某細(xì)粒粉狀鉛鋅礦鋅浮選試驗(yàn)

冉銀華 楊茂春 肖東升 敖 江 石 禮

(云南科力新材料股份有限公司)

我國鉛鋅礦產(chǎn)資源豐富，鉛鋅礦作為重要的有色金屬礦產(chǎn)資源在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用，廣泛用于電氣、機(jī)械、軍事、冶金、化工、輕工業(yè)和醫(yī)藥業(yè)等領(lǐng)域[1-2]。隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，對鉛鋅金屬的需求也越來越大。為充分利用現(xiàn)有鉛鋅礦資源，對云南某擬開發(fā)建設(shè)的鉛鋅礦進(jìn)行小型浮選工藝試驗(yàn)，以期為該鉛鋅礦資源的高效開發(fā)利用提供技術(shù)依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

云南某鉛鋅礦原礦呈細(xì)粒粉狀，主要金屬礦物為閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦，其他金屬礦物含量較低。閃鋅礦嵌布粒度較粗，粗粒閃鋅礦包裹有細(xì)粒脈石礦物；鉛礦物主要為方鉛礦和白鉛礦，以極細(xì)粒分布在黃鐵礦、閃鋅礦和石英間隙中，難以富集回收。礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，鋅物相分析結(jié)果見表2，礦石粒度組成見表3。

表1 礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

注：Ag含量單位為g/t。

由表1～表3可知，礦石鋅品位4.61%，鉛品位0.88%，含鐵22.56%，伴生銀含量較低，僅16.30 g/t，不具有回收利用價(jià)值；鋅主要以硫化鋅的形式存在，占總鋅的84.81%；礦石粒度較細(xì)，-0.074 mm占40.48%。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

優(yōu)先浮選與混合浮選是鉛鋅礦石的常規(guī)選別工藝流程，一般通過添加有效的活化劑或抑制劑改變鉛、鋅礦物表面可浮性，再添加選擇性較強(qiáng)的捕收劑進(jìn)行鉛、鋅分離浮選。鉛、鋅礦浮選藥劑的選擇是影響選別指標(biāo)的重要因素。為確定該鉛鋅礦石適宜的浮選藥劑制度和選別工藝流程，進(jìn)行選礦試驗(yàn)[3]。

表2 鋅物相分析結(jié)果 %

表3 礦石粒度組成

2.1 探索試驗(yàn)

探索試驗(yàn)的目的是尋求有效回收鉛、鋅礦物的浮選工藝原則流程和適宜的浮選藥劑。根據(jù)礦石性質(zhì)，確定浮選回收的主要礦物是閃鋅礦、方鉛礦和白鉛礦。

浮選工藝流程和藥劑制度探索試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鉛礦物以極細(xì)粒分布在黃鐵礦、閃鋅礦和石英間隙中，無論采用優(yōu)先浮選硫化鉛，還是采用硫化鉛+氧化鉛混合浮選流程浮選鉛礦物，即使采用捕收能力較強(qiáng)的丁基黃藥作捕收劑，鉛都難以在精礦中富集[4]。硫化鋅礦物可浮性較好，即使采用大量抑制劑、甚至采用NaCN作抑制劑，在不使用捕收劑的情況下都能上浮。因此抑鋅浮鉛不僅不能回收鉛，還會(huì)造成鋅的大量損失。因此決定放棄回收鉛，以浮選鋅礦物為主要目標(biāo)。

選鋅探索試驗(yàn)采用2粗2精2掃流程進(jìn)行浮選，可獲得合格鋅精礦。但選擇常規(guī)的鋅捕收劑丁基黃藥時(shí)，鋅精礦回收率較低，在尾礦中的損失大；采用Bw作捕收劑時(shí)，鋅精礦回收率較高，因此最終確定CaO作抑制劑、CuSO4作活化劑、Bw作捕收劑、730 A作起泡劑進(jìn)行藥劑條件試驗(yàn)[5-6]。

2.2 條件試驗(yàn)

2.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

適當(dāng)?shù)哪サV細(xì)度是提高礦物選別指標(biāo)的關(guān)鍵因素。磨礦細(xì)度過粗，目的礦物沒有單體解離，金屬礦物間互含嚴(yán)重；如果磨礦過細(xì)，產(chǎn)生較多的細(xì)泥又會(huì)干擾目的礦物的可浮性。按按圖1流程進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，結(jié)果見圖2。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

圖2表明，隨著磨礦細(xì)度的增大，鋅粗精礦品位稍有下降，回收率呈先快后慢的趨勢升高；當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)到-0.074 mm 80%時(shí)，再增大磨礦細(xì)度，鋅粗精礦回收率升高幅度很小，鋅品位變化也很小。綜合考慮磨礦成本和鋅粗精礦指標(biāo)，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm 80%。

2.2.2 粗選藥劑用量試驗(yàn)

為確定浮選藥劑的適宜用量，在磨礦細(xì)度-0.074 mm 80%的條件下，進(jìn)行粗選CaO、CuSO4與Bw用量試驗(yàn)，流程見圖3。

圖3 粗選藥劑用量試驗(yàn)流程

2.2.2.1 粗選CaO用量試驗(yàn)

在粗選1和粗選2的CuSO4用量1 500+300 g/t、Bw用量150+60 g/t的條件下，進(jìn)行粗選CaO用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖4。

