硫化鉛鋅選礦工藝探討

程春枝

（江銅集團銀山礦業(yè)有限責(zé)任公司，江西 德興 334201）

中國的鉛和鋅資源非常豐富和廣泛，擁有量占世界總量的24%左右，位于世界前列，并且通常與生銀息息相關(guān)。國內(nèi)有很多礦石需要好的方法和工藝更好的開采，避免不必要的浪費。但是，由于資源儲量大，如果礦石中的有用成分得到全面回收，資源要想得到非常充分利用和提高生產(chǎn)效率，該礦床的開發(fā)依然具有較高的實際價值。在考慮到降低成本條件下，最大限度地提高礦石及礦物的綜合回收率，科學(xué)合理地利用資源，實現(xiàn)效益最大化，為礦產(chǎn)的發(fā)展提供基礎(chǔ)。

1 以某硫化鉛鋅礦為例

我國東南部鉛礦區(qū)的成礦趨勢是世界上較大的鉛礦區(qū)。該地很多礦山，主礦物數(shù)量少，成分簡單，形成簡單的疊加和替代結(jié)構(gòu)。具有經(jīng)濟價值的礦物有硫化物、方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦；鉛冶煉廠和鋅精煉廠從方鉛礦和閃鋅礦中回收銀和鎘。

（1）礦石化學(xué)多元素分析。某礦石原礦含鉛6.44%、鋅5.52%、鐵16.86%。在原礦原有的目數(shù)磨礦細度的條件下，采用優(yōu)化浮選的工藝流程，為了更好地得到硫化鉛精礦品位含鉛49.56%，回收率鉛84.45%；硫化鋅精礦品位含鋅56.23%，回收率鋅70.56%；最終將比較有價值的元素有效回收。

表1 該礦石中主要化學(xué)成分分析結(jié)果

（2）試驗方案。傳統(tǒng)的鉛鋅硫化礦選礦方法是浮選法。主要工藝包括優(yōu)先浮選，鉛鋅混合浮選—鉛鋅分離，鉛鋅和其他浮選工藝。有價值的礦石礦物表現(xiàn)出各種各樣的開闊空間和替代結(jié)構(gòu)[1]。大多數(shù)方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦顆粒足夠粗，可以在大約60%-200目的磨礦中通過浮選進行適當(dāng)?shù)姆蛛x。該地區(qū)的大多數(shù)鋼廠生產(chǎn)三種浮選精礦：鉛、鋅和銅。礦石的某些部分是細粒或復(fù)雜的交錯生長，存在著各種回收、精礦品位和有害成分問題。礦石結(jié)構(gòu)特征導(dǎo)致的選礦問題包括鉛精礦中的鋅；鋅精礦中的氧化鎂、鈷和鎳；銅精礦中的鉛；鉛、鋅和銅對尾礦的損失。礦石及選礦產(chǎn)品的礦石微觀研究對于上面三個階段，與勘查試驗劃分開。試驗結(jié)果顯示，礦石中含有大量的天然鋅礦物用可浮性相對較差，易被抑制劑抑制。如果礦物被活化劑活化，則可具有浮性與鉛礦物一樣可浮性相同，如果這樣就很難實現(xiàn)把鉛和鋅分開。因此，鉛鋅混合—鉛—鋅分離工藝和等效浮選工藝不適合礦石。優(yōu)選的浮選工藝可以在研磨細度為74μm和80%的條件下獲得更好的粗選指數(shù)。因此，本文章采用優(yōu)先浮選鉛鋅提取浮鉛尾礦的工藝。使用硫酸鋅+進行測試亞硫酸鈉用作鋅的抑制劑，比例為2：1。石灰用作pH調(diào)節(jié)劑，丁基黃原酸鹽加上乙基硫化物氮用作提取出鉛元素的捕收劑。丁基黃原酸和硫酸銅分別用作提取出鋅元素的捕收劑和活化劑。

（3）硫化鉛鋅的分選。對于含硫化鋅礦物的硫化鉛礦石的分選，用硫酸鋅加上亞硫酸鈉采用2：1的比例的抑制劑為了用來作為提取硫化鋅礦物，乙基黃藥作為捕收劑為了提出硫化鉛礦石，在現(xiàn)場的粗掃施工中選作業(yè)中硫酸鋅加上亞硫酸鈉用量為900+400及500+180 g/t；乙基黃藥用量為25+8g/t時指標(biāo)最佳，能夠提出到鉛品位48.12%、鉛回收率79.67%的硫化鉛粗精礦。根據(jù)多方測試，確定銀捕收劑為40 g/t的酯劑EP，鉛捕收劑為80g/t的乙基硫氮（(C2H5)2NCSSNa·3H2O），鋅選為2.5kg/t石灰（CaO）（pH約為11），300g/t的硫酸銅和120 g/t烴基黃原酸鹽。但是應(yīng)該指出的是，上述選定的試劑的選擇和添加量的選擇是單一條件下的最佳結(jié)果。這種組合不一定能產(chǎn)生更好的結(jié)果，因此有必要通過閉路測試進行進一步的測試、驗證和調(diào)整。硫化鋅礦物試驗用來對于選完的硫化鉛礦物的尾礦進行，石灰用量為4000+1000 g/t時可以得到鋅品位51.99%，鋅回收率64.68%的鋅精礦，試驗結(jié)果見表2。

