內蒙古某含銅鉛精礦抑鉛浮銅試驗

黃雄

（1．紫金礦業集團股份有限公司，福建 上杭 364200；2. 低品位難處理黃金資源綜合利用國家重點實驗室，福建 廈門 361101）

我國單一的鉛礦很少，通常鉛鋅礦床密切共生。礦床伴生少量銅，這部分銅通常富集在鉛精礦中，影響鉛精礦的品質[1]。鉛精礦中銅是有害雜質，冶煉除銅的成本較高。若能浮選分離出鉛精礦中的黃銅礦，可大大降低綜合回收成本。

傳統方法采用重鉻酸鈉抑鉛浮銅，存在環境污染[2]。常見的無鉻工藝有水玻璃法、羧甲基纖維素法、水玻璃合劑法（羧甲基纖維素- 水玻璃）、腐殖酸銨（鈉）法、亞硫酸- 淀粉法、加溫法、亞硫酸- 硫化鈉法等及其相互組合[3-6]，無鉻的工藝藥劑種類多，用量大，操作管理復雜，分離效果有限。

為了提高鉛精礦品位，同時綜合回收鉛精礦中的高價值的黃銅礦，試驗采用新藥劑ZJ-211 作方鉛礦的抑制劑，經一次粗選、兩次掃選、三次精選，從鉛精礦中分選出合格銅精礦，提高鉛精礦品位。藥劑成本低，產品價值提高，鉛精礦冶煉回收鉛、銅成本低。ZJ-211 為淡黃色液體且不含鉻的方鉛礦選擇性抑制劑。

1 試 樣

試驗用礦樣為生產現場鉛精礦濃密池底流礦漿，含鉛41.38%，含銅2.98%，該含銅鉛精礦為常規組合抑制劑難分選的銅鉛混合精礦，礦樣-45 μm 99%，黃銅礦單體解離度達88%，鉛精礦品位偏低，可綜合回收的黃銅礦價值大，同時提高鉛精礦計價系數。含銅鉛精礦主要化學成分分析結果見表1，主要礦物組成見表2。

表1 試樣多元素分析/%Table 1 Multi-element analysis of samples

表2 試樣主要礦物組成Table 2 Main mineral composition of samples

由表1、2 可知， 含銅鉛精礦鉛品位為41.38%， 銅品位2.98%， 鋅品位6.23%， 銀品位842.7g/t。試樣中的主要礦物為方鉛礦，含量達47.68%，其次為黃鐵礦、（鐵）閃鋅礦、黃銅礦等，含量分別為18.6%、10.41%、8.62%。

2 結果與討論

試樣中鉛品位未達到四級品鉛精礦的品位要求，而黃銅礦含量達8.62%，雜質銅含量亦超出四級品鉛精礦的雜質銅品位要求。從選冶綜合成本上比較，含銅鉛精礦中提取出合格銅精礦并且提高鉛精礦品級，可產生較大的經濟價值。

由于鉛精礦中殘留大量藥劑，需進行一定方式的預處理，采用新藥劑ZJ-211 作方鉛礦的抑制劑，可從含銅鉛精礦中有效分離出合格銅精礦。 試驗流程見圖1。

圖1 活性炭用量條件試驗流程Fig. 1 Flowsheet of activated carbon dosage condition test

2.1 活性炭用量條件試驗

活性炭疏松多孔，對藥劑的吸附能力強，可吸附礦漿中殘留的藥劑，起到一定的脫藥效果。采用活性炭脫藥，ZJ-211 作方鉛礦的抑制劑，試驗結果見圖2。

圖2 活性炭用量試驗銅粗精礦指標Fig. 2 Copper rough concentrate index of activated carbon dosage test

從圖2 可知，銅粗精礦銅品位隨活性炭用量增加而變化不大，銅作業回收率先升后降；鉛品位先降后升，鉛作業回收率先快降后慢升。在活性炭用量為1000 g/t 時，銅粗精礦品位和作業回收率指標高，選擇活性炭用量為1000 g/t。

2.2 pH 值試驗

礦漿pH 值是礦物浮選的重要因素之一，pH值既能影響黃銅礦和方鉛礦表面的電性，又能影響離子型浮選藥劑的解離，礦漿pH 值對黃銅礦和方鉛礦的分離起到關鍵作用。用硫酸和氫氧化鈉調節礦漿的酸堿度。活性炭用量固定1000 g/t，抑制劑ZJ211 用量6000 g/t，試驗結果見圖3。

圖3 pH 值試驗銅粗精礦指標Fig. 3 Copper rough concentrate index of pH value condition test

由圖3 可知：在堿性條件下，銅粗精礦銅作業回收率和鉛作業回收率均低；中性條件下，銅粗精礦的鉛品位富集，銅作業回收率和鉛作業回收率較低；酸性條件下，銅作業回收率高，鉛作業回收率亦高，但pH 值為5.5 時，銅粗精礦銅品位富集，銅作業回收率高，鉛作業回收率相對低。后續試驗選擇礦漿pH 值為5.5。

