某鉛鋅選礦廠選礦試驗研究與應用

岳顯林

（四川會東大梁礦業有限公司，四川 會東 615200）

某鉛鋅選礦廠位于四川省涼山州境內，處理能力為66萬噸/年，礦石中礦物組成簡單，礦石中主要金屬礦物為方鉛礦、白鉛礦、閃鋅礦、硅鋅礦、黃鐵礦等，脈石礦物主要由白云石、石英、長石、云母、方解石等組成，選礦回收利用的主要有用礦物為鉛、鋅。隨著礦山服務年限的延長，礦石的性質變化較大，尤其是鉛、鋅氧化率升高等，導致生產現場現有的藥劑制度產生不適應性，影響鉛鋅選礦指標，完成年選礦生產計劃指標存在較大難度[1，2]。為此，對選廠現處理鉛鋅礦進行實驗室選礦條件試驗研究，在確保金屬鉛鋅充分回收的前提下，提高鉛、鋅精礦的質量，實現提升鉛、鋅的選礦綜合技術的經濟指標，為公司增創效益。

1 原礦性質

1.1 原礦化學多元素分析

原礦化學多元素分析結果見表1。

表1 原礦化學多元素分析結果

由表1可知，礦石中主要回收的元素為鉛和鋅，品位分別為0.68%、7.06%；硫含量3.90%、鐵含量1.11%，屬低硫鐵鉛鋅礦石。貴金屬銀的含量為29.34g/t，具有回收價值，可伴生回收。

1.2 礦物組成及礦物嵌布特性

原礦中主要有價金屬礦物有閃鋅礦、異極礦、黃鐵礦、方鉛礦、菱鋅礦、褐鐵礦、白鉛礦、黃銅礦等，脈石礦物主要有白云石、石英、云母、長石、方解石、綠泥石、高嶺石等。

鉛礦物為方鉛礦和白鉛礦。方鉛礦主要呈不規則塊狀、斑點狀、浸染狀結構嵌布；白鉛礦主要以微細粒貧連生體形式存在，與方鉛礦相互浸染包裹連生，少量與黃鐵礦等鐵礦物連生。

鋅礦物為閃鋅礦、異極礦和菱鋅礦。閃鋅礦多呈不規則塊狀結構嵌布，主要與長石、石英等脈石礦物邊緣連生；異極礦主要呈板狀、粒狀結構產出，與石英、長石、白云石、方解石等脈石礦物連生；菱鋅礦主要他形粒狀結構產出，與閃鋅礦、異極礦等鋅礦物連生，大部分與白云石、方解石石英、長石等脈石礦物連生。

脈石礦物主要為白云石、石英、方解石等。白云石、方解石呈粒狀嵌布，其常與石英等其他脈石礦物組成塊狀集合體，可見白云石、方解石呈網脈狀、斑雜狀在閃鋅礦、方鉛礦、異極礦、白鉛礦中產出，是閃鋅礦、方鉛礦的嵌布對象。

2 生產現狀及存在問題

2.1 生產現狀

鉛、鋅礦石在礦山粗碎后，由汽車運輸至選礦廠原礦倉，采用半自磨—球磨與水力旋流器組合二段一閉路磨礦分級處理后，合格產品進入浮選系統。浮選系統采用優先浮選工藝流程，即優先浮鉛—鉛尾礦選鋅，鉛浮選采用二粗二掃四精的浮選流程，得到精礦品位大于52%,含鋅小于8%，回收率大于60%的鉛精礦；鋅浮選采用一粗三掃三精的浮選流程，得到精礦品位大于50%,含鋅小于1%，回收率大于90%的鋅精礦。

2.2 存在問題

近年來，礦山原礦品位降低，鉛、鋅氧化率升高以及原礦品位波動范圍較廣等；此類問題導致生產現場現有的藥劑制度存在一定的不適應性，影響鉛、鋅選礦的指標，導致完成年選礦生產計劃指標的難度增大。生產現場在原礦品位偏低的情況下，舊的藥劑制度不適應低品位及高氧化的礦石性質，使用過量藥劑不但會使藥劑選擇性變弱，造成精礦品位降低，還會增加選礦成本，存在浪費現象。為了提高選礦指標及合理添加藥劑，開展選礦條件試驗研究，尋求更優的選礦工藝參數[3，4]。