表2 硫化鋅粗掃選最佳藥劑用量條件下試驗結(jié)果

小型閉路試驗結(jié)果表明：隨著磨礦細度的增加，鉛鋅精礦的品位逐漸增加，且雜質(zhì)互含也逐漸降低，在采用原礦磨礦細度70～80%—200目的優(yōu)先浮選流程即可以獲得較好的選礦指標(biāo)。

（4）鉛、鋅相分析試驗。采用X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)分析方法對鉛鋅礦的性能進行了研究。結(jié)果表明，礦石中鉛含量為1.27%，鋅含量為1.62%，主要以硫化物礦物的形式存在。經(jīng)鉛、鋅相分析，方鉛礦的分布達63.78%，閃鋅礦的分布達77.16%。隨著開采深度的增加，鉛鋅的氧化速率將更加嚴(yán)重，這是礦山面臨的一大難題。因此，如何提高選礦回收率是提高礦山經(jīng)濟效益的重要手段。為了提高鉛和鋅的回收率，開發(fā)了一種新的浮選工藝，并進行了大量的試驗研究。閉路試驗的浮選結(jié)果表明，新的散裝浮選工藝的鉛回收率和鋅回收率分別提高了10%和2%，為該礦帶來了很大的效益。

2 硫化鉛鋅礦選礦工藝注意要點

由于硫化鉛鋅礦礦石嵌布本身的復(fù)雜性，加之我國硫化鉛鋅礦在不同區(qū)域內(nèi)各組分及伴生礦物有著不同的差異。如西藏地原礦石主要由毒砂、輝銀礦、閃鋅礦、方鉛礦、自然銀、以及少量的黃銅礦構(gòu)成。而某地原礦石主要由黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、輝銀礦、閃鋅礦、深紅銀礦、銀黝銅礦、黃銅礦、白鉛礦等構(gòu)成。這就導(dǎo)致設(shè)計者不能根據(jù)硫化鉛鋅礦的一般特點設(shè)計一個普遍通用的工藝流程，無疑又給工藝設(shè)計者增加了負擔(dān)。針對某一項特定的原礦石組成設(shè)計出一個符合其自身選礦需要的流程。因而在進行一項特定的多金屬硫化礦的分選工藝設(shè)計時。對原礦石中各組分進行礦石組成和多元素分析就成為了一個分選工藝設(shè)計的基礎(chǔ)。而且，在分析時要特別注意對原礦物主要礦物賦存狀態(tài)和嵌布關(guān)系進行針對性的描述和探討。由于各組分間伴生、嵌布較為復(fù)雜，因而在國內(nèi)的硫化鉛鋅礦的分選上一般均采用浮選工藝。

3 展望

對我國和其他國家礦產(chǎn)資源品位的分析表明，只有在最新的基礎(chǔ)科學(xué)成就的基礎(chǔ)上開發(fā)和實施先進技術(shù)，才能在世界市場上取得技術(shù)和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)上具有競爭力的最終產(chǎn)品。確定了我國開發(fā)的復(fù)雜、綜合加工成分復(fù)雜的耐火原料的現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新過程的本質(zhì)。這些過程包括：有價值組分濃度的輻射測量方法；高分散礦物組分解的高能方法；水調(diào)理的電化學(xué)方法，以獲得目標(biāo)產(chǎn)品，以解決具體的技術(shù)問題。需要發(fā)明涉及一種對黃鐵礦、磁黃鐵礦和其他礦物及煤矸石有選擇性地排除的含硫化物礦石的選礦方法。特別是，該工藝有助于從所述礦石中選礦和回收銅、鉛、鋅等金屬。

4 結(jié)語

通過分析特定實際原料礦的成分，并根據(jù)大量的浮選試驗，可以解決特定情況下的浮選工藝設(shè)計問題，但原有的礦物成分不能應(yīng)用原設(shè)計方案的缺陷。流程設(shè)計思想存在先天性缺陷。特別是在某些成分本身差異較大，復(fù)雜程度較高的地區(qū)，同一企業(yè)所面臨的原始礦產(chǎn)可能會有很大差異，這是未來需要解決的問題。