甘肅某銀鉛礦石選礦試驗研究

李慶恒，張 威， 張文乾，朱永濤，肖 云

(甘肅金徽礦業有限責任公司，甘肅 隴南 742300)

鉛銀多金屬礦整體上呈貧、細、雜特點，對選礦技術要求較高[1-3]。甘肅某選礦廠入選礦石鉛、金、銀品位都較低，礦石氧化率較高，有用礦物嵌布粒度較細，砷礦物較多[4-6]。采用粗磨粗選方法處理礦石，銀鉛礦物富集同時，有害元素砷也大量富集，致使有害元素超標。硫主要以黃鐵礦、砷黃鐵礦形式存在。黃鐵礦含量較高時，因為黃鐵礦具有可浮性，可采用粗磨粗選工藝；但砷黃鐵礦含量較高時，為控制砷含量，需采用細粒級分選或一段粗磨—精選—再磨再選工藝[7-12]。礦石中微細粒有用礦物和砷黃鐵礦含量較多，會出現精礦產品中有害元素超標、尾礦跑高現象，金屬損失較大且產品質量沒有保障。為此，針對此類礦石，研究了采用優先選鉛—鉛砷分離工藝分選礦石。

1 試驗部分

1.1 礦石化學組成

礦石中，銀、鉛、金、硫共伴生，礦石結構以浸染狀、細脈狀為主。金屬礦物主要為黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、銀金礦、銀黝銅礦、馬硫銅銀礦、黝銻銀礦、硫銻銅銀礦；脈石礦物主要為石英、絹云母、長石、方解石、磷灰石等。礦石化學組成見表1。

礦石中，Pb、Au、Ag為主要有價回收元素，Zn、S達綜合回收要求，有害元素As質量分數高達0.98%，嚴重影響精礦質量。

表1 礦石化學組成 %

*.單位為g/t。

1.2 礦石有價元素物相組成

礦石中，Pb、Au、Ag等主要有價元素的物相分析結果見表2～4。

表2 鉛物相分析結果

表3 金物相分析結果

表4 銀物相分析結果

由表2～4看出：鉛礦物中，硫化鉛占77.03%，氧化鉛占19.25%，存在部分氧化泥化現象，選別難度較大；金礦物中，裸露及半裸露金占32.71%，硫化物包裹金占46.73%，金與硫化礦物共伴生關系密切，導致分選過程中金易夾雜損失于其他產品中，金精礦回收率低，需采用較高磨礦細度；銀礦物主要以自然銀及硫化銀形式存在，占84.44%，與方鉛礦共生關系密切，可考慮在方鉛礦中回收銀[13-16]。

1.3 試驗設備及試劑

試驗所用設備：X射線衍射儀，Pert-Pro MPD；顎式破碎機，RK/PEF；對輥磨機，RK/PG；掛槽浮選機，XFD；真空過濾機，XTLZ；干燥箱，101-3A13。

試驗所用藥劑：戊基黃藥，25#黑藥，乙硫氮，均為工業級；石灰，硫酸銅，硫化鈉，硫酸鋅，均為分析純。戊基黃藥用作部分氧化的硫化礦的捕收劑；25#黑藥用于原生含銀硫化礦物的捕收劑；乙硫氮是一種選擇性較強的捕收劑，在堿性條件下對方鉛礦有較好的選擇捕收能力；石灰、硫酸銅、硫化鈉、硫酸鋅均為調整劑。硫化鈉主要用于活化部分氧化硫化礦物(方鉛礦)；硫酸鋅主要用于控制產品中鋅雜質含量，降低鉛鋅互含量；石灰除作為pH調整劑、創造堿性捕收環境外，也作為砷硫抑制劑；硫酸銅主要用于活化被石灰抑制的黃鐵礦。

