內蒙古某低品位鉛鋅礦石可選性試驗研究

彭時忠

（銅陵有色金屬集團控股有限公司技術中心，安徽 銅陵 244000）

內蒙古某低品位鉛鋅礦石，鉛主要以硫化鉛形式存在，鋅主要以硫化鋅的形式存在，并含有黃鐵礦。為確定該類型礦石的可選性，為后期的資源開發利用提供依據，進行了該類型礦石的可選性選礦試驗研究[1]。

1 礦石性質

礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等，其共生關系密切，非金屬礦物主要有石英、斜長石、條紋長石、絹云母、角閃石、黑云母、方解石等。礦石多元素分析結果見表1，鉛鋅元素的化學物相分析結果見表2及表3。

表1 鉛鋅礦石多元素分析結果

表2 鉛元素化學物相分析結果

表3 鋅元素化學物相分析結果

該類型礦石中主要有用元素為鉛、鋅、硫、金、銀，礦石中含鉛0.304%、含鋅0.642%、含硫2.20%、含金0.22 g/t、含銀11.3 g/t；鉛主要以硫化鉛為主，占有率為91.09%，鋅主要以硫化鋅為主，占有率為96.15%。

2 試驗方案

對于鉛鋅硫化礦浮選，常采用的原則流程是：

（1）優先選鉛，鉛尾優先選鋅再選硫，或者鉛尾鋅硫混浮再分離流程；

（2）鉛鋅硫混合浮選、鉛鋅硫再分離流程[2，3]。

通常情況下[4]，鋅礦物的自然可浮性較差，需要活化劑進行活化才能使其具有較好的可浮性，但加入活化劑后，鉛鋅分離較困難，難于產出合格的鉛精礦，因此對于本批次礦樣試驗擬采用優先選鉛的工藝流程；由于本批次礦樣中硫含量較低，對于選鉛尾礦再選鋅硫作業，采用優先選鋅再活化選硫的經濟可行性較差，因此擬采用鋅硫混浮再分離的工藝流程。

對于本批次礦樣的可選性試驗研究，采用的工藝流程為優先選鉛，選鉛尾礦鋅硫混浮再分離，試驗擬從優先選鉛的pH值、抑制劑用量、捕收劑種類及用量以及鋅硫混浮的活化劑用量試驗著手；在確定了上述最佳藥劑制度后，對浮選過程的關鍵工藝參數磨礦細度進行條件試驗，以選定合適的磨礦細度；最后，在確定了最佳工藝條件及藥劑制度后，進行閉路試驗。

3 試驗結果

3.1 鉛浮選條件試驗

鉛浮選的條件試驗按照圖1進行其粗選的條件試驗。

3.1.1 優先選鉛pH值試驗

本試驗為考察優先選鉛時不同pH值對鉛浮選指標的影響，確定選鉛時合適的pH值。試驗暫定的磨礦細度為-0.074mm占75%，優先選鉛的捕收劑采用乙硫氮20g/t，起泡劑為2#油20g/t，浮選時間按照試驗現象暫定，試驗為一并考察不同pH值時鋅的可浮性，在優先選鉛時沒有添加鋅的抑制劑。試驗結果見圖2。

圖1 試驗流程圖

圖2 優先選鉛pH值試驗結果

試驗結果顯示，隨著pH值的升高（6.8～12.0），鉛粗含鉛品位逐漸降低、鉛回收率先升高后降低，pH值從6.8提高到9.1，選鉛尾礦中鉛損失率從17.19%降低到14.14%，鋅分布率從64.78%提高到76.49%；繼續提高pH值，選鉛尾礦中的鉛損失率逐漸增加，鋅分布率則逐漸降低；因此，選鉛時合適的pH值為9.1。

3.1.2 優先選鉛抑制劑用量試驗

本試驗為考察優先選鉛時鋅礦物抑制劑用量對鉛浮選指標的影響，確定選鉛時合適的鋅抑制劑用量，本次試驗使用的鋅抑制劑為ZnSO4。試驗結果見圖3。

圖3 優先選鉛抑制劑用量試驗結果

試驗結果顯示，隨著ZnSO4用量的增加，鉛粗中鉛鋅品位及回收率都呈現下降趨勢，經綜合考慮，粗選時ZnSO4用量定為500g/t。

3.1.3 優先選鉛捕收劑種類試驗

本試驗為考察優先選鉛時不同選鉛捕收種類對鉛浮選指標的影響，確定合適的優先選鉛捕收劑，試驗主要使用三種常規選鉛捕收劑25#黑藥、乙黃藥以及乙硫氮進行比較，試驗結果見表4。

