某鉛鋅礦銅鉛分離試驗研究

胡耀山

（山西紫金礦業有限公司，山西 忻州 034000）

隨著礦石資源的過度開采，富礦逐漸面臨枯竭，復雜難選低品位礦石資源的高效開發與利用越來越成為礦山后續生產的重要保證。鉛鋅硫化礦床常共生微量的銅礦物，礦產開發過程通常不能兼顧回收銅礦物，硫化銅礦物有很好的可浮性，常夾雜在鉛精礦中，不僅降低鉛精礦的質量，而且造成銅資源的浪費[1]。部分礦山企業對含銅鉛精礦進行分離，常用抑鉛浮銅流程，先進行脫藥處理，再采用重鉻酸鉀、亞硫酸鈉、SO2等抑制劑抑制硫化鉛礦物[2-4]，但存在脫藥不徹底，鉛礦物難以抑制，銅、鉛精礦互含嚴重，銅回收率低的問題。銅鉛混合精礦脫藥困難，方鉛礦抑制率低是鉛精礦提銅亟待解決的問題[5，6]。混合精礦的脫藥方式有活性炭吸附，混合精礦再磨，添加硫化鈉等方式，方鉛礦抑制劑重鉻酸鉀毒性較強，不利于綠色礦山發展的要求，且對方鉛礦抑制不徹底。本實驗采用紫金礦冶設計研究院開發的新型環保型抑制劑ZJ201作為方鉛礦的抑制劑。

1 試驗

（1）試驗樣品。試驗樣品為內蒙古某鉛鋅礦含銅鉛精礦，試驗用水采用現場選廠回水，樣品化學成分分析結果見表1，根據表1可知，鉛精礦含銅3.15%，具有一定回收價值，因此，有必要進行鉛精礦提銅研究。黃銅礦為主要銅礦物，方鉛礦為主要鉛礦物，脈石礦物含量極少，因此，鉛精礦中回收銅礦物，關鍵在實現黃銅礦和方鉛礦的浮選分離。

（2）試驗藥劑和設備。磨礦設備用XMB-Φ160×200棒磨機，浮選用XFG型系列掛槽浮選機，浮選試驗藥劑有Z-200、ZJ201、硫化鈉、活性炭、工業硫酸、2#油、腐植酸鈉、CMC、次氯酸鈣。Z-200、ZJ201、硫酸、2#油為工業級，其他為分析純。

表1 試樣主要化學成分分析/%

（3）試驗方法。黃銅礦和方鉛礦都具有較好的天然可浮性，二者可浮性差異小，銅鉛分離主要分為浮銅抑鉛與浮鉛抑銅法，前者以重鉻酸鉀為調整劑，后者以氰化物為調整劑。這些調整劑雖然有較好的選擇性，但因毒性大而被限制使用。因為黃銅礦的浮游性略高于方鉛礦，因此，浮銅抑鉛流程使用更為廣泛，浮銅抑鉛的原則流程見圖1。本試驗采用浮銅抑鉛的原則流程，重點研究脫藥方法，以及尋找方鉛礦新型抑制劑，盡可能減少銅、鉛精礦互含[7,8]。

圖1 浮銅抑鉛原則流程

2 結果與討論

（1）脫藥預處理試驗。銅鉛混合精礦常含有殘余捕收劑，為銅鉛礦物難以分離的主要原因，通常需要進行脫藥預處理，常用的脫藥方式有再磨擦洗礦物表面，采用活性炭吸附藥劑，以及硫化鈉吸附殘留浮選藥劑，試驗固定采用硫化鉛抑制劑ZJ201用量5000g/t，硫酸調節pH=5，Z-200用量25g/t，采用超聲波震蕩30min、活性炭1000g/t、活性炭1000g/t+硫酸鈉3000g/t與再磨擦洗進行脫藥對比，試驗結果見圖2。

圖2 脫藥預處理方法對銅鉛分離影響/%

從圖2可以看出，采用“硫化鈉+活性炭”脫藥方式效果最佳，分離粗選能獲得銅精礦銅品位16.07%、銅回收率90.06%與鉛精礦鉛品位43.82%、鉛回收率93.30%。因此，采用硫化鈉+活性炭對混合精礦殘留浮選藥劑具有較好的吸附作用，后續試驗均采用硫化鈉+活性炭進行脫藥。

（2）抑制劑種類及用量試驗。ZJ201為紫金礦業開發的新型環保硫化鉛抑制劑，具有環保、高效的優點，本次研究選擇合適的硫化鉛礦物抑制劑，重點研究ZJ201對銅鉛分離浮選的影響，固定試驗條件“硫化鈉+活性炭”用量3000+1000g/t，Z-200用量25g/t，礦漿pH=5，通過添加鉛抑制劑CMC500 g/t、亞硫酸鈉1000 g/t、腐植酸鈉2000 g/t和ZJ201用量為2500g/t與5000g/t進行比較試驗，試驗結果見圖3。

圖3 抑制劑種類對銅、鉛浮選分離的影響/%

從圖3可以看出，ZJ201用量5000 g/t時銅鉛分離效果最好，銅鉛分離粗選能獲得銅精礦銅品位17.03%、銅回收率90.31%與鉛精礦鉛品位48.52%、鉛回收率93.58%的兩種精礦，因此，采用ZJ201能夠實現混合精礦銅鉛有效分離。

（3）新工藝閉路試驗。在粗選條件試驗的基礎上開展浮選閉路實驗，采用“一粗三精一掃”的浮選工藝，考察中礦返回對浮選指標的影響，并確定新工藝流程下銅鉛混合精礦分離指標，試驗流程見圖4，試驗結果見表2。現場工業生產以重鉻酸鹽抑制鉛礦物，添加活性炭再磨進行脫藥，獲得的銅、鉛精礦互含嚴重，且銅回收率較低。新工藝以“硫化鈉+活性炭”對混合精礦預處理脫藥，減少了再磨工藝，以環保型藥劑ZJ201代替重鉻酸鹽進行鉛的抑制，可得到銅精礦銅品位31.80%、銅回收率88.12%，鉛精礦鉛品味45.17%，鉛回收率99.18%的兩種精礦，有效實現了銅鉛分離。

圖4 新工藝閉路試驗流程

表2 新工藝閉路試驗結果（%）

3 結語

（1）通過對比不同脫藥方式，采用硫化鈉+活性炭得的銅粗精礦指標最好，其對混合精礦殘留浮選藥劑具有較好的吸附作用。

（2）通過使用不同抑制劑抑的對比，采用鉛抑制劑ZJ201，獲得的銅粗精礦與鉛粗精礦指標最好，銅鉛礦物分離效果最佳。

（3）該銅鉛混合精礦用硫化鈉和活性炭脫藥預處理，ZJ201抑制硫化鉛礦物，“一粗三精一掃”的浮選閉路試驗可獲得銅精礦銅品位31.80%，銅回收率88.12%的選礦指標，相比現場生產，大幅度提高了銅鉛分離效果。