和諧選礦低堿度條件選鋅生產實踐

楊慧武

（江西銅業集團七寶山礦業有限公司，江西 上高 336403）

1 引言

江西銅業集團七寶山鉛鋅礦屬復雜難選多金屬硫化礦。礦石含銅、鉛、鋅、硫等多種有用金屬。礦石嵌布粒度細、鉛鋅連生緊密，各有用礦物可浮性差異小、分離難度大［1-2］。七寶山鉛鋅礦工藝流程為全優先浮選工藝。按浮鉛、浮鋅、浮硫的順序，依次選出鉛精礦、鋅精礦、硫精礦。自選廠1990年投產以來，選鋅作業長期使用傳統的方法，石灰作調整劑、CuSO4作活化劑、黃藥作捕收劑，而捕收劑的變化在于乙黃藥和丁黃藥的比例的調整。該傳統的藥劑工藝，鋅粗選pH值為9.5～10.0，鋅精選pH值為11.5～12.0，一直延續到2002年［3-4］。2003年至2006起，使用捕收劑ZY101藥劑和黃藥選鋅。自2007年開始，選廠自行探索選鋅的新方法，通過把丁銨黑藥和黃藥混用，改善鋅與硫的分離效果，以達到減少石灰用量，在低堿度條件下，浮選出鋅精礦，保證了鋅回收率的穩定和提高。在長期的生產實踐中運用該套方案進行選鋅取得了良好的效果。2007年-2020年6月，在原礦含鋅平均為3.46%的條件下，獲得了鋅回收率87.70%的指標，比傳統的選鋅方法提高了3%的鋅金屬回收率。本文介紹了為提高鋅金屬回收率所進行的工作［5-6］。

2 原礦性質

原礦多元素化學分析結果見表1。

表1 原礦多元素化學分析結果 %

其中，鋅和硫的主要礦物特征及嵌布特性為：

閃鋅礦：一般呈他形粒狀，細粒集合體居多。常與方鉛礦、黃銅礦緊密共生，呈浸染狀嵌布于脈石礦物粒間。另有少量閃鋅礦呈疏密不均，粒狀不一的浸染狀分布脈石礦物中。此外閃鋅礦顆粒內普遍含有難解離的乳滴狀黃銅礦。

黃鐵礦：大部分呈自形、半自形晶體狀，或呈不規則粒狀集合體，偶見呈膠狀。黃鐵礦常與黃銅礦、方鉛礦共生，或交代黃銅礦、閃鋅礦、毒砂等呈交代連晶。部分黃鐵礦被閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、斑銅礦、毒砂、鎳輝鈷礦交代或呈細粒狀均勻分布。另外還有少量零星的黃鐵礦分布于脈石礦物間。黃鐵礦的另一種產狀是在黃鐵礦中含有許多細粒黃銅礦、輝銅礦包祼體，以及微細粒狀鈷，毒砂也含于黃鐵礦中。此外，黃鐵礦也呈分散細粒狀、等軸狀的包體包含于閃鋅礦中，粒度很細，大部分小于15μm，只有磨到極細時，才能使這些礦物解離。

3 低堿度條件下鋅浮選實驗室試驗

針對生產現場操作中，加大鋅浮系統石灰時，鋅精礦品位明顯好轉，而鋅精礦泡沫易空，鋅尾易跑的情況以及石灰、CuSO4、黃藥三者的關系的平衡點難掌握的現狀，探索和諧選礦、輕拉輕壓的方法，在實驗室開展小型試驗探索研究。

3.1 捕收劑種類試驗

在生產現場取選鉛的尾礦開展選鋅條件試驗。試驗條件中石灰用量200g/t，pH值為7.5，CuSO4用量250g/t，變動捕收劑種類。見圖1。

圖1 鋅粗選捕收劑種類試驗

本試驗共開展了三組捕收劑條件試驗。1號試驗為乙黃藥和丁黃藥的1∶1組合各15g/t；2號試驗為單一丁黃藥作捕收劑30g/t；3號試驗為乙黃藥、丁黃藥、丁銨黑藥1∶1∶1的組合各10g/t。試驗結果見表2。

表2 鋅粗選捕收劑種類試驗結果

由表1試驗結果可以看出：1號試驗和2號試驗在低堿條件下，硫上浮量較多、鋅硫分離效果差于3號試驗。采用乙黃藥、丁黃藥、丁銨黑藥的組合在低堿條件下無論是品位、還是回收率都明顯更優。這與丁銨黑藥拉硫能力弱有密切關系。

3.2 石灰用量試驗

在固定CuSO4用量200g/t，捕收劑為乙黃藥∶丁黃藥∶丁銨=1∶1∶1，用量30g/t，起泡劑用量24g/t的前提下，開展了石灰用量的條件試驗。試驗流程圖見圖2。