3 選礦試驗研究

由于礦石中礦物組成簡單，選礦回收利用的主要有用礦物為鉛、鋅，因此，確定通過“鉛鋅礦物依次優先浮選”原則工藝處理該鉛鋅礦。

3.1 磨礦細度試驗

磨礦產品細度直接影響選礦指標，只有使有用礦物完全單體解離或大部分單體解離度高，才能得到較高的選礦回收率與精礦品位。因此，考察該礦石磨礦細度與選礦指標的關系，進行了磨礦細度條件試驗，磨礦細度（-74μm含量）從65%增大到85%，粗精礦中鉛的品位不斷下降，回收率在磨礦細度為65%、75%和80%時相差不大，并且，在磨礦細度為65%時，粗精礦中的鋅的品位和回收率達到最小值。因此，最佳磨礦細度為65%。

圖1 磨礦細度試驗流程圖

表2 磨礦細度條件試驗結果

3.2 選礦藥劑試驗

在固定的磨礦細度（-74μm含量）65%條件下，分別進行了石灰、乙硫氮、硫酸鋅、黃藥、硫酸銅等藥劑用量條件的試驗，確定了最佳藥劑用量，石灰為4000g/t，硫酸鋅為300g/t，乙硫氮為100g/t，硫酸銅為500g/t，丁基黃藥為150g/t，2#油為30g/t。在此基礎上，進行一次粗選選鉛，鉛尾一次粗選選鋅的開路流程試驗，試驗流程圖見圖2，試驗結果見表4。

圖2 開路試驗流程圖

表4 開路實驗結果

由表4可知，在原礦含鉛0.70%、含鋅7.01%的情況下，獲得含鉛為10.37%、鉛回收率為66.51%的鉛粗精礦，含鋅44.34%、鋅回收率為75.30%的鋅粗精礦。

3.3 小型閉路試驗驗證

為了進一步驗證研究的結果和考察礦返對浮選回路的影響，在開路流程試驗的基礎上，進行了閉路試驗，探索藥劑制度優化調整對回收率的影響關系。閉路試驗流程圖見圖3，試驗結果見表5。

表5 開路實驗結果

圖3 閉路試驗流程圖

由表5可知，試驗室根據“優先選鉛-選鉛尾礦再選鋅”的工藝處理該鉛鋅礦石，鉛浮選作業采用一次粗選、一次掃選、一次精選，鋅浮選作業采用一次粗選、一次掃選、一次精選的閉路試驗流程，選礦藥劑為石灰調整礦漿pH及礦漿電位，硫酸鋅作鋅礦物抑制劑，乙硫氮作鉛礦物捕收劑，硫酸銅作鋅礦物活化劑、丁基黃藥作捕收劑，2#油作起泡劑。在原礦含0.72%、含鋅6.99%的情況下，小型閉路試驗結果獲得了含鉛35.49%、鉛回收率72.00%的鉛精礦，以及獲得了含鋅53.55%、鋅回收率91.11%的鋅精礦。根據試驗結果可知，本次的選礦試驗探明了選礦工藝參數優化對鉛鋅選礦指標的影響規律，為指導現場生產提供了技術依據。

4 選礦工藝參數優化前后對比

通過將試驗結果轉化為現場工業的應用，選礦生產指標有明顯提高，尤其是鉛、鋅回收率，節約了藥劑成本。在原礦品位相近的情況下，調整后，鉛回收率較調整前提高2.71%；鋅回收率提高1.55%；黃藥用量較調整前降低0.01kg/t；硫酸銅用量較調整前降低0.06kg/t；石灰用量較調整前降低0.7kg/t；硫酸鋅用量較調整前降低0.01kg/t；乙硫氮用量較調整前降低0.05kg/t?，F場應用選別指標對比結果見表6，藥劑使用對比結果見表7。

表6 選別指標對比

表7 藥劑優化調整結果對比表

5 結語

（1）對選廠現處理鉛鋅礦進行實驗室選礦條件試驗研究，確定了最佳的選礦工藝的參數，即石灰用量為4000g/t，硫酸鋅用量為300g/t，乙硫氮用量為100g/t，硫酸銅用量為500g/t，丁基黃藥用量為150g/t，2#油用量為30g/t。并通過現場工業轉化應用，鉛和鋅的回收率有明顯地提高，實現了提升鉛鋅的選礦綜合技術經濟指標，節約了藥劑成本，為公司增創效益。

（2）鉛鋅的回收率有明顯提高，調整后，鉛、鋅回收率較調整前分別提高2.71%、1.55%。

（3）選礦藥劑用量有一定的降低，黃藥用量較調整前降低0.01kg/t；硫酸銅用量較調整前降低0.06kg/t；石灰用量較調整前降低0.7kg/t；乙硫氮用量較調整前降低0.05kg/t；硫酸鋅用量較調整前降低0.01kg/t。