是磁黃鐵礦還原礦漿中的硫酸銅的緣故。因此，考察了硫酸銅用量對鋅精選品位與回收率的影響，鋅精選1至精選3補加硫酸銅，用量依次減半，精4空白，鋅精選試驗固定再磨細度為-0.043 mm 90%，石灰用量為2 000 g/t，精選1硫酸銅用量試驗結果見圖7。