某銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選分離試驗研究

張 勛

(金平長安礦業有限公司，云南 金平 661500)

0 引 言

隨著社會經濟的增長，對于各種資源的要求也變得越發迫切，其中銅鉛鋅等金屬供應量不足，需求也在擴大。雖然銅鉛鋅多金屬硫化礦在世界廣泛分布，但是其復雜的結構組成給浮選工藝帶來了巨大的困難。例如我國的銅鉛鋅多金屬硫化礦就存在著貧、細、雜等問題，而且不同的礦物互相融合，或者鑲嵌，從而導致浮選難度進一步提升。因此如果想要提高銅、鋅、鉛的產量，進行浮選工藝的優化勢在必行。現代工業對于礦石分離的有效方法主要是改善選別的藥劑和浮選工藝，但是新型藥劑的研發并不簡單，不僅藥劑本身的穩定性難以保證，而且容易造成環境污染的問題，因此大部分改善都是通過優化浮選工藝來實現的。銅鉛鋅多金屬硫化礦中有價元素的含量較多，而且大部分元素都有回收價值，根據歷史研究表明，隨著開采的逐漸深入，獲得的礦石品位是下降的，而且其內部性質也變得更加復雜化、多樣化，因此回收難度也大幅提升，該文采用了浮選-銅鉛分離-尾礦選鋅硫的工藝流程來有效分離和綜合回收利用銅鉛鋅多金屬硫化礦。

1 礦物性質

通過多元素化學分析的手段對礦石中主要元素的種類和含量進行分析。結果發現該礦石的主要元素有銅、鉛、鋅、銀等，其中銅含量為1.82 %，鉛含量為1.87 %，鋅含量為1.78 %，銀含量為55 g/t，根據這個測試結果可以看出來，該礦物中的銅、鉛含量大于工業標準，鋅也達到了最低標準，銀含量達到了伴生回收標準，因此該文主要研究該礦石的銅鉛鋅元素回收，同時也綜合回收該礦石中的銀元素。

為了進一步弄清楚每種礦物中元素的賦存狀態，對于礦物的組成成分進一步分析，可知該礦的主要成分是硫化物，因此該礦石歸屬于原生銅多金屬硫化礦石，其中硫化物中鉛在總鉛中占比87.60 %，硫化物中鋅占比98.00 %。根據鑒定結果可知，銅鋅鉛等不同元素之間共生關系密切，在該研究中礦物包含金屬礦物和非金屬礦物2種，其中金屬礦物包括黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等，非金屬礦物包含石英、白云石、云母等。該礦物顆粒較為細密，而且不同的礦物之間互相包裹，分離困難，浮選難度較大。

因此按照傳統工藝無法有效地得到合格的銅鉛精礦，還需要對工藝流程進行改進，重新確定浮選過程中的化學試劑和浮選工藝。

2 試驗結果和討論

2.1 浮選藥劑探索試驗

通過探索試驗發現，該研究探索礦石的可浮性能優異，比較容易浮選，因此選用捕收能力較弱的捕收劑就能達到較好的捕收效果，但是其中硫化銅、硫化鉛、硫化鋅各自的可浮性存在較大的差異，其中硫化鋅浮化性能較差，因此需要綜合考慮不同的浮選方式。

考慮到優先浮選的分離性較差，而優先浮選又會導致銅的回收變得困難，因此綜合考慮之后，采取先混合浮選再分離浮選的手段來進行試驗。

首先抑制硫化鋅的活性，通過混合浮選的手段得到銅鉛混合精礦，在抑制黃鐵礦的前提下，對銅鉛混合尾礦進一步浮選，得到鋅精礦；在銅鉛混合精礦中加入抑鉛劑，然后進行浮銅操作，分離之后就可以得到銅精礦和鉛精礦，這樣就將銅、鉛、鋅進行了分離。

