內(nèi)蒙古某難選冶鉛鋅礦石選礦試驗(yàn)研究

劉建文

(煙臺(tái)金鵬冶金設(shè)計(jì)研究工程有限公司)

內(nèi)蒙古某鉛鋅礦石為多金屬硫化礦石，該礦石礦物組成較為復(fù)雜，鋅礦物含有鐵閃鋅礦，采用黃藥等常規(guī)藥劑浮選，難以獲得高品位鋅精礦。礦石中可供回收的有價(jià)金屬元素主要為鉛、鋅、銀、銅，品位分別為2.01 %、2.07 %、49.48 g/t、0.09 %。經(jīng)過一系列的試驗(yàn)研究，確定抑鋅浮鉛工藝流程，選鉛階段采用一次粗選、兩次掃選、一次精選作業(yè)，選鋅階段采用選擇性較好的新型捕收劑B09，經(jīng)過一次粗選、兩次掃選、兩次精選作業(yè)，最終獲得了較好的鉛精礦和鋅精礦，銅、銀也得到了綜合回收。

1 礦石性質(zhì)

內(nèi)蒙古某鉛鋅礦石中金屬硫化物以黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦為主，其次為毒砂、磁黃鐵礦、黃銅礦等。脈石礦物以石英為主，其次為長(zhǎng)石、云母、碳酸鹽礦物及少量碳質(zhì)物。礦石中閃鋅礦以他形粒狀或細(xì)脈狀分布，粒徑多為0.05～1.50 mm；方鉛礦以他形粒狀分布在脈石礦物粒間，或呈細(xì)脈狀分布，粒徑多為0.05～0.50 mm。礦石中閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦、黃銅礦等礦物呈不等粒、不規(guī)則連生，有的相互包含或交代；少量細(xì)粒磁黃鐵礦包含于閃鋅礦中，且閃鋅礦中普遍分布乳滴狀黃銅礦；少量方鉛礦包含于毒砂、黃鐵礦中：以上因素將影響鉛、鋅精礦品質(zhì)。礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，礦石礦物組成及相對(duì)含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2，主要金屬礦物粒度測(cè)量結(jié)果見表3，鉛、鋅物相分析結(jié)果分別見表4、表5。

表1 礦石化學(xué)成分分析結(jié)果

表2 礦石礦物組成及相對(duì)含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表3 主要金屬礦物粒度測(cè)量結(jié)果 %

表4 鉛物相分析結(jié)果

表5 鋅物相分析結(jié)果

由表3可知：礦石中閃鋅礦、黃鐵礦粒度相對(duì)稍粗，毒砂、方鉛礦粒度次之。

由表4、表5可知：礦石的氧化程度較低，鉛物相中方鉛礦鉛品位1.82 %，分布率90.09 %；鋅物相中硫化鋅鋅品位1.85 %，分布率88.94 %；鉛、鋅主要以硫化物形式存在。

2 選礦試驗(yàn)結(jié)果與討論

鉛鋅多金屬硫化礦的浮選方法主要有優(yōu)先浮選[1]、混合浮選、等可浮浮選等。根據(jù)該礦石性質(zhì)，礦石中含有少量的銅、銀，主要元素為鉛、鋅，結(jié)合已有的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，采用抑鋅浮鉛的工藝方案進(jìn)行鉛鋅分離，同時(shí)將礦石中伴生元素銀、銅富集到鉛精礦中。試驗(yàn)主要考察了鉛、鋅浮選工藝參數(shù)。

2.1 磨礦細(xì)度

磨礦作業(yè)的目的是使有用礦物充分單體解離，這是有用礦物與脈石礦物有效分選的先決條件，而適宜的磨礦細(xì)度可以改善浮選指標(biāo)，過粗或過細(xì)都會(huì)造成不利影響[2]。為了考察磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響，在石灰用量2 000 g/t、硫酸鋅用量3 500 g/t、亞硫酸鈉用量1 750 g/t、乙硫氮用量100 g/t的條件下，對(duì)礦石進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

