某難選鉛鋅礦無堿浮選工藝試驗研究

常 城，李希掌，陳 云，向 平

（湖南華麒資源環境科技發展有限公司，湖南株洲 412007）

某鉛鋅礦一直采用傳統高堿選礦工藝進行鉛鋅浮選，但高堿工藝使用大量石灰存在很多弊端：添加石灰對鉛鋅礦物也會產生一定抑制作用，尤其伴生金銀礦物的抑制更為明顯，降低了金屬回收率［1］；石灰具有一定的凝結性，影響浮選效果［2］；此外添加石灰對后續尾水處理也增加不少麻煩。基于以上原因，該礦山迫切需要替代高堿工藝的鉛鋅浮選新技術，以消除石灰對生產和環境的不利影響。

楊自然，李繁榮，賀翔［3～5］等針對該鉛鋅礦做出大量研究，采用組合抑制劑取代石灰獲得了一定的效果，但生產不易操作，指標不穩定，故未能完全取代石灰高堿工藝。

湖南華麒公司研發的新型鉛鋅無堿浮選工藝，采用用于硫化礦分選的無毒、高效復合型無機抑制劑［6］取代石灰，配合配套的捕收劑，加上合理的藥劑制度，取得了良好的浮選指標，完美解決了該礦山的需求。

1 礦石性質與選礦藥劑

1.1 礦石性質

該鉛鋅銀礦礦石性質復雜，礦石品種多，性質多變，大致可分為北部礦、西部礦、砂頁巖型礦三類。此次研究以西部礦為主要研究對象，礦石中主要金屬礦物黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦，少量的毒砂、黃銅礦和白鉛礦、硫銻鉛礦、褐鐵礦等，主要非金屬礦物以碳酸鈣、白云石和石英居多，還有少量的有機炭、高嶺石等粘土礦物。礦石主要化學成分見表1。

表1 原礦化學成分分析結果 %

礦石中主要礦物鉛鋅主要以硫化礦的形式存在，其原礦物相化學分析結果見表2、表3。

表2 原礦鉛物相化學分析結果 %

表3 原礦鋅物相化學分析結果 %

1.2 選礦藥劑

1.2.1 無堿選礦藥劑

1.選鉛藥劑：調整劑HQD82（類硫酸鋅組合抑制劑），捕收劑HQ77（黑藥類）。

2.選鋅藥劑：調整劑HQD52（類亞硫酸鈉抑制劑）、硫酸銅，捕收劑HQ66（酯類）。

試驗所用代號藥劑為湖南華麒公司專利藥劑。

1.2.2高堿選礦藥劑

1.選鉛藥劑：調整劑硫化鈉、氫氧化鈉、硫酸鋅、亞硫酸鈉，捕收劑MB黃藥，起泡劑2＃油。

2.選鋅藥劑：調整劑石灰、硫酸銅，捕收劑MB黃藥，起泡劑2＃油。

2 選礦試驗

該鉛鋅礦石主要回收礦物為方鉛礦和閃鋅礦，根據方鉛礦和閃鋅礦的浮選特點，結合無堿選礦藥劑特性，試驗采用優先浮鉛—活化浮鋅原則流程，磨礦細度和浮選濃度采用該選廠提供的現場現有條件：磨礦細度為-0.074 mm占65%～70%，浮選濃度為40%。

2.1 藥劑用量試驗

2.1.1 選鉛調整劑HQD82用量試驗

試驗采用一次粗選流程，試驗固定鉛粗選HQ77用量為100 g/t，HQD82用量試驗結果如圖1所示。

圖1 鉛粗選HQD82用量試驗結果

試驗結果表明，當HQD82用量低于300 g/t，鉛回收率變化趨勢較平緩，當HQD82用量超過300 g/t后，鉛回收率明顯下降，且鉛品位在HQD82用量為300 g/t時最佳。故選擇HQD82用量為300 g/t。

