青海某銅鉛混合精礦銅鉛分離選礦試驗研究*

王 丞，嚴川明，羅文成，朱恩領，陳昌才

（青海鴻鑫礦業有限公司，青海 格爾木 816099）

銅、鉛金屬在現代工業中應用非常廣泛，在我國有色金屬中，銅的消費僅次于鋁，而鉛則是礦業開發產業鏈中不可或缺的一種重要有色金屬，其在國民經濟建設中的地位日趨重要，被廣泛應用于電氣、機械、化工、冶金、醫藥、軍工等領域[1-2]。我國含銅鉛的礦山約占銅鉛鋅硫多金屬硫化礦山的30%。一般硫化銅鉛鋅礦常采用銅鉛混合浮選再分離的方法獲得銅精礦和鉛精礦。由于硫化銅礦物與方鉛礦表面性質相近，使得兩者的可浮性相近，因此，銅鉛分離難度較大。另外，礦物在水中受到氧化和水化作用，導致礦物晶格內部鍵能削弱、破壞，從而使表面一些離子溶解下來。這些離子與水中固有的離子對浮選的干擾導致銅鉛分離難度進一步增大[3-10]。因此，硫化銅礦物與方鉛礦的高效分離，是目前銅鉛礦山普遍面臨的問題。青海某選廠生產的銅鉛混合精礦主要礦物為方鉛礦和黃銅礦，并含有少量斑銅礦。該廠銅鉛分離系統采用“一次粗選—兩次精選—兩次掃選”工藝流程，生產中在選用CMC和水玻璃組合藥劑作為鉛抑制劑時，現場銅鉛系統難以持續穩定生產，獲得的銅精礦含鉛為14.35%、鉛精礦含銅為10.50%，互含比例較高，產品達不到預期要求。針對此情況，開展該混合精礦的銅鉛分離試驗研究，以期獲得較優的銅鉛分離指標，為該公司提供技術參考。

1 原料性質考查

1.1 試樣多元素分析

試樣為選廠現場生產中的銅鉛混合精礦（簡稱混合精礦），其多元素分析結果如表1。

表1 混合精礦多元素分析結果Tab.1 The multi-element analysis results ofblended concentrate %

其中含鉛66.29%、含銅1.32%、含鋅3.45%，鉛和銅有較高的回收價值。

1.2 試樣銅物相分析

對試樣銅礦物的物相分析進行分析結果見表2。

表2 銅鉛混合精礦銅物相分析結果Tab.2 Analysis results of copper phase of copper-lead blended concentrate %

從表中結果可以看出：試樣中的銅主要以硫化銅礦物為主，占98.4%。

1.3 試樣鉛物相分析

對試樣鉛礦物的物相分析進行分析結果見表3。

表3 銅鉛混合精礦鉛物相分析結果Tab.3 Analysis results of lead phase of copper-lead blended concentrate %

從表中結果可以看出：試樣中的鉛主要以硫化鉛礦物為主，占96.32%。

1.4 試樣鉛物相分析

對試樣進行粒度篩析，結果見表4。

表4 銅鉛混合精礦銅物粒級篩析結果Tab.4 Size fraction screen analysis of copper in copper-lead blended concentrate

從表中結果可知：混合礦粒度較細，-0.030 mm粒級占到71.71%；銅鉛混合精礦物相分析銅金屬主要以硫化銅形式存在，可浮性較好；鉛大部分以方鉛礦的形式存在，部分以鉛礬共生體存在，方鉛礦可浮性較好，難以抑制，會影響銅精礦的分選指標；銅鉛混合精礦銅品位低且鉛品位高，抑鉛浮銅難度增加，因此降低銅精礦中鉛含量是提高銅精礦質量的關鍵。

2 選礦試驗

試驗在FXD-1.5L浮選機中進行，選取活性炭進行藥劑脫藥用量試驗，采用CMC+水玻璃、CMC+水玻璃+亞硫酸鈉、EF-1301（由中國恩菲工程技術有限公司提供）、EF-1301+焦亞硫酸鈉、石灰+CMC+硫酸鋁、硫酸亞鐵+亞硫酸鈉進行抑制劑種類試驗，選用抑制劑最佳種類進行用量試驗，利用Z-200進行捕收劑用量試驗，再使用2#油、MIBC進行起泡劑種類試驗。將各組試驗得出的最佳藥劑制度進行“一粗兩精兩掃”浮選閉路試驗，分析該藥劑制度對浮選指標的影響，條件試驗原則流程圖見圖1。

圖1 條件試驗原則流程圖Fig.1 Condition test principle flow chart

2.1 鉛抑制劑種類試驗

試驗條件：入選細度-0.074 mm占98.42%，活性炭 4 000 g/t，Z-200：60 g/t、MIBC 40 g/t。鉛抑制劑種類及用量見表5對浮選試驗影響結果見圖2。

圖2 鉛抑制劑種類試驗結果Fig.2 Test results of inhibitor depressor's type

表5 抑制劑種類及用量Tab.5 Type and dosage of inhibitor depressor g/t

圖2數據表明：EF-1301作為抑制劑時效果更為明顯，相較于CMC+水玻璃EF-1301獲得的粗精礦銅品位和回收率分別由12.37%和80.33%提高到15.03%和91.79%，鉛含量由25.87%降低到22.25%，采用 EF-1301能夠起到較好的銅鉛分離效果。因此，選取EF-1301作為鉛抑制劑進行后續試驗。

