杜達復雜難選鉛鋅礦選礦優化研究

姜云豐

（中國華冶杜達礦業有限公司，巴基斯坦俾路支斯坦拉斯貝拉地區杜達出口加工區 80700-97320）

1 原礦性質

杜達鉛鋅礦屬于高硫微細粒難選鉛鋅礦，礦石中金屬礦物主要是白鐵礦和閃鋅礦，其次是方鉛礦和黃鐵礦、菱鐵礦，脈石礦物主要有石英、方解石、硅灰石、角閃石、鉀長石和斜長石；從礦物組成上看，樣品中鉛鋅主要都賦存在硫化物中，屬于典型的鉛鋅硫化礦石，原礦主要元素分析結果見表1。

表1 原礦礦石主要元素分析結果

根據初期的選礦試驗研究，選礦廠先后采用鉛鋅等可浮選工藝流程、鉛鋅優先浮選工藝流程，但在現場實際生產中仍然未取得好的選礦生產指標，鉛鋅精礦質量偏低、藥劑消耗量大，選礦技術經濟效益低等狀況。

2 選礦工藝試驗研究

2.1 工藝礦物研究簡況

工藝礦物學研究表明，杜達鉛鋅礦礦石中方鉛礦主要呈不規節粒狀嵌布，與閃鋅礦的嵌布關系最為緊密，常與閃鋅礦連生或呈細粒包體嵌布與閃鋅礦中，另有少量方鉛礦呈脈狀穿插于白鐵礦中，還有少量方鉛礦被鉛礬氧化交代[1]。方鉛礦嵌布粒度比較均勻，一般集中于0.02mm～0.6mm。閃鋅礦主要呈粒狀嵌布，其粒度相對較粗，嵌布一般集中在0.02mm～1mm，而其粗顆粒中夾雜微細粒的方鉛礦、白鐵礦、黃鐵礦和脈石礦物包體，尤其是脈石礦物包體的粒度極細，常在0.005mm以下，這些包體即使在細磨條件下，也難與閃鋅礦解離，將部分進入鋅精礦從而影響其質量和品位。閃鋅礦其次呈細粒、微粒的不規節狀、星點狀浸染于脈石礦物中；還有少量的閃鋅礦呈微細粒包體、針狀包體形式嵌布于白鐵礦中，極難解離。白鐵礦和黃鐵礦主要呈不規則粒狀結構嵌布，白鐵礦在礦石中占有絕大多數，與少量黃鐵礦，兩者比例為9：1。方鉛礦、閃鋅礦以及白鐵礦產出的粒度都比較細，在-0.038mm粒級中方鉛礦和閃鋅礦的占有率分別為95.37%和80.69%，在-0.010mm粒級中方鉛礦占6.81%和8.82%。

根據工藝礦物學研究結果，對杜達高硫復雜鉛鋅礦礦石的選礦工藝研究，重點要解決鉛鋅礦物的單體解離度，如何用高效抑制劑抑制高硫鐵礦（白鐵礦）礦物的上浮，特別是鉛硫分離、鋅硫分離的工藝技術條件的優化等等[2]。

2.2 選礦工藝基本試驗研究

2.2.1 鉛粗選石灰用量試驗

石灰是硫鐵礦最經濟又方便獲得的強抑制劑，開展鉛粗選石灰用量試驗流程見圖1。在鉛粗選石灰用量試驗中，隨著石灰用量的增加，鉛粗精礦鉛品位有所降低、鉛回收率逐步增加并趨向穩定，當鉛粗選石灰用量為12000g/t時浮選指標較佳，此時礦漿pH為10～11。

圖1 鉛粗選石灰用量試驗流程

2.2.2 鋅粗選石灰用量試驗

鋅粗選石灰用量試驗流程見圖2。在鋅粗選石灰用量試驗中，隨著石灰用量的增加，鋅粗精礦的鋅品位提高，鋅回收率增加，當石灰用量到達5000g/t后，鋅粗精礦的鋅品位和鋅回收變化不明顯，因此確定鋅粗選石灰用量為5000g/t，礦漿pH為13～14。

