滇東北某硫化鉛鋅礦選礦試驗(yàn)研究*

常偉華 ，李 秀 ，李 博

（1.云南馳宏鋅鍺股份有限公司，云南 曲靖 655011；2.昆明冶金研究院有限公司，云南 昆明 650031；3.云南省選冶新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650031；4.共伴生有色金屬資源加壓濕法冶金技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650031）

鉛鋅金屬是重要的工業(yè)原料，在國(guó)內(nèi)的消費(fèi)量?jī)H次于鋁和銅。隨著近些年的大規(guī)模開采利用，品位低、性質(zhì)復(fù)雜的難選鉛鋅礦逐漸成為主要鉛鋅金屬來(lái)源[1-5]。本試驗(yàn)中的滇東北某鉛鋅礦為硫化鉛鋅礦，礦石中主要含銅0.14%、含鉛1.28%、含鋅3.17%，貴金屬銀含量14.40 g/t。其中銅、鉛、鋅主要以黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦的形式存在，各個(gè)礦物之間相互共生。為經(jīng)濟(jì)合理地回收該礦石中的有價(jià)金屬，在工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了流程探索試驗(yàn)，最終確定采用先抑鋅浮鉛，再選鋅的浮選流程方案。

1 原礦性質(zhì)

礦石中主要含有方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦等礦物，脈石礦物則主要為方解石、白云石、綠泥石、高嶺石、石英等。礦石多元素分析結(jié)果見表1。銅、鉛、鋅物相化學(xué)分析結(jié)果見表2、表3、表4。

表1 原礦多元素分析結(jié)果Tab.1 Multi-element analysis results of raw ore %

表2 銅物相分析結(jié)果Tab.2 Copper phase analysis results %

表3 鉛物相分析結(jié)果Tab.3 Lead phase analysis results %

表4 鋅物相分析結(jié)果Tab.4 Analysis results of zinc phase %

由表2、表3、表4 可知，礦石中原生硫化銅含量為84.74%，次生硫化銅含量為10.85%；礦石中主要的鉛礦物為方鉛礦，含量為99.51%。礦石中主要的鋅礦物為硫化鋅礦物，含量為91.48%。

2 試驗(yàn)研究

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在探索試驗(yàn)確定的選礦工藝及藥劑方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及條件見圖1，結(jié)果見圖2。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程Fig.1 Test flow of grinding fineness

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果Fig.2 Test results of grinding fineness

磨礦細(xì)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，隨著-0.074 mm含量的增加，鉛精礦的品位不斷下降，但回收率逐漸增加，品位從-0.074 mm含量為60%時(shí)的33.43%降到了19.8%，當(dāng)-0.074 mm含量為90%時(shí)回收率是最高96.37%，但-0.074 mm含量為70%時(shí)銅回收率也較高，同時(shí)鋅的損失率不大，綜合考慮最后選擇最佳磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量為70%。

2.2 硫酸鋅用量試驗(yàn)

試驗(yàn)采用先浮選鉛，再選鐵閃鋅礦的流程，所以選鉛時(shí)，需抑制鐵閃鋅礦，因此需要添加鐵閃鋅礦抑制劑。一般來(lái)說(shuō)，用來(lái)抑制鐵閃鋅礦的藥劑主要有氰化物、硫化鈉、硫酸鋅等。其中有劇毒的氰化物的抑制效果最好，硫酸鋅是使用最主要、最廣泛、最常用的抑制劑，本次試驗(yàn)采用硫酸鋅作為鋅的抑制劑。硫酸鋅用量試驗(yàn)流程為一粗一掃，粗選25#黑藥用量為60 g/t、硫酸鋅用量為變量，掃選25#黑藥用量為15 g/t。試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 硫酸鋅用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Test results of zinc sulfate dosage

