銅鉛鋅多金屬礦的選礦工藝優化研究

劉 飛

（新疆地礦局第一地質大隊，新疆 吐魯番838204）

當前世界各地對于多金屬礦的選礦工藝越來越復雜，礦石的組成、共生、鑲嵌關系等復雜多變，這也是當前多金屬選礦領域中一項非常棘手的難題。本次研究的多金屬礦樣來自于新疆某多金屬礦，其特點是礦物質較為復雜，含有微量的鉛，屬于易浮但是分離較為困難含硫量較低的。本試驗的目的在于能夠探索出一套比較適用于該礦的選礦工藝，為生產提供合理的技術職稱。

1 礦石性質

礦石的樣本來自于新疆某多金屬礦，礦石中含有的礦石種類較為簡單，以黃銅礦為主，摻雜少量的閃鋅礦、方鉛礦以及黃鐵礦等。脈石礦物品種較為復雜有石英、長石、矽線石、少量白云母等。礦石的結構為他形顆粒狀為主，另外含有較少的固體溶解分離結構。在他形顆粒狀結構中，有用礦物質的結構復雜多樣主要有規則和無規則顆粒狀、細長條狀、多尖狀以及脈狀構造。主要有用礦物銅鋅之間的嵌布關系為簡單嵌布為主，但是在閃鋅礦中含有較多的銅礦物，使得銅鋅分離較難。

2 實驗方案的選擇

我們對新疆該礦區的礦石特點前期進行了大量的了解，根據該礦的礦石性質特點，我們決定采用全優浮選的選礦工藝比較適合該礦性質。在采用優先浮選法中，我們采用抑鋅浮銅的方式進行操作。但是，該浮選法存在一定的困難，主要問題在于閃鋅礦是一種非常活躍的礦石，其中的鋅離子比較容易被銅離子活化從而與銅礦物一起進入到泡沫產品中，因此在試驗中要選擇對閃鋅礦的鋅離子具有一定的穩定作用的藥劑，這是銅鋅分離的關鍵點。

3 試驗研究

3.1 本次試驗

本次試驗一共取得樣品400kg，分為8種樣品，按照一定的比例進行配比，盡量配比成為與生產選礦的品質一致，配礦后原礦成分分析如下表所示：

表1 配礦化學組成比例%

（1）礦石的粉磨細度確定。經過分析該礦石屬于難選礦石，主要有用礦之間有著較為密切的共生關系，且嵌布顆粒呈現多樣不均勻性，鉛鋅分離、銅鋅分離以及銅鉛分離難度較大。因此，要對該樣品礦石做細磨試驗。經過試驗我們發現，當磨礦細度為74μm并且占比在70%～95%之間時，開路流程銅鉛混合精礦中的含鋅量從12%將到了6%，所以我們粗略判斷該樣品礦石的細度為74μm占比為90%。

（2）捕收劑及其用量確定。本次試驗捕收試劑分別采用了乙黃藥、丁黃藥、乙黃藥和丁黃藥的混合、乙硫磺，經過試驗發現以上試劑對于鉛礦物粗選上浮效果較乙黃藥和丁黃藥好，鋅礦物的上浮量接近55%。鉛鋅是屬于較為易浮礦物，如果只是單純使用乙硫氮反而對銅礦物的回收效果較低。以上所有試劑中乙黃藥和丁黃藥的混合試劑所呈現的浮選效果最佳，為了進一步確定乙黃藥和丁黃藥的用量和比例，我們該補收試劑進行了試驗，并找出了最佳的配比。試驗結果如表2和表3所示。

表2 捕收劑用量

表3 捕收劑用量比例

由上面兩表可以看出，銅精礦的回收率隨著混合捕收劑的用量增加而增加，但是當混合捕補收劑用量增加大200G/T時，銅精礦的回收率增幅低降低，如果繼續使用量增加，銅精礦的回收率反而出現下降趨勢。

經過綜合考慮之后，我們決定試驗中混合捕收劑的用量為：粗選用量150G/T，掃選用量75G/T。在確定混合捕收劑配比時，當比例在0.5-2（1:2到2:1之間）時銅精礦的回收效果比較好，且回收率均大于87%。因此，我們決定試驗中使用的混合捕收劑配比為1:1。

（3）抑制劑以及其用量確定。上文確定好磨礦細度和混合捕收劑的用量以及配比之后，進入到抑制劑選擇。銅鋅分離的效果好壞直接受到抑制鋅硫的藥劑種類和用量。抑制劑組合和用量合理，可以很好的抑制閃鋅礦中鋅離子的活性，提升銅鋅的分離效果，提高銅粗精礦的品質。試驗中主要選用的抑制劑有亞硫酸鈉、硫化鈉、硫酸鋅。解決銅鋅分離的難題在于，原來礦中的銅離子，去銅離子的最佳試劑為硫化鈉。礦石中，銅礦物組成較為復雜，礦石中的銅離子使得閃鋅礦中的鋅離子難以收到硫酸鋅的抑制。向其中加入石灰，雖然對抑制鋅有明顯效果，但是銅回收率下降較為明顯，同時石灰石對鉛有明顯的抑制作用，經過綜合考慮我們決定在選鋅區使用石灰。石灰用量為1500G/T（ph值為10.5左右），亞硫酸鈉用量為1000g/t、硫化鈉用量為1000g/t、硫酸鋅用量為2000g/t時，銅粗精礦的浮選效果最佳。

（4）閉路試驗。由于試驗中銅礦中的含鋅量依然超過標準不達標，其中添加了少量的氰化鈉來進一步抑制閃鋅礦，為了降低氰化鈉對銅精礦的回收效果，在粗選環節時依然使用少量的硫化鈉來去除其中的銅離子從而降低鋅的活性。使用混合捕收劑在進行銅鉛浮選時，要將氰化鈉加入在混掃和中礦處理環節中，銅鉛混選用碳酸鈉進行調漿，在選鋅環節使用石灰進行調漿，以保證礦漿的PH值維持在10.5左右。通過對磨礦細度、抑制劑、捕收劑確定之后，我們決定采用圖1的方式進行閉路試驗。在該閉路流程中，銅的浮選我們采用一粗一掃一精來獲取銅精礦。在本閉路試驗以及相關的試劑用量下，最終我們實驗結果為：銅精礦品位21.17%，回收率84.35%；鋅精礦品位48.12%，回收率69.89%。

4 結論

（1）該礦為含銀、多金屬、同時多金屬硫化礦，主要的礦物質為銅礦物、鋅礦物，其中摻雜少量的鉛礦物和硫礦物。礦物質之間的嵌生關系較為復雜，嵌布粒度不均勻，使得多金屬礦的選礦浮選工作有一定的難處，嵌布粒度不均勻，導致了浮選工藝的復雜化，屬于易浮難分離多金屬硫化礦。

（2）捕收劑的用量和配比：粗選用量150G/T，掃選用量75G/T。在確定混合捕收劑配比時，當比例在0.5-2（1:2到2:1之間）時銅精礦的回收效果比較好，且回收率均大于87%。因此，我們決定試驗中使用的混合捕收劑配比為1:1。

（3）礦漿的ph以及抑制劑的用量：石灰用量為1500G/T（ph值為10.5左右），亞硫酸鈉用量為1000g/t、硫化鈉用量為1000g/t、硫酸鋅用量為2000g/t時，銅粗精礦的浮選效果最佳。