云南某高硫鉛鋅礦流程優化試驗研究*

馬原琳，呂 超，謝 峰，謝立志

(1.昆明冶金研究院有限公司，云南 昆明 650031；2.云南省選冶新技術重點實驗室，云南 昆明 650031；3.共伴生有色金屬資源加壓濕法冶金技術國家重點實驗室，云南 昆明 650031；4.彝良馳宏礦業有限公司，云南 昭通 657602)

0 引言

我國鉛鋅礦產資源較為豐富，但貧礦多富礦少，單一礦少，復雜難處理伴生礦多[1-2]。隨著長期的開采利用，資源緊缺問題逐漸凸顯，易選鉛鋅礦石資源已消耗殆盡，礦石性質日趨貧細雜化，貧化礦產資源的高效回收利用顯得尤為重要[3-5]。近年來，提高礦產資源回收利用率一直是國內外選礦工作者的重點研究方向，其中粗精礦再磨是提高目的礦物解離度及浮選指標、增加資源利用率的有效方式之一[6-8]。

本文針對云南某鉛鋅選礦廠存在的硫精礦中鉛鋅含量高、鉛精礦中鉛品位低的問題，提出采用鉛硫混合粗精礦再磨工藝來提高浮選指標。該選廠采用的是“鉛硫混選再分離—尾礦選鋅”的浮選工藝流程，在實驗室條件下，模擬現場生產流程，開展直接浮選和再磨點再磨后的浮選對比試驗研究，確定再磨的合理工藝流程參數，以達到提高浮選指標的目的。

1 原礦分析及試驗方案

1.1 原礦多元素分析

對原礦進行了化學多元素分析，結果見表1。

表1 原礦多元素分析結果 單位：%

由表1可知，原礦中主要的有價回收元素是鉛、鋅、硫，其質量分數分別為6.45%、17.30%、32.11%，是典型的高硫鉛鋅礦石，主要脈石為SiO2和CaO。

1.2 原礦的鉛鋅物相分析

對原礦進行了鉛鋅物相分析，結果表明，該礦為硫化鉛鋅礦，原礦中的鉛和鋅主要賦存于硫化物中。

1.3 試驗方案

選廠試驗流程為“鉛硫混選再分離—尾礦選鋅”，其中鉛硫混選作業經過2粗2掃2精、混選精礦進入鉛硫分離作業，采用抑硫浮鉛工藝，經過1粗2精2掃得到鉛精礦和硫精礦；尾礦進行選鋅作業，經過2粗2掃得到鋅精礦和尾礦。經探索，選擇鉛硫混合粗精礦為再磨點，通過再磨優化工藝流程，以實現提高浮選指標的目的。

試驗礦樣取自分級機溢流礦漿，鉛硫混合粗精礦取自選廠鉛硫粗選作業泡沫產品，試驗用水為實驗室自來水。在實驗室條件下，以實際浮選指標為依據，結合單體解離度研究成果，確定合適的再磨細度，進行開路試驗及閉路試驗，并與原流程試驗結果進行對比，論證再磨與不再磨的差異及必要性。

2 優化流程試驗

2.1 鉛硫粗精礦再磨試驗

2.1.1 鉛硫粗精礦單體解離度分析

選廠生產流程存在硫精礦鉛鋅含量高、鉛精礦中鉛的品位不高等問題，因礦物的單體解離度是影響浮選指標的重要因素[9]，且原礦中方鉛礦和閃鋅礦主要呈粗粒嵌布，少量呈細粒嵌布，推測原因可能是目的礦物未能充分單體解離[10]，故對鉛硫混合粗精礦進行了單體解離度分析，結果見表2。

表2 鉛硫混合粗精礦解離度測定結果

由表2可知，全樣綜合單體解離度為：閃鋅礦75.04%、方鉛礦76.98%、黃鐵礦81.27%；各礦物單體解離度均不高，故考慮采用鉛硫混合粗精礦再磨工藝提高目的礦物的單體解離度。