圖2 鋅粗選石灰用量試驗結果

本試驗共開展了四組石灰條件試驗。1號試驗為石灰用量100g/t；2號試驗為石灰用量200g/t；3號試驗為石灰用量300g/t；4號試驗為石灰用量400g/t。試驗結果見表3。

表3 鋅粗選石灰用量試驗結果

根據試驗結果可知，石灰用量在300g/t時，結果更優。

3.3 硫酸銅用量試驗

在固定石灰用量在300g/t，捕收劑（乙黃藥∶丁黃藥∶丁銨=1∶1∶1）30g/t，起泡劑24g/t的條件下，開展硫酸銅用量條件試驗。試驗流程見圖3。

圖3 鋅粗選硫酸銅用量試驗結果

本試驗共開展了三組硫酸銅條件試驗。1號試驗為硫酸銅用量200g/t；2號試驗為硫酸銅用量250g/t；3號試驗為硫酸銅用量300g/t。試驗結果見表4。

隨著硫酸銅用量的增加，鋅粗精礦品位和回收率反而成下降趨勢。這是因為硫上浮更多，擠占了目的礦物鋅的浮選時間。低堿浮選有利于降低硫酸銅用量，從表4可知硫酸銅用量在200g/t時，結果更優。

表4 鋅粗選硫酸銅用量試驗結果

3.4 捕收劑用量試驗

在固定石灰用量在300g/t，硫酸銅用量200g/t，起泡劑24g/t，開展捕收劑（乙黃藥∶丁黃藥∶丁銨=1∶1∶1）的用量條件試驗。試驗流程見圖4。

圖4 鋅粗選捕收劑用量試驗結果

本試驗共開展了三組捕收劑條件試驗。1號試驗為捕收劑用量20g/t；2號試驗為捕收劑用量30g/t；3號試驗為捕收劑用量40g/t。試驗結果見表5。

由表5可知，捕收劑在30g/t和40g/t時，均能獲得較好指標，品位和回收率接近。這表明了使用丁銨黑藥和黃藥混合選鋅，可以方便現場調藥，在一定范圍內操作有利于指標的平衡和穩定。

表5 鋅粗選捕收劑用量試驗結果

4 生產實踐

七寶山鉛鋅礦選鋅工藝流程為一粗三掃三精。1994-2002年采用的是乙、丁黃藥為捕收劑選鋅，在原礦含鋅5.62%的條件下，平均回收率為83.78%，見表6。 2003-2006年采用ZY101輔助黃藥為捕收劑選鋅，在原礦含鋅2.30%的條件下，平均回收率為80.73%，見表7。自2007年開始使用丁銨黑藥和黃藥混用為捕收劑后，鋅回收率穩步提升中，在原礦含鋅3.47%的條件下，平均回收率達87.70%，見表8。

表6 1994 -2002年選礦生產指標

表7 2003-2006年選礦生產指標

表8 2007-2020年選礦生產指標

采用黃藥選鋅，硫上浮量大，需要采用高堿度，石灰用量大，鋅粗選pH值為9.5～10.0，鋅精選pH值為11.5～12.0。現場實踐表明，操作難度較大，較難控制跑尾。因此鋅回收率不穩定，總體鋅回收率偏低。

2005年、2006年，原礦含鋅品位下降幅度大，對鋅回收率有較大影響。我們在長期的生產實踐中發現，用ZY101輔助黃藥選鋅，具有良好的選擇性，石灰用量低，可以實現低堿度條件下選鋅。在原礦含鋅3%左右的條件下，可以獲得鋅回收率85%的生產指標。

采用丁銨黑藥和黃藥混用的選礦方法，較好地解決了鋅硫分離的問題，現場石灰添加僅在鋅精三作業且用量在700～800g/t，實現了和諧選礦低堿條件下浮鋅。

5 結論

（1）國內傳統的選鋅方法是采用丁黃藥和乙、丁黃藥混用，該方法的特點是硫容易上浮，石灰用量大，鋅粗選pH值為9.5～10.0，鋅精選pH值為11.5～12.0，一般在噸原礦1.5kg以上。使用丁銨黑藥和黃藥混用后，石灰用量為700～800g/t原礦，實現了“輕拉輕壓”和諧選礦。

（2）丁銨黑藥和黃藥混用，硫上浮量減少，有利于鋅硫分離，在生產操作中“拉”與“壓”的平衡度更容易掌握，適應于鋅硫可浮性差異小的礦石浮選。

（3）經過十幾年的生產實踐表明，采用丁銨黑藥和黃藥混用的選礦方法選鋅，鋅金屬回收率更優。