2.3 加硫酸后靜置時間試驗

首先，活性炭脫藥需要一定時間；其次，調節礦漿pH 值有助于脫藥過程。故而增加脫藥時間有利于銅鉛分選。固定活性炭用量1000 g/t，硫酸調pH 值5.5，靜置時間變化，靜置完后添加抑制劑ZJ-211，固定用量6000 g/t，試驗結果見圖4。

圖4 靜置時間試驗銅粗精礦指標Fig. 4 Copper rough concentrate index of rest time test

從圖4 可知，銅粗精礦銅品位隨著靜置時間延長而上升，銅作業回收率均在80% 以上，鉛作業回收率逐漸降低。綜合考慮選擇靜置時間16 h，有利于銅鉛分離。

2.4 ZJ-211 用量條件試驗

銅鉛分離的另一關鍵因素便是抑制劑，ZJ-211是方鉛礦良好的抑制劑，淡黃色液體，不影響黃銅礦的浮選，選擇性抑制能力優良。固定活性炭用量為1000 g/t，硫酸調節pH 值5.5，靜置時間16 h，ZJ-211 用量變化，試驗結果見圖5。

圖5 抑制劑用量條件試驗銅粗精礦指標Fig .5 Copper rough concentrate index of inhibitor dosage test

由圖5 可知，隨著ZJ211 用量的增加，銅粗精礦銅品位緩慢上升，銅作業回收率先降后升；鉛品位變化小，作業回收率逐漸降低。綜合考慮，確定銅粗選的ZJ211 用量為10500 g/t。

2.5 粗選時間試驗

考查銅鉛上浮速度快慢，選擇合理粗選時間。固定活性炭用量為1000 g/t，硫酸調節pH 值5.5，靜置時間16 h，ZJ-211 用量10.5 kg/t，粗選泡沫40 s 接取一個樣，接取時間點分別為40 s、80 s、120 s、160 s、200 s，編號依次為K1、K2、K3、K4、K5。試驗結果見圖6。

圖6 粗選時間試驗結果Fig .6 Results of roughing time test

由圖6 可知，隨著粗選時間的延長，銅粗精礦銅品位逐漸降低，銅作業回收率逐漸降低；鉛品位先增后減，作業回收率逐漸降低。在前40 s，銅作業回收率接近70%，鉛作業回收率33%；在40 s之后,銅作業回收率低于鉛作業回收率；前120 s，銅作業回收率達87%，鉛作業回收率接近60%；后續銅作業回收率低，鉛作業回收率高。綜合考慮，確定銅粗選時間為120 s。

2.6 開路試驗

在條件試驗基礎上進行了開路試驗，試驗流程見圖7，結果見表3。

圖7 開路試驗流程Fig. 7 Flowsheet of open- circuit test

表3 開路試驗結果Table 3 Results of open-circuit test

由表3 可見，采用1 粗3 精2 掃抑鉛浮銅開路流程，獲得銅品位達26.08%、銅作業回收率達70.73%、鉛品位5.21%、鉛作業回收率1% 的銅精礦。鉛精礦鉛品位由41.95% 提高至47.74%，銅品位從2.97% 降至0.35%，鉛作業回收率達76.18%。

2.7 全流程閉路試驗

在開路試驗基礎上進行了全流程閉路試驗，結果見表4，試驗流程見圖8。

表4 閉路試驗結果Table 4 Results of closed- circuit test

圖8 閉路試驗流程Fig .8 Flowsheet of closed- circuit test

由表4 可知， 閉路試驗可獲得銅品位為24.01%、銅作業回收率為89.52%、鉛品位為6.39%的銅精礦，以及鉛品位為45.24%、含銅0.36%、鉛作業回收率為98.25% 的低銅鉛精礦。

3 結 論

（1）內蒙古某含銅鉛精礦-45 μm 99%，鉛、銅含量分別為41.38% 和3.01%，主要鉛礦物為方鉛礦，含量達47.68%；主要銅礦物為黃銅礦，含量達8.62%，黃銅礦單體解離度達88%；主要硫化礦雜質礦物有黃鐵礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦等，含少量脈石石英、云母、白云石等。

（2）含銅鉛精礦經過活性炭脫藥，硫酸調節礦漿pH 值，并靜置16 h，用ZJ211 作方鉛礦的抑制劑，采用1 粗3 精2 掃抑鉛浮銅的工藝流程，可獲得銅品位為24.01%、銅作業回收率為89.52%、含鉛6.39% 的銅精礦，以及鉛品位為45.24%、含銅0.36%、鉛作業回收率為98.25% 的鉛精礦。綜合回收出合格銅精礦，且鉛精礦鉛品位提高4.36個百分點。

（3）脫藥效果和抑制劑ZJ-211 是實現銅鉛分離的關鍵，ZJ-211 是方鉛礦的良好選擇性抑制劑，不影響黃銅礦的浮選。