硫酸鋅用量試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著硫酸鋅用量的增加，粗精礦的產(chǎn)率和回收率先增加后降低，鉛精礦中的銅品位隨硫酸鋅用量增加而增加，回收率變化趨勢(shì)與鉛一樣是先增加后降低，當(dāng)硫酸鋅的用量為1 000 g/t時(shí)，粗精礦中鉛品位為24.82%、回收率為94.87%，銅品位為1.76%，回收率是55.91%，確定后續(xù)試驗(yàn)硫酸鋅用量為1 000 g/t。

2.3 捕收劑種類試驗(yàn)

工業(yè)上使用的鉛捕收劑種類較多，各有利弊和適用性。為確定最佳捕收劑種類，試驗(yàn)選擇了較為常用的和一些組合藥劑進(jìn)行對(duì)比，主要有CB類、LB類以及黑藥類、25＃黑藥、乙黃藥、乙硫氮、苯胺黑藥和丁銨黑藥還有乙硫氮的組合捕收劑等捕收劑。試驗(yàn)流程為一粗一掃，粗選捕收劑用量為60 g/t、硫酸鋅用量為1 000 g/t，掃選捕收劑用量為15 g/t。試驗(yàn)結(jié)果如表5。

表5 捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果Fig.5 Test results of collecting agent's type %

試驗(yàn)結(jié)果表明，LB系列和CB系列藥劑、以及乙黃藥、乙硫氮和其他類黑藥藥劑，對(duì)銅和鉛的捕收效果都不佳。使用25#黑藥作為捕收劑的鉛精礦中鉛回收率高，苯胺黑藥和丁銨黑藥還有乙硫氮的組合捕收劑的銅回收率高。使用25#黑藥捕收劑時(shí)，鉛回收率高的同時(shí)鋅損失的也少，銅回收率也較好，且比組合藥劑使用方便。因此選擇25#黑藥作為鉛捕收劑，進(jìn)行下一步的條件試驗(yàn)。

2.4 25#黑藥用量試驗(yàn)研究

確定25#黑藥為鉛捕收劑后，又進(jìn)行25#黑藥捕收劑用量試驗(yàn)，確定最佳用量。試驗(yàn)流程為一粗一掃，粗選捕收劑25#黑藥用量為變量、硫酸鋅用量為1 000 g/t，掃選捕收劑用量為15 g/t。捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 25#黑藥用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Test results of 25#aerofloat dosage

25#黑藥用量試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著25#黑藥用量的增加，精礦的產(chǎn)率、精礦中的鉛和銅回收率都不斷增加，但增加的同時(shí)精礦中損失的鋅也越來(lái)越多。綜合考慮銅鉛回收率和損失鋅的量，最后選擇25#黑藥用量為60 g/t。

2.5 石灰用量試驗(yàn)

如果礦石中除了目的礦物外，還含非目的礦物黃鐵礦，通常為了將黃鐵礦抑制到尾礦中，會(huì)使用石灰作為黃鐵礦的抑制劑。進(jìn)行了石灰用量試驗(yàn)，流程如圖5所示，試驗(yàn)結(jié)果如圖6。

圖5 石灰用量試驗(yàn)流程Fig.5 Test flow of lime dosage

圖6 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.6 Test results of lime dosage

試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著石灰用量的增加，鋅精礦的鋅品位有先下降后上升的趨勢(shì)，不加石灰時(shí)，鋅精礦鋅品位已經(jīng)能夠達(dá)到37.64%，當(dāng)石灰用量為3 000 g/t時(shí)，鋅品位反而降到了15.35%。鋅粗選和掃選作業(yè)的鋅回收率先升高后降低，石灰用量為2 000 g/t時(shí)鋅回收率最高，達(dá)到78.10%，與不加石灰時(shí)的75.41%相比相差不到3%。考慮到石灰會(huì)使浮選泡沫粘性變大，同時(shí)還增加藥劑成本，最終確定后續(xù)試驗(yàn)選鋅作業(yè)不加石灰。

2.6 硫酸銅用量試驗(yàn)