經過試驗研究發現，當原礦磨到一定細度之后，調整劑采用CaO+Na2S+Na2SO3+ZnSO4混合試劑，起泡劑采用730 A，捕收劑采用異丙基黃藥，浮選效果比較理想，有利于銅鉛混合精礦的浮選過程。在銅鉛混合尾礦進一步浮選中，采用CuSO4作活化劑，捕收劑采用異丙基黃藥，浮選模式采取1粗2精2掃的方式，有利于鋅礦的浮選。

2.2 磨礦細度試驗

礦物浮選之前的細度對浮選過程的影響十分關鍵，如果磨礦過粗，那么礦物之間仍然互相關聯包裹，礦物沒有單體解離，金屬礦物之間的互含沒有改善，因此浮選效率低下；如果浮選礦物過細，那么在浮選中會產生很多細小的泥渣，這些泥渣同樣會干擾到礦物的可浮性。

研究結果表明，銅鉛混合精礦和鋅精礦的選礦指標一開始都隨著磨礦細度的提升而提升，當細度達到有一定程度之后，銅鉛混合精礦回收率幾乎不再改變，而鋅精礦的回收率則出現下降趨勢，因此綜合考慮礦物細度為-0.074 mm占80 %的標準來進行后續的研究。

2.3 銅鉛混合精礦浮選

在上文規定的細度下進行試驗，試驗結果表明，當調整劑中氧化鈣、硫化鈉、亞硫酸鈉、硫酸鋅的含量比例為5：3：3：7.5的時候，調整劑效果最好，捕收劑用量為50 g/t的時候，回收率較高，損失的鋅元素也較少。

在這個條件下進行粗選，一段時間后就可以獲得銅鉛混合精礦，產量達到10.13 %，其中銅回收率達到80 %，鉛回收率高于90 %。而混合尾礦鋅礦鋅元素回收率在85 %以上，都屬于不錯的水平。

2.4 鋅浮選試驗

對上文中獲得的銅鉛混合浮選尾礦進行鋅浮選試驗，浮選試驗采用CuSO4作活化劑，捕收劑采用異丙基黃藥，浮選模式采取1粗2精2掃的方式。結果表明在該試驗條件下鋅的回收率達到了85.76%。

2.5 閉路試驗

在優化后的的試驗條件下，進行全流程閉路試驗，驗證試驗工藝流程的效果。結果發現在全流程閉路試驗中，該方案銅精礦品位達到17.15 %，其中銅元素的回收率達到89.12 %；鉛精礦的品位達到49.84 %，其中鉛元素回收率達到了90.32 %；鋅精礦的品位達到56.83 %，其中鋅元素回收率達到了88.25 %。各項指標良好，符合相關標準。

3 產品評測

對獲得的產品進行評測，發現銅精礦中鋅含量略微偏高，可能原因是因為黃銅礦和閃鋅礦之間相互交聯，因此在浮選過程中難以浮選干凈，才導致了這種現象出現，但是其它雜質含量都符合4級標準，而鉛精礦和鋅精礦質量較為優異，已經達到了7級標準。

4 結 語

探討了某銅鉛鋅多金屬硫化礦的浮選工藝，經過研究發現該硫化礦中銅鋅鉛主要以硫化物形式存在，并且伴隨有少量氧化物存在。鉛鋅礦物的主要成分是方鉛礦、閃鋅礦等，銅礦物主要是黃銅礦。探討了磨礦細度對于浮選效率的影響，最后發現當磨礦細度在-0.074 mm占80 %這個標準的時候，浮選選礦指標最好。調整劑CaO+Na2S+Na2SO3+ZnSO4用量比例5：3：3：7.5的時候，調整劑效果最好，捕收劑用量為50 g/t的時候，回收率較高，損失的鋅元素也較少。

該研究在閉路試驗中獲得了良好的試驗結果，試驗結果表明銅精礦品位達到17.15 %，其中銅元素的回收率達到89.12 %；鉛精礦的品位達到了49.84 %，其中鉛元素回收率達到了90.32 %；鋅精礦的品位達到了56.83 %，其中鋅元素回收率達到了88.25 %。最后對獲得的產品進行檢測，銅精礦符合4級標準，而鉛精礦和鋅精礦達到了7級標準。說明浮選工藝比較適合這種銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選。