2.2 活性炭用量研究

試驗條件：入選細度-0.074 mm占98.42%，EF-1301 500 g/t、Z-200 60 g/t、MIBC 40 g/t。活性炭用量對浮選試驗影響結果見圖3。

圖3 活性炭用量對浮選試驗影響結果Fig.3 Effect results of activated carbon dosage on flotation test

圖3數據表明：隨著活性炭用量增加銅品位有上升趨勢，但銅回收率下降明顯，綜合來看當活性炭用量為4 000 g/t時銅回收率及品位兼顧性更佳。此外，活性炭用量變化對鉛品位影響較小，當活性炭用量為8 000 g/t時回收率可達97.61%，但活性炭用量為4 000 g/t時鉛回收率未明顯下降，綜合考慮活性炭用量以4 000 g/t為宜。

2.3 銅粗選EF-1301用量試驗

試驗條件：入選細度-0.074 mm占98.42%，活性炭 4 000 g/t、Z-200 60 g/t、MIBC 40 g/t。銅粗選EF-1301用量對浮選指標影響結果見圖4。

圖4 EF-1301用量對浮選指標的影響結果Fig.4 Effect results of EF-1301 dosage on flotation indicators

圖4數據表明：隨著EF-1301用量的增加，銅粗精礦回收率逐漸降低，銅品位逐漸升高，鉛精礦品位無明顯波動，鉛回收率呈上升趨勢。當EF-1301用量達到600 g/t時銅、鉛精礦指標均維持較高水平，繼續增加EF-1301用量對選別指標影響較小。因此，粗選EF-1301用量以600 g/t為宜。

2.4 Z-200用量對浮選的影響

試驗條件：入選細度-0.074 mm占98.42%，活性炭 4 000 g/t，EF-1301 600 g/t，MIBC 40 g/t。銅粗選Z-200用量對浮選試驗影響結果見圖5。

圖5 Z-200用量對礦石浮選的影響試驗結果Fig.5 Effect test results of Z-200 dosage on ore flotation

圖5數據表明：隨著Z-200用量的增加，銅粗精礦的銅品位逐漸降低，銅回收率明顯增加，鉛品位變化不明顯，鉛回收率略有下降但變化幅度較小。在粗選段獲得相對較高的銅品位，應盡可能保證銅的回收率。因此，粗選Z-200用量以60 g/t為宜。

2.5 銅粗選起泡劑種類試驗

試驗條件：入選細度-0.074 mm占98.42%，活性炭 4 000 g/t、Z-200 60 g/t、EF-1301 600 g/t。銅粗選起泡劑種類對浮選試驗影響結果見表6。

表6 銅粗選起泡劑種類試驗結果Tab.6 Test results of foaming agent type for copper rough concentration %

表6可得出：選用2#油和MIBC作為起泡劑，對銅精礦回收率影響較小。當采用2#油做起泡劑時，銅精礦品位為13.37%，銅精礦含鉛24.33%，較MIBC銅精礦品位下降0.85%，但銅精礦含鉛上升2.00%，2#油作為銅鉛分離的起泡劑效果稍差，綜合考慮，MIBC作為浮選起泡劑較為適宜。

3 閉路試驗

采用上述條件實驗得出的藥劑制度進行閉路試驗研究。流程如圖6，選別指標結果見表7。

圖6 閉路試驗流程Fig.6 Closed circuit test flow

表7 閉路試驗結果Tab.7 Closed circuit test results %

浮選閉路試驗結果表明：在最佳浮選藥劑制度下，獲得的銅精礦品位為22.38%、銅回收率88.24%，相較于現場生產指標，銅精礦品位為10.35%、銅回收率82.00%，銅礦品位、回收率分別提高了12.03%、6.24%；獲得的鉛精礦品位為68.42%、鉛回收率99.87%，較現場指標，鉛精礦品位為62.00%、鉛回收率90.00%，鉛品位、回收率分別提高了6.42%、9.87%。試驗獲得的鉛精礦品質達到一級品，銅精礦品質達到三級品，選用條件試驗得出的藥劑制度銅鉛的分離效果明顯，可有效提高現場浮選指標。

4 結語

1）青海某鉛鋅礦廠銅鉛混合精礦銅品位低、鉛品位高，主要目的礦物方鉛礦與硫化銅礦物表面性質相近，抑鉛浮銅難度較大；物相分析及多元素分析顯示礦石組成復雜，屬典型的難分離銅鉛硫化礦；

2）試驗結果表明青海某鉛鋅礦銅鉛混合精礦在活性炭用量4 000 g/t、EF-1301用量600 g/t、Z-200用量60 g/t、起泡劑選用MIBC用量為40 g/t的藥劑制度下應用于現場生產時，銅鉛分離浮選作業藥劑添加量穩定、銅鉛分選系統平穩；

3）在最佳藥劑制度下進行浮選閉路試驗，可獲得銅精礦品位為22.38%、銅回收率88.24%，鉛精礦品位為68.42%、鉛回收率99.87%，較現場生產指標可提高銅精礦品位、銅回收率12.03%、6.24%，鉛精礦品位、鉛回收率提高6.24%、9.87%，取得了較好的銅鉛分選效果。