2 試驗原理及方法

鉛礦物有一定程度氧化。礦石存在泥化現象。礦石中銀、鉛、金、硫、砷共伴生關系復雜，金、銀主要呈細粒包裹體和裂隙狀嵌布于黃鐵礦和方鉛礦中。為使有用礦物單體解離，需提高磨礦細度。由于金銀與硫化礦物共伴生關系密切，且部分氧化后的方鉛礦可浮性降低，與黃鐵礦和砷黃鐵礦的可浮性相近，若混合浮選容易造成精選分離困難及部分銀鉛損失于黃鐵礦中。優先選鉛后再選金，對于復雜礦石的適應性較好，操作比較簡單，易于獲得穩定的產品指標。對于銀鉛粗精礦中上浮的部分黃鐵礦和砷黃鐵礦則可以通過精選分離，對于泥化現象造成的夾雜問題則可通過增加精選次數來解決。選金作業應加強對細粒級金的回收。

3 試驗結果與討論

3.1 銀鉛粗選

3.1.1磨礦細度對銀鉛粗選的影響

試驗條件：硫酸鋅用量1 kg/t，乙硫氮用量100 g/t，戊基黃藥用量20 g/t，石灰用量2 kg/t，硫化鈉用量1.5 kg/t。磨礦細度對銀鉛粗選的影響試驗結果如圖1、2所示。

圖1 磨礦細度對鉛回收的影響

圖2 磨礦細度對銀回收的影響

由圖1、2看出，隨磨礦細度提高，粗精礦中鉛、銀回收率及品位均呈先升高后降低趨勢，最佳磨礦細度為-74 μm占80%。鉛、銀礦物緊密共生，鉛為主要載銀礦物，適當增大磨礦細度有利于礦物解離，使鉛、銀礦物回收率提高，品位升高；礦石過細會存在泥化現象，且鉛礦物因自身性脆易磨使泥化現象加劇，損失于礦泥中，而脈石礦物及其他雜質易于夾雜上浮，使回收率和品位降低。

3.1.2捕收劑種類及用量對銀鉛粗選的影響

試驗條件：磨礦細度-74 μm占80%，硫酸鋅用量1 kg/t，石灰用量2 kg/t，硫化鈉用量1.5 kg/t。捕收劑種類及用量對銀鉛粗選的影響試驗結果見表5。可以看出：乙硫氮對鉛礦物捕收效果較好，添加戊基黃藥則有利于銀的回收，25#黑藥對銀、鉛捕收效果相對較差，尤其是對細粒礦物和礦泥含量較大的礦石適應性更差。根據試驗結果，確定捕收劑以戊基黃藥20 g/t+乙硫氮120 g/t為最佳，此條件下，粗精礦中Pb、Ag回收率為79.41%、80.27%，Pb、Ag品位分別為4.43%、510.47 g/t。

表5 捕收劑種類及用量對銀鉛粗選的影響

3.1.3硫酸鋅用量對銀鉛粗選的影響

試驗條件：磨礦細度-74 μm占80%，硫化鈉用量300 g/t，石灰用量2 kg/t，戊基黃藥用量20 g/t，乙硫氮用量120 g/t。硫酸鋅用量對銀鉛礦物粗選的影響試驗結果如圖3、4所示。可以看出：隨硫酸鋅用量增加，銀鉛粗精礦中鋅含量逐漸降低，鉛回收率變化不大；硫酸鋅用量為1 kg/t時，粗精礦中鋅品位為2.04%。綜合考慮，硫酸鋅用量以1 kg/t為宜。

圖3 硫酸鋅用量對鉛鋅品位的影響

圖4 硫酸鋅用量對鉛鋅回收率的影響

3.1.4硫化鈉用量對銀鉛粗選的影響

試驗條件：磨礦細度-74 μm占80%，硫酸鋅用量1 kg/t，石灰用量2 kg/t，戊基黃藥用量20 g/t，乙硫氮用量120 g/t。硫化鈉用量對銀鉛粗選的影響試驗結果如圖5、6所示。可以看出：隨硫化鈉用量增加，粗精礦中鉛回收率升高，鉛、銀品位及回收率均先升高后降低；硫化鈉用量為600 g/t時，Pb、Ag品位均達最大，分別為4.95%、448.1 g/t，回收率分別為80.14%、84.30%。綜合考慮，確定硫化鈉用量以600 g/t為宜。