圖4 粗選1的CaO用量試驗(yàn)結(jié)果

圖4表明，隨著CaO用量的增加，黃鐵礦受到抑制，鋅粗精礦品位逐漸升高，回收率則呈不斷下降趨勢。當(dāng)CaO用量超過20 kg/t時(shí)，回收率下降幅度增大，因此粗選CaO用量選擇20 kg/t。

2.2.2.2 粗選CuSO4用量試驗(yàn)

在粗選1 CaO用量20 kg/t、粗選1和粗選2的Bw用量150+60 g/t的條件下，按粗選1、粗選2用量比5∶1進(jìn)行粗選CuSO4用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖5。

圖5 粗選CuSO4用量試驗(yàn)結(jié)果

圖5表明，隨著CuSO4用量的增加，鋅粗精礦品位先升后降，回收率呈先快后慢的上升趨勢。當(dāng)硫酸銅用量為1 800 g/t時(shí)，鋅粗精礦品位最高，回收率也達(dá)到較高水平，因此粗選1和粗選2硫酸銅用量選擇1 500+300 g/t為宜。

2.2.2.3 粗選Bw用量試驗(yàn)

在粗選CaO用量20 kg/t、CuSO4用量1 500+300 g/t的條件下，按粗選1、粗選2用量比2∶1進(jìn)行粗選Bw用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖6。

圖6 捕收劑Bw粗選用量試驗(yàn)結(jié)果

圖6表明，隨著粗選Bw總用量的增加，鋅粗精礦品位呈先慢后快的趨勢下降，回收率呈先快后慢的趨勢上升。當(dāng)Bw總用量超過240 g/t時(shí)，鋅粗精礦回收率升高幅度變緩，品位下降幅度增加，因此確定粗選1和粗選2的Bw用量為160+80 g/t。

2.2.3 精選藥劑用量試驗(yàn)

以鋅粗精礦為給礦，進(jìn)行鋅精選藥劑用量試驗(yàn)，流程見圖7。

圖7 精選藥劑用量試驗(yàn)流程

2.2.3.1 精選CaO用量試驗(yàn)

在精選1的 CuSO4用量450 g/t、精選1和精選2的Bw用量30+15 g/t的條件下，按精選1、精選2用量比2∶1進(jìn)行精選CaO用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖8。

圖8 精選CaO用量試驗(yàn)結(jié)果

圖8表明，隨著CaO用量的增加，鋅精礦品位先上升后趨于平緩，回收率不斷下降，因此選擇精選CaO總用量為1 500 g/t，即精選1、精選2的CaO用量為1 000+500 g/t。

2.2.3.2 精選CuSO4用量試驗(yàn)

在精選CaO用量1 000+500 g/t、Bw用量30+15 g/t的條件下，進(jìn)行精選CuSO4用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖9。

圖9表明，隨著CuSO4用量的增加，鋅精礦品位與回收率均呈先快后慢的上升趨勢。當(dāng)CuSO4用量超過300 g/t時(shí)，鋅精礦品位、回收率變化幅度均很小，因此確定CuSO4用量為300 g/t。

2.2.3.3 精選Bw用量試驗(yàn)

在精選CaO用量1 000+500 g/t、CuSO4用量300 g/t的條件下，按精選1、精選2用量比2∶1進(jìn)行精選Bw用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖10。

圖9 精選1的CuSO4用量試驗(yàn)結(jié)果

圖10 精選Bw用量試驗(yàn)結(jié)果

圖10表明，隨著Bw用量的增加，鋅精礦品位逐漸下降，回收率先上升后趨于平緩，拐點(diǎn)出現(xiàn)在Bw總用量30 g/t時(shí)，因此選擇精選1、精選2的Bw用量為20+10 g/t。

2.3 閉路試驗(yàn)

在探索試驗(yàn)和條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行2粗2精2掃流程閉路浮選試驗(yàn)，流程見圖11，結(jié)果見表4，鋅精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表5。

表4 閉路浮選試驗(yàn)結(jié)果 %

表5 鋅精礦化學(xué)多元素分析結(jié)果%

注：Ag的含量單位為g/t。

從表4、表5可知，2粗2精2掃閉路流程浮選可獲得產(chǎn)率8.47%、鋅品位44.78%、回收率83.31%的鋅精礦，品質(zhì)達(dá)到合格產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

3 結(jié) 語

(1)云南某細(xì)粒粉狀鉛鋅礦粒度較細(xì)，-0.074 mm占40.48%，鉛、鋅品位分別為0.88%、4.61%，分別主要賦存于閃鋅礦和方鉛礦、白鉛礦中。由于鉛礦物主要以極細(xì)粒分布在黃鐵礦、閃鋅礦和石英間隙中，難以在精礦中富集，因此決定不回收鉛，僅對鋅進(jìn)行浮選回收。

圖11 閉路浮選試驗(yàn)流程

(2)選擇CaO為抑制劑、CuSO4為活化劑、Bw為捕收劑、730 A為起泡劑，在磨礦細(xì)度-0.074 mm 80%，2粗2精2掃流程閉路浮選可獲得產(chǎn)率8.47%、鋅品位44.78%、回收率83.31%的合格鋅精礦，可為該鉛鋅礦資源的高效開發(fā)利用提供技術(shù)依據(jù)。