一般鐵閃鋅礦的天然可浮性都較差，并且在選銅鉛的時(shí)候用硫酸鋅抑制過(guò)，因此在選鋅作業(yè)時(shí)需要活化，才能保證一定的回收率。在實(shí)踐中廣泛使用硫酸銅作為鐵閃鋅礦的活化劑，所以，本試驗(yàn)采用硫酸銅作為鐵閃鋅礦的活化劑。試驗(yàn)流程選鉛段為一粗一掃，粗選捕收劑25#黑藥用量為60 g/t、硫酸鋅用量為1 000 g/t，掃選捕收劑用量為15 g/t，選鋅段為一粗一掃，粗選硫酸銅用量為變量、丁黃用量為80 g/t，掃選硫酸銅用量為粗選用量一半、丁黃用量為40 g/t。硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

圖7 硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.7 Test results of copper sulfate dosage

試驗(yàn)結(jié)果表明，硫酸銅用量為300 g/t時(shí)，鋅精礦中鋅的品位37.64%，鋅中礦中鋅的品位為14.35%，鋅粗選和掃選作業(yè)的鋅回收率為75.41%，比其他用量的鋅回收率都高。所以后續(xù)采用硫酸銅用量為300 g/t進(jìn)行試驗(yàn)。

2.7 丁黃藥用量試驗(yàn)

選鋅作業(yè)采用丁黃藥作為捕收劑，進(jìn)行丁黃藥用量，試驗(yàn)流程選鉛段為一粗一掃，粗選捕收劑25#黑藥用量為60 g/t、硫酸鋅用量為1 000 g/t，掃選捕收劑用量為15 g/t，選鋅段為一粗一掃，粗選硫酸銅用量為300 g/t、丁黃用量為80 g/t，掃選硫酸銅用量為150 g/t、丁黃用量為40 g/t。試驗(yàn)結(jié)果見圖8。

圖8 丁黃藥用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.8 Test results of butyl xanthate dosage

由試驗(yàn)結(jié)果可知：丁黃藥用量為100 g/t時(shí)，鋅精礦中的鋅的回收率為66.72%，但鋅精礦中損失了較多的銅和鉛，丁黃藥用量為80 g/t時(shí)，鋅精礦中鋅、銅、鉛的回收率分別為57.80%、15.33%、0.75%，效果比其他兩個(gè)用量略好。

2.8 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行鉛鋅浮選段閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖9所示，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

圖9 鉛鋅浮選閉路試驗(yàn)流程Fig.9 Closed circuit test flow for flotation of lead and zinc

表6 鉛鋅浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果Tab.6 Closed circuit test results for flotation of lead and zinc %

從表6中可以看出，根據(jù)圖9的試驗(yàn)流程，進(jìn)行閉路試驗(yàn)，最終閉路可得到鉛精礦的鉛品位64.71%，鉛回收率89.70%，鉛精礦含銅3.12%，銅回收率40.09%，鉛精礦含銀592.2g/t，銀回收率63.82%；鋅精礦的鋅品位46.04%，鋅回收率91.48%，鋅精礦含銀28.80 g/t，銀回收率12.86%；尾礦的鉛、鋅回收率分別為6.88%、6.42%。

3 結(jié)語(yǔ)

1） 該礦樣為硫化鉛鋅礦，主要含銅0.14%、含鉛1.28%、含鋅3.17%，貴金屬銀含量14.40 g/t。其中銅、鉛、鋅的主要以黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦的形式存在，各個(gè)礦物之間相互共生；

2） 在磨礦細(xì)度確定為-0.074 mm占70%的情況下，選鉛采用“一粗二精二掃”的流程，選鋅也采用“一粗二精二掃”的流程，最終可以獲得的鉛精礦的鉛品位64.71%，鉛回收率89.70%，鉛精礦含銅3.12%，銅回收率40.09%，鉛精礦含銀592.2 g/t，銀回收率63.82%；鋅精礦的鋅品位46.04%，鋅回收率91.48%，鋅精礦含銀28.80 g/t，銀回收率12.86%；尾礦的鉛、鋅回收率分別為6.88%、6.42%。