某低品位混合鉛鋅礦石浮選工藝應用

李潤時，常韶博

（中原能礦投資開發有限公司，河南 鄭州 450000）

1 原礦性質

1.1 礦石性質

1.1.1 礦石的物理性質

礦石硬度：中硬；礦石比重：2.80礦石松散系數：1.94。

用楊家杖子鉬礦標準礦石和該鉛鋅礦石進行可磨度測定，該混合鉛鋅礦石可磨度系數為1.288，比標準礦石易磨，礦石真比重為2.8，假比重為1.57，屬于難碎易磨型礦石。

1.1.2 礦石化學成份

礦石多元素分析見表1。由表1可知：礦石化學成分以CaO、MgO和SiO2為主，其次為全炭。目的元素為Zn、Pb，Zn品位2.945%，大于工業品位，實際生產中鋅的品位0.65%≤αZn≤1.8%沒有達到最低工業品位；鉛品位0.677%，實際成產中0.08%≤αPb≤0.168%，沒有達到邊界品位，Ag、Au達到伴生綜合利用指標。

表1 礦石多元素分析結果表

1.2 礦石礦物成份

礦石礦物組成比較簡單，金屬礦物主要是閃鋅礦，其次為方鉛礦、石墨、黃鐵礦、菱鋅礦、紅鋅礦，少量白鉛礦、黃銅礦；脈石礦物為白云石、石英。有用礦物是閃鋅礦、方鉛礦、菱鋅礦、紅鋅礦、白鉛礦。礦石礦物組成及含量見表2。

表2 礦石礦物成份及含量表

石英 10-14 褐鐵礦 0.5-1石墨 3-5 方鉛礦 0.1-0.2閃鋅礦 2.5-3 黃銅礦 微菱鋅礦 0.5-0.7 白鉛礦 微紅鋅礦 0.1-0.2

1.3 鉛、鋅的礦物學特征及嵌布狀態

該鉛鋅礦是一座資源豐富、品位低、易開采、難分選、工藝流程較復雜的鉛鋅金銀等多金屬礦床。

該礦礦石鉛氧化率18.87%，鋅氧化率18.86%，礦石工業類型屬混合礦石。該礦石金屬礦物主要為閃鋅礦，其次為方鉛礦、石墨、黃鐵礦、菱鋅礦、紅鋅礦，少量白鉛礦和黃銅礦；非金屬礦物主要有白云石和石英。閃鋅礦是該礦石中主要的可回收礦物，方鉛礦、菱鋅礦、紅鋅礦含量較低，可考慮綜合回收；在實際生產中，原礦性質變化較大，氧化率波動較大，氧化率高時在40%～50%之間波動，使尾礦指標升高，鋅的回收率下降。

鉛和鋅在粗粒級中的分布率較高，+0.08mm者鋅占85.57%，鉛占76.56%，-0.04mm者鋅占5.1%，鉛占13.40%。

2 選礦工藝

設計流程：

（1）破碎工藝：原礦給礦最大粒度450mm，按照多碎少磨，節約能耗的原則，為保證最終破碎產品的粒度，設計采用三段一閉路破碎工藝，最終產品粒度控制在10mm以下。

（2）磨礦選別工藝：破碎后-10mm的原礦經一段閉路磨礦磨至-200目占65%以后，進入鉛鋅優先浮選工藝—先選鉛—再選硫化鋅—最后選別氧化鋅。由于實際原礦品位比設計品位低（實際原礦品位0.08%≤αPb≥0.15%；0.65%≤αZn≥1.5%，遠低于實驗配礦品位αPb=0.677%，αZn=2.945%，綜合考慮氧化鋅浮-重選因藥耗大，成本高，沒有投入生產。

鉛的選別工藝：一次粗選，一次掃選，四次精選。

鋅的選別工藝：一次粗選，兩次掃選，兩次精選。

表3 設計達產年平均選礦工藝指標

選廠只有硫化鋅浮選，考慮到氧化鋅含量，所以Zn回收率達產定位82%，該流程結構簡單、藥劑用量少、浮選指標高，優先選鉛作業不必添加硫酸鋅抑制閃鋅礦，選鋅是僅需加入少量活化劑，尾礦水稍加處理就可回用，對精礦產品質量影響甚微，對環境的影響也很小。

圖1 流程示意圖

3 技術改造

3.1 優化鋼球配比

100與80規格鋼球配比調整為3:1，取消80以下的鋼球，調整后鋼耗由原1.0降到0.55。

3.2 調整濃細度

加高溢流堰，加大返砂槽的坡度。

經過試驗對比，隨著磨礦細度的增加，鉛鋅在尾礦中的損失減少，當磨礦細度增加到一定程度再繼續增加，尾礦中鉛鋅的損失有增大的趨勢，當磨礦細度-0.074mm控制在68%，濃度控制在40%～42%，尾礦中鉛鋅的損失最少。

3.3 藥劑制度調整

表4 改造前藥劑消耗量表

表5 改造后藥劑消耗量表

3.4 浮選機改造

3.4.1 改造葉輪

將BF葉輪更換為XJK型葉輪后，很好的解決了循環孔堵塞，攪拌力下降的問題。將鉛精一改為2.8m3浮選機，四道精選改為三道精選，浮選機葉輪和蓋板形式更換為XJK型，有效的解決攪拌力下降的問題。

3.4.2 改造過漿管

原管道設計根據BF型浮選機的特點，過漿管道水平設置，在實際生產中發現過漿效果差，增大管道坡度后，過漿正常，液面穩定，指標企穩正常。

3.5 延長活化劑作用時間

硫酸銅是閃鋅礦和黃鐵礦的常用活化劑，隨著銅離子吸附量增大或作用時間延長，黃藥吸附量明顯增加，回收率明顯提高。

在選廠實踐中發現增加一至兩個較小的攪拌桶，適當延長硫酸銅作用時間，可以有效提高鋅的回收率。硫酸銅作用時間一般認定為3min、黃藥2min。通過增加攪拌桶，將硫酸銅加藥點放在第一個攪拌桶中心，黃藥加在第二個攪拌桶中心，二號油加在第二個攪拌桶出口處，適當延長硫酸銅作用時間至3min～5min、捕收劑3min～4min，明顯提高回收率。

3.6 改造后指標

生產初期采場出礦品位為0.66%（其中鉛品位0.08%，鋅品位0.58%），鉛回收率50.8%，鋅回收率83.01%，鉛精礦品位48.18%，鋅精礦品位為44.26%，鉛尾礦品位0.03%，鋅尾礦品位為0.10%，經過三個月的試生產，選廠各項浮選指標均有相應提高，指標總體較為穩定，以四月份指標為例，原礦入選品位提至0.93%，其中鉛品位0.16%，鋅品位0.77%，鉛回收率為52.66%，鋅回收率93%，鉛精礦品位53.19%，鋅精礦品位為50.69%，鉛尾礦品位為0.04%，鋅尾礦品位為0.05%。

通過技術改造后，穩定了流程，提高了精礦品位，降低了生產成本，進一步穩定了生產指標。

4 結語

（1）該鉛鋅礦由于原礦品位低，原礦性質復雜，地理條件偏僻，采選成本較高，同行業中還沒有類似低于工業品位鉛鋅礦的生產案例。該礦選礦廠在低品位鉛鋅礦石浮選上的實踐，對我國低品位礦山企業具有借鑒意義。

（2）通過生產技術改造和精細化操作，各項指標均有相應的提升，試生產三個月來，鋅的回收率和品位都達到或超過了設計標準，技術改造后的指標明顯好于改造前。