圖2 鋅粗選石灰用量試驗流

2.2.3 鋅粗選硫酸銅用量驗證試驗

鋅粗選硫酸銅用量試驗流程和試驗結果分別見圖3。

圖3 鋅粗選硫酸銅用量試驗流程

2.2.4 磨礦細度驗證試驗

磨礦細度試驗流程與鉛鋅粗選石灰與硫酸銅試驗流程基本相同，不同的是改變原礦磨礦細度，鉛鋅礦物在不同磨礦細度下的浮選行為見圖4。由磨礦細度試驗結果可知，原礦磨礦細度-0.074mm占85%時，鉛鋅礦物有較好的浮選效果。

圖4 磨礦細度試驗結果

2.2.5 鉛鋅浮選速度試驗

鉛鋅浮選速度試驗流程見圖5。在鉛鋅浮選速度試驗中，隨著浮選時間延長，鉛鋅精礦均呈下降趨勢而鉛鋅金屬回收率均呈上升趨勢，鉛粗選浮選時間為13分鐘能取得較好的鉛精礦品位和回收率，鋅粗選浮選時間為8分鐘能取得較好的鋅精礦品位和回收率。由鉛鋅浮選速度試驗結果可以得出鉛礦物浮選比較慢，鋅礦物浮選比較快，這對于生產中開展分支分速浮選提供比較充分的依據，特別是鋅礦物，存在有可浮性較好的礦物，也有可浮性較差的礦物。

圖5 鉛鋅浮選速度試驗流程

2.2.6 優化工藝閉路試驗

在通過鉛鋅粗選、精選和掃選的試驗結果，確定本鉛鋅優化工藝流程和相應的藥劑制度，其閉路試驗流程和試驗結果分別見圖6和表2。

圖6 鉛鋅浮選速度試驗流程

表2 鉛鋅優化工藝閉路試驗結果

在鋅粗選硫酸銅用量試驗中，隨著硫酸銅用量的增加，鋅精品位變化不大，但鋅回收率逐步提升，特別是硫酸銅用量超過600g/t后鋅回收率提升顯著，但當硫酸銅用量超過700g/t后鋅回收率基本不變還略有下降[3-6]。由鋅粗選硫酸銅用量試驗結果可知，硫酸銅用量600g/t～700g/t即可。

閉路試驗結果表明，鉛鋅精礦的鉛鋅品位和回收率均比以往的試驗流程指標高，也比現場的生產指標高。

3 結語

（1）杜達鉛鋅礦鉛鋅屬于高硫復雜鉛鋅礦，通過工藝礦物學研究表明，鉛鋅礦物嵌布粒度極不均勻，鉛礦物、鋅礦物、硫化鐵礦物及二氧化硅等緊密共生且嵌布粒度細，微粒級的鉛鋅礦物占有率高等特點，特別是鋅礦物與白鐵礦嵌布粗細極不均勻。通過試驗研究采用鉛優先浮選、鋅分支分速浮選和鋅中礦再磨再選工藝，使鉛鋅礦物和硫鐵礦物能有效地分離，采用石灰抑制硫鐵礦物效果好。

（2）現場選礦生產工藝流程由原來的優先浮選工藝流程，通過選礦試驗研究優化后，采用高堿細磨鉛鋅優先浮選、鋅分支分速和鋅中礦再磨再選工藝流程，能取得較好的鉛鋅浮選指標。根據選礦優化結構對現場選礦生產工藝進行技術改造后，并通過工業試驗調試，工業試驗結果表明，優化工藝流程較大幅度地提高了鉛鋅精礦指標，特別是鋅精礦品位和回收率都得到較大幅度提高，同時降低鉛鋅精礦的附含和藥劑消耗量，鉛鋅選礦生產的技術經濟指標明顯提高。

（3）高硫復雜難選鉛鋅礦礦物選礦，采用細磨高堿鉛鋅優先浮選、鋅礦物分支分速浮選和鋅中礦再磨再選的工藝流程，使用石灰等常規藥劑條件簡單，對于不同鉛鋅原礦品位都有較好的適應性和實用性，分支分速工藝對于鉛鋅金屬礦物品位的高低能夠有較好的適應性和調節性，在優化后的現場生產操作實踐中得到很好的驗證，技術經濟指標不斷提高，具有較好的推廣應用效益。