圖5 Na2S用量對鉛回收的影響

圖6 Na2S用量對銀回收的影響

3.2 精選分離

銀鉛粗精礦質量分析結果見表6。

表6 銀鉛粗精礦質量分析結果 %

*.單位為g/t。

由表6看出：隨粗精礦中銀鉛富集，有害元素As及有價元素Au、Zn等呈升高趨勢，其中As質量分數遠超出銀鉛精礦中有害元素規定要求(小于0.7%)，故對此粗精礦進行精選，分離雜質砷，降低最終產品中砷含量。試驗選用石灰作砷抑制劑，精選分離流程如圖7所示。

圖7 銀鉛粗精礦精選分離試驗流程

3.2.1石灰用量對鉛砷分離的影響

試驗條件：磨礦細度-74 μm占80%，硫酸鋅用量1 kg/t，戊基黃藥用量20 g/t，乙硫氮用量150 g/t，硫化鈉用量600 g/t，石灰添加比例(精選一∶精選二∶掃選一∶掃選二)為2∶1∶1∶1。石灰總用量對鉛、砷分離的影響試驗結果見表7。

表7 石灰用量對鉛、砷分離的影響

由表7看出：隨石灰用量增加，銀鉛精礦中Pb、Ag品位升高，有害元素As質量分數下降；石灰用量為8 kg/t時，銀鉛精礦中Pb、Ag品位分別為38.54%、3 844 g/t(As質量分數為0.64%)；繼續增大石灰用量，銀鉛精礦中有價元素損失加重，回收率明顯降低。綜合考慮，確定石灰用量以8 kg/t為宜。

3.2.2石灰配比對鉛砷分離的影響

石灰總用量不變，各段(精選一∶精選二∶掃選一∶掃選二)石灰配比對鉛、砷分離的影響試驗結果見表8。試驗條件：磨礦細度-74 μm占80%，硫酸鋅用量1 kg/t，戊基黃藥用量20 g/t，乙硫氮用量150 g/t，硫化鈉用量600 g/t，石灰總用量8 kg/t。

表8 各段石灰配比對鉛、砷分離的影響

由表8看出：各段石灰配比為3∶2∶2∶1時，銀鉛精礦指標最優，其中Pb、Ag品位分別為38.13%和3 822 g/t，回收率分別為6.21%和72.36，有害元素As質量分數為0.73%。精選一段石灰比例過大，易導致Pb、Ag損失嚴重，綜合考慮，確定石灰配比以3∶2∶2∶1為宜。

3.3 金的浮選

為提高細粒級包裹金的回收率，選金作業采用捕收能力更強的戊基黃藥作捕收劑。金浮選試驗工藝流程如圖8所示。

圖8 金浮選試驗工藝流程

試驗條件：硫酸銅用量400 g/t，2#油用量40 g/t。戊基黃藥用量對金回收的影響試驗結果如圖9所示。

圖9 戊基黃藥用量對金回收的影響

3.4 工業生產指標

在優先選鉛—鉛砷分離—選金條件試驗基礎上，進行為期2個月試生產，工藝指標及流程分別見表9、圖10。由表9看出：銀鉛精礦中，Pb、Ag品位分別為41.35%、3.78 kg/t(As質量分數<0.7%)，回收率分別為68.42%、73.31%；硫砷精礦中，As質量分數14.66%，回收率82.03%；金精礦中，金品位25.53 g/t，回收率55.24%；其中銀鉛精礦中金品位高達24.76 g/t。原礦中As含量較高，硫砷共生且均為載金礦物，導致金精礦中As含量仍超標。硫砷精礦中金品位6.14 g/t，回收率15.73%；金精礦中金品位25.53 g/t，回收率55.24%。為保證金的有效回收，硫砷精礦和金精礦有待進一步選冶聯合處理。

表9 工業生產指標

*.單位為g/t。

圖10 優先選鉛—鉛砷分離工藝流程

4 結論

銀鉛金多金屬混合礦石砷含量高、氧化率高、共伴生關系復雜，選別難度較大，采用優先選鉛—鉛砷分離工藝可有效分選出銀鉛精礦及回收部分金。將礦石磨細至-74 μm占80%，經銀鉛粗選、鉛砷分離，最終獲得銀鉛精礦、硫砷精礦、金精礦，所得銀鉛精礦產品質量符合要求。對于砷含量較高的金精礦和硫砷精礦尚需進一步開發選冶聯合技術。