河北某低品位鉛鋅礦石選礦試驗

田江濤 王偉之 齊向紅 康志謙 危 剛 郝鵬程,3

（1.華北理工大學礦業工程學院，河北唐山063210；2.河北省地質實驗測試中心，河北保定071001；3.中冶沈勘秦皇島設計研究院有限公司，河北秦皇島066000）

我國鉛鋅礦石資源豐富，儲量、開發量和消費量均居世界前列［1-2］，但大型礦床少、貧礦多、共伴生資源多、單一礦種少，且有用礦物嵌布粒度普遍偏細［3］，大都屬于難選礦石資源，普遍存在著鉛鋅分離困難、精礦指標不理想等問題［4］。

河北省某鉛鋅礦石屬矽卡巖型鉛鋅礦石，礦石性質復雜，鉛鋅關系密切，鉛礦物氧化率較高。為實現該礦石資源的高效開發利用，進行了選礦試驗。

1 礦石性質

礦石中金屬礦物主要有閃鋅礦、赤鐵礦、黑柱石和方鉛礦，非金屬礦物主要有石英、透閃石和碳酸鹽等礦物。方鉛礦呈自形—他形晶粒狀，粒度大小不等，一般為1～0.04 mm；閃鋅礦鐵含量較低，為貧鐵閃鋅礦，呈他形晶粒狀，粒度大小不等，一般為1～0.05 mm。方鉛礦與閃鋅礦以及與脈石礦物的關系較復雜，形成連生、包裹和交生關系。主要表現為方鉛礦、閃鋅礦和黑柱石密切連生，2個或多個礦物的接觸界線彎曲，分布于透閃石、碳酸鹽礦物和其他脈石礦物粒間；他形粒狀閃鋅礦和方鉛礦連生，顆粒間的界線彎曲復雜，閃鋅礦顆粒中還包含有方鉛礦微粒（圖1（a））；半自形柱狀黑柱石和他形粒狀閃鋅礦、方鉛礦彼此鑲嵌，顆粒間的界線彎曲復雜（圖1（b））。

礦石主要化學成分分析結果見表1，鉛、鋅物相分析結果見表2、表3。

注:Au、Ag的含量單位為g/t。

由表1可知，礦石中有回收價值的元素為鉛、鋅，其中鋅含量較高，達2.81%；鉛含量較低，僅為0.58%；銀有綜合回收價值。

由表2可知，鉛主要以硫化鉛的形式存在，占總鉛的72.42%，氧化鉛占總鉛的13.79%。

由表3可知，鋅氧化程度較低，僅占總鋅的5.69%，硫化鋅占比非常高，占總鋅的92.53%。

2 試驗結果與討論

由于礦石中方鉛礦的含量較閃鋅礦低，但可浮性較閃鋅礦好，因此，宜采用先抑鋅浮鉛、再選鋅的原則流程處理礦石［5］。礦石中伴生銀的主要載體礦物為方鉛礦，因此，浮選時銀將富集在鉛精礦中［6-7］。

2.1 磨礦細度試驗

磨礦細度決定著有用礦物的單體解離程度，因此，首先進行磨礦細度試驗。試驗流程見圖2，試驗結果見表4。

由表4可以看出，適當提高磨礦細度，有利于鉛粗精礦鉛回收率和鋅粗精礦鋅回收率的提高；提高磨礦細度，鉛粗精礦鉛品位、鋅粗精礦鋅品位均總體下降。因此，確定磨礦細度為-74μm占72%。

2.2 選鉛條件試驗

2.2.1 鉛粗選條件試驗

2.2.1.1 捕收劑種類試驗

鉛粗選捕收劑種類試驗采用1次粗選流程。幾種常用硫化鉛捕收劑試驗固定磨礦細度為-74 μm占72%，鋅礦物抑制劑ZnSO4用量為1 000 g/t，起泡劑2號油用量為12 g/t，試驗結果見表5。