2.1.2 鉛硫混合粗精礦再磨細度試驗

對鉛硫混合粗精礦進行再磨細度試驗，試驗流程見圖1，結果見表3。

圖1 再磨細度試驗流程

表3 再磨細度試驗結果 單位：%

由表3可知，隨著鉛硫混合粗精礦再磨細度的提高，鉛精礦中鉛品位和回收率總體呈先升后降的趨勢，鋅品位和回收率呈下降的趨勢，而中礦1鋅品位和回收率呈上升的趨勢。由此得出：再磨后，部分連生體解離，脫鋅效果更好。結合技術指標和生產成本綜合考慮，再磨細度宜選擇-325目質量分數占70%。

2.1.3 再磨后鉛硫混合粗精礦單體解離度分析

鉛硫混合粗精礦再磨細度試驗確定選別的最佳再磨細度為-325目質量分數占70%，為了考查該再磨細度下磨礦產品各目的礦物的單體解離情況，對其進行了單體解離度分析，結果見表4。

表4 鉛硫混合粗精礦再磨后解離度測定結果

由表4可知，全樣綜合單體解離度為：閃鋅礦84.12%、方鉛礦82.80%、黃鐵礦88.09%。通過粗精礦再磨工藝，各目的礦物單體解離度均有提高，閃鋅礦單體解離度提高了9.08個百分點，方鉛礦單體解離度提高了5.82個百分點，黃鐵礦單體解離度提高了6.82個百分點。結合最佳再磨細度試驗結果，鉛硫混合粗精礦再磨流程優化能有效提高浮選指標。

2.2 全流程開路優化試驗

為了進一步對比流程優化前后的浮選指標，在最佳藥劑制度下進行了全流程開路試驗，試驗流程見圖2，結果見表5。

圖2 全流程開路試驗流程

表5 全流程開路試驗結果 單位：%

由表5可知，不再磨開路試驗獲得Pb品位為62.99%的鉛精礦、Zn品位為50.96%的鋅精礦，其中需返回鉛硫粗選Ⅱ的鉛硫精選尾礦中礦8的Zn回收率為5.39%。經再磨開路試驗，得到Pb品位為65.92%的鉛精礦、Zn品位為51.26%的鋅精礦，其中需返回鉛硫粗選Ⅱ的鉛硫精選尾礦中礦8的Zn回收率為8.30%。

試驗發現，通過鉛硫粗精礦再磨，有更多的閃鋅礦進入了中礦8，可理解為解離后更多單體閃鋅礦進入了中礦，經過中礦循環，提高了鋅精礦中鋅的回收率[13]；另外再磨后的硫精礦中鉛、鋅含量有所降低，鉛精礦中的鋅含量也有所降低，說明鉛硫混合粗精礦再磨能有效提高浮選指標。

2.3 全流程閉路優化試驗

在開路試驗的基礎上進行了全流程不再磨與再磨閉路試驗，試驗流程見圖3，結果見表6。

圖3 全流程閉路試驗流程

表6 全流程閉路試驗結果 單位：%

由表6可知，通過鉛硫混合粗精礦再磨，鉛精礦中鉛品位提高2.05個百分點，回收率提高1.75個百分點，同時鋅的品位下降，硫精礦中鉛、鋅品位有所降低；鋅精礦中鋅的回收率提高2.28個百分點。說明再磨工藝能有效提高該礦石的浮選指標。

3 結論

該鉛鋅礦含有有價元素鉛、鋅、硫，其品位高，為提高浮選指標，在原流程基礎上進行了優化試驗，得到以下主要結論：

a.單體解離度是影響浮選的關鍵因素，試驗結果表明，鉛硫混合粗精礦目的礦物單體解離不充分，經再磨提高了目的礦物的單體解離度，從而可以有效提高浮選指標。

b.鉛硫混合粗精礦優化試驗結果表明：再磨后的鉛精礦中鉛的品位和回收率升高，鋅的品位和回收率降低；硫精礦中鉛和鋅的品位和回收率均降低；鋅精礦中鋅的品位升高、鉛的品位下降，說明鉛硫混合粗精礦再磨后可返回更多的鋅，從而提高鉛精礦、硫精礦和鋅精礦的品質。

c.全流程優化試驗結果表明：鉛硫混合粗精礦再磨后，鉛精礦中鉛品位提高2.05個百分點，回收率提高1.75個百分點，鋅品位下降；硫精礦中鉛和鋅品位均下降；鋅精礦中鋅的回收率提高了2.28個百分點。