表4 優先選鉛捕收種類試驗結果

試驗結果顯示，采用25#黑藥作為捕收劑，鉛粗中鉛回收率76.34%，采用乙黃藥作為捕收劑，鉛粗中鉛回收率51.46%，采用乙硫氮作為捕收劑，鉛粗中鉛回收率72.60%；且使用25#黑藥作為捕收劑，粗選獲得的鉛粗精礦含鉛13.61%，明顯高于其他兩種捕收劑；因此，優先選鉛適合的捕收劑為25#黑藥。

3.1.4 優先選鉛捕收劑用量試驗

本試驗在確定25#黑藥作為優先選鉛捕收劑后，考察捕收劑用量對鉛浮選指標的影響，確定其合適的用量。試驗結果見圖4。

圖4 優先選鉛捕收劑用量試驗結果

試驗結果顯示，隨著捕收劑用量增加，選鉛尾礦含鉛、鋅品位逐漸降低，尤其是從15g/t提升至20g/t，選鉛尾礦含鉛從0.052%降低到0.041%、含鋅從0.566%降低到0.558%，繼續增加捕收劑用量，尾礦含鉛降幅較小、但含鋅降幅較大，意味著有更多的鋅進入鉛粗精礦中，不利于后續的精選獲得合格的鉛精礦，因此，綜合考慮，優先選鉛捕收劑25#黑藥的合適用量為粗選20g/t。

3.2 鋅硫混浮條件試驗

在確定了優先選鉛作業藥劑制度后，對選鉛尾礦再選鋅硫的藥劑制度進行條件試驗，選鉛尾礦含鋅約為0.55%、含硫約為1.8%，其鋅的占有率約為83%、硫的占有率約為80%。

本試驗對鋅硫混浮活化劑用量進行條件試驗，試驗采用的活化劑為CuSO4，考察鋅硫混浮合適的活化劑用量，丁黃藥30g/t，2#油10g/t。試驗結果見圖5。

試驗結果顯示，當活化劑用量達到50g/t時，尾礦含鋅0.044%、含硫0.16%，繼續提高用量，尾礦下降趨勢較小；因此，鋅硫混浮活化劑的適合用量為50g/t。

表5 閉路試驗結果

圖5 鋅硫混浮活化劑用量試驗結果

3.3 磨礦細度試驗

本試驗為考察在不同磨礦細度條件下鉛鋅硫礦物的選別指標，確定合適的磨礦細度。試驗結果見圖6。

圖6 磨礦細度試驗結果

試驗結果顯示，對于鉛浮選作業，當磨礦細度從-0.074mm占60%提高到65%時，鉛浮選回收率大幅提升，繼續提高磨礦細度至-0.074mm占70%和75%，選前回收率提升幅度較小；對于鋅硫混浮作業，其選別效果的規律與鉛浮選類似；因此，選定合適的磨礦細度為-0.074mm占65%。

3.4 閉路試驗

在前期條件試驗的基礎上，對本批次礦樣進行閉路試驗。最終閉路試驗工藝流程及藥劑制度如圖7，閉路試驗結果見表5。

最終閉路試驗獲得的鉛精礦含鉛45.18%、鋅4.36%、金22.91g/t、銀1401.5g/t，鉛、金、銀的回收率分別為83.52%、53.67%、70.09%；鋅精礦含鋅42.03%、鉛0.614%、銀51.8g/t，鋅、銀的回收率分別為85.67%、6.06%；硫精礦含硫41.81%，硫回收率56.79%；該礦石中的鉛、鋅、硫、金、銀均得到較好的回收。

圖7 閉路試驗流程圖

4 結論

（1）內蒙古某鉛鋅礦石中主要有用元素為鉛、鋅、硫、金、銀，礦石中含鉛0.304%、含鋅0.642%、含硫2.20%、含金0.22 g/t、含銀11.3 g/t；礦石中的鉛、鋅元素為主要回收元素，通過產出鉛、鋅精礦產品分別進行回收，金、銀作為副產主要富集在鉛、鋅精礦中，雖然礦石中的硫元素含量較低，但通過試驗研究可回收并單獨產出合格硫精礦。

（2）鉛鋅礦石在磨礦細度為-0.074mm占65%時，通過優先選鉛（一粗三精二掃）-鋅硫混浮再分離（鋅硫混浮一粗二精二掃，鋅硫分離一粗一精一掃）的工藝流程進行閉路試驗，獲得鉛精礦、鋅精礦、硫精礦產品，鉛精礦含鉛45.18%、鋅4.36%、金22.91g/t、銀1401.5g/t，鉛、金、銀的回收率分別為83.52%、53.67%、70.09%；鋅精礦含鋅42.03%、鉛0.614%、銀51.8g/t，鋅、銀的回收率分別為85.67%、6.06%；硫精礦含硫41.81%，硫回收率56.79%。