2.1.2 選鉛捕收劑HQ77用量試驗

試驗采用一次粗選流程，試驗固定鉛粗選HQD82用量為300 g/t，HQ77用量試驗結果如圖2所示。

試驗結果表明，鉛回收率隨HQ77用量增加呈上升趨勢，但鉛品位呈下降趨勢，根據用量試驗結果綜合考慮選擇HQ77用量為90 g/t。

2.1.3 選鋅調整劑HQD52用量試驗

試驗采用一次粗選流程，試驗固定鋅粗選HQ66用量為 30 g/t、CuSO4用量為 300 g/t，HQD52用量試驗結果如圖3所示。

圖2 鉛粗選HQ77用量試驗結果

圖3 鋅粗選HQD52用量試驗結果

試驗結果表明，鋅回收率隨HQD52用量增加呈下降趨勢，趨勢較平緩，但鋅品位在HQD52用量為300 g/t時最佳，選擇HQD52用量為300 g/t。

2.1.4 選鋅活化劑CuSO4用量試驗

試驗采用一次粗選流程，試驗固定鋅粗選HQD52用量為 300 g/t、HQ66用量為 30g/t，CuSO4用量試驗結果如圖4所示。

圖4 鋅粗選CuSO4用量試驗結果

試驗結果表明，鋅回收率隨CuSO4用量增加呈上升趨勢，當CuSO4用量超過300 g/t時鋅回收率上升幅度不大，但鋅精礦品位下降較多。選擇CuSO4用量為300 g/t。

2.1.5 選鋅捕收劑HQ66用量試驗

試驗采用一次粗選流程，試驗固定鋅粗選HQD52用量為 300 g/t、CuSO4用量為 300 g/t，HQ66用量試驗結果如圖5所示。

圖5 鋅粗選HQ66用量試驗結果

試驗結果表明，鋅回收率隨HQ66用量增加呈上升趨勢，但鋅品位呈下降趨勢，根據用量試驗結果綜合考慮選擇HQ66用量為25 g/t為宜。

2.2 閉路試驗

無堿工藝閉路試驗流程如圖6所示，試驗結果見表4，原高堿工藝對比閉路試驗流程如圖7所示，試驗結果見表5。

無堿鉛鋅選礦閉路試驗獲得了鉛品位64.26%、鉛回收率93.16%，伴生銀品位1 371 g/t、銀回收率87.31%，伴生金品位1.06 g/t、金回收率43.19%的鉛精礦和鋅品位56.42%、鋅回收率93.25%、伴生銀品位130 g/t，銀回收率10.28%的鋅精礦。對比原高堿工藝閉路試驗結果，鉛精礦中鉛回收率提高了1.19%，銀回收率提高了1.75%，金回收率提高了17.27%，鋅精礦中鋅回收率提高了1.79%，試驗達到了理想的浮選分離回收效果。

圖6 無堿工藝閉路試驗流程

表4 無堿工藝閉路試驗結果 %

圖7 高堿工藝閉路試驗流程

表5 高堿工藝閉路試驗結果 %

2.3 尾水檢測結果

將閉路試驗精礦澄清水和尾礦澄清水的混合尾水進行主要污染因子含量檢測，各項結果均達到一級排放標準，檢測結果見表6。

表6 閉路試驗尾水檢測結果 mg/L

3 結 論

1.該礦中的金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦。金銀主要賦存于方鉛礦中，主要回收的元素為鉛、鋅、銀、金。原礦鉛品位3.26%、鋅品位3.54%、含銀 74 g/t、含金 0.16 g/t。

2.與原高堿工藝試驗結果對比，無堿鉛鋅選礦試驗結果鉛回收率提高了1.19%，鋅回收率提高了1.79%，鉛精礦中銀回收率提高了1.75%，鉛精礦中金回收率提高了17.27%，且試驗尾水中各檢測因子均能夠達到國家污水排放一級標準，經濟效益、環境效益十分顯著。

3.無堿鉛鋅浮選能夠獲得很好的鉛鋅銀浮選指標，且工藝藥劑種類少，在生產中操作較易，解決在生產中使用石灰產生的多種問題，大幅降低尾水處理成本，在中性環境下浮選利于提高金銀回收率，為該鉛鋅礦浮選提供了可靠的工藝技術。