由表5可看出，25號黑藥具有較好的選擇性和捕收性能，因此，后續試驗以25號黑藥為浮鉛捕收劑。

進一步的研究表明，鉛粗選25號黑藥的適宜用量為56 g/t。

2.2.1.2 抑制劑種類試驗

鋅礦物抑制劑的種類及用量是實現鉛、鋅分離的關鍵。抑制劑種類試驗采用1次粗選流程，幾種常用鋅礦物抑制劑試驗固定磨礦細度為-74 μm占72%，25號黑藥用量為56 g/t，2號油用量為12 g/t，試驗結果見表6。由表6可以看出，Na2SO3+ZnSO4的抑制效果理想。進一步的研究表明，鉛粗選Na2SO3+ZnSO4的適宜用量為1 300+2 000 g/t。

2.2.2 鉛精選1精礦再磨細度試驗

對鉛粗精礦的直接精選試驗表明，鉛粗精礦直接精選不僅難以獲得較高品位的鉛精礦，且鉛精礦含鋅較高，這與鉛粗精礦中鉛礦物單體解離不充分有關。要提高鉛礦物的單體解離度，就必須對鉛礦物進行再磨［8］。探索試驗表明，對鉛精選1精礦進行再磨效果較好。試驗流程見圖3，結果見圖4。

由圖4可以看出，隨著鉛精選1精礦再磨細度的提高，鉛精礦鉛品位和鉛回收率均先升后降。綜合考慮，確定鉛精選1精礦再磨細度為-45 μm占80%。

2.3 鋅浮選條件試驗

鋅浮選條件試驗的給礦為1粗1掃選鉛尾礦，試驗采用1次粗選流程。

2.3.1 石灰用量試驗

礦漿pH調整劑石灰用量試驗固定鋅礦物活化劑硫酸銅用量為300 g/t，捕收劑丁基黃藥用量為80 g/t，起泡劑2號油用量為12 g/t，試驗結果見圖5。

由圖5可以看出，隨著石灰用量的增加，鋅粗精礦鋅品位下降、鋅回收率上升。綜合考慮，確定鋅粗選的石灰用量為1 000 g/t。

2.3.2硫酸銅用量試驗

鋅粗選硫酸銅用量試驗固定石灰用量為1 000 g/t，丁基黃藥為80 g/t，2號油為12 g/t，試驗結果見圖6。

由圖6可以看出，隨著硫酸銅用量的增加，鋅粗精礦鋅品位逐漸降低、鋅回收率先上升后下降。綜合考慮，確定鋅粗選的硫酸銅用量為300 g/t。

2.4 閉路試驗

在條件試驗和開路試驗基礎上進行了全流程閉路試驗，為了盡可能消除礦泥對浮選精礦品質的影響，試驗中添加了適量的水玻璃。試驗流程見圖7，結果見表7。

由表7可以看出，采用圖7所示的流程處理礦石，獲得了鉛品位為46.17%、含銀2 158.00 g/t、鉛回收率為82.54%、銀回收率為75.62%的鉛精礦，鋅品位為54.68%、含銀45.07 g/t、鋅回收率為81.15%、銀回收率為6.85%的鋅精礦。

注:Ag的含量單位為g/t。

3 結論

（1）河北某矽卡巖型鉛鋅礦石鉛鋅礦物嵌布關系密切，鋅品位為2.81%、鉛品位為0.58%，銀品位為27.50 g/t，鉛主要以硫化鉛的形式存在，占總鉛的72.42%，氧化鉛占總鉛的13.79%；鋅氧化程度較低，僅占總鋅的5.69%，硫化鋅占總鋅的92.53%。

（2）在礦石磨礦細度為-74 μm占72%、鉛精選1精礦再磨細度為-45 μm占80%的情況下，經1粗3精3掃流程選鉛、1粗3精3掃流程選鋅，獲得了鉛品位為46.17%、含銀2 158.00 g/t、鉛回收率為82.54%、銀回收率為75.62%的鉛精礦，鋅品位為54.68%、含銀45.07 g/t、鋅回收率為81.15%、銀回收率為6.85%的鋅精礦。