由表6可知：隨著磨礦細(xì)度的增加，尾礦中鉛回收率逐漸減少；當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %時(shí)，尾礦鉛品位為0.23 %、鉛回收率為10.15 %；繼續(xù)增加磨礦細(xì)度，尾礦鉛回收率降低幅度較小。考慮磨礦成本因素，確定磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %。

表6 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

2.2 鉛浮選條件試驗(yàn)

固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占65 %，進(jìn)行鉛浮選條件試驗(yàn)。

2.2.1 石灰用量

礦漿pH是影響浮選效果的重要因素之一[3]。試驗(yàn)選用價(jià)格低廉的石灰作為pH調(diào)整劑，在硫酸鋅用量3 500 g/t、亞硫酸鈉用量1 750 g/t、乙硫氮用量100 g/t的條件下，考察石灰用量對(duì)浮選效果的影響。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

由表7可知：隨著石灰用量逐漸增加，鉛粗精礦鉛品位逐漸增加、鉛回收率逐漸降低；當(dāng)石灰用量增加至2 000 g/t后，再繼續(xù)增加石灰用量，尾礦鉛品位較高，因此確定石灰用量為2 000 g/t。

2.2.2 抑制劑用量

硫酸鋅、亞硫酸鈉和硫化鈉是常用的鋅抑制劑，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)配比可增強(qiáng)對(duì)鋅的抑制能力[4-5]。研究表明，當(dāng)硫酸鋅和亞硫酸鈉質(zhì)量比為1∶2時(shí)，對(duì)該礦石中鋅的抑制效果最好，在氧化鈣用量2 000 g/t、乙硫氮用量100 g/t的條件下，考察抑制劑用量對(duì)浮選效果的影響。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 抑制劑用量試驗(yàn)結(jié)果

由表8可知：隨著硫酸鋅和亞硫酸鈉用量的增加，鉛粗精礦產(chǎn)率、鉛回收率不斷降低，鉛品位逐漸升高。考慮到尾礦中鋅的上浮情況，確定硫酸鋅和亞硫酸鈉的用量為2 500 g/t、1 250 g/t。

2.2.3 捕收劑

捕收劑是否適宜對(duì)選礦工藝和選礦指標(biāo)有較大影響，捕收劑捕收能力弱，有價(jià)元素不能得到有效回收；捕收能力過強(qiáng)，則會(huì)造成品位提高困難。在石灰用量2 000 g/t、硫酸鋅用量2 500 g/t、亞硫酸鈉用量1 250 g/t的條件下，考察捕收劑種類對(duì)浮選效果的影響。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表9。

表9 捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果

由表9可知：25號(hào)黑藥即使在用量達(dá)到160 g/t的條件下，鉛粗精礦鉛回收率僅為53.37 %；丁銨黑藥、乙硫氮、JH在相同用量條件下，鉛粗精礦產(chǎn)率分別為6.47 %、6.91 %、5.32 %，鉛品位分別為11.96 %、24.85 %、32.81 %，鉛回收率分別為37.94 %、85.51 %、84.60 %。由此可見，JH的選擇性較好，確定鉛浮選捕收劑為JH。在此基礎(chǔ)上，考察了捕收劑用量對(duì)浮選效果的影響，最終確定JH用量為80 g/t。

2.3 鋅浮選條件試驗(yàn)

2.3.1 鋅粗選石灰用量

鉛尾礦進(jìn)行鋅浮選條件試驗(yàn)，在硫酸銅用量200 g/t、丁基黃藥用量80 g/t的條件下,考察石灰用量對(duì)鋅浮選效果的影響。試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表10。

圖2 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)流程

表10 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

由表10可知：隨著石灰用量的增加，鋅粗精礦產(chǎn)率不斷減小，鋅品位逐漸提高，鋅回收率逐漸降低。綜合考慮鋅精礦品位、回收率，確定鋅粗選石灰用量為1 000 g/t。

2.3.2 鋅捕收劑

鋅捕收劑種類試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表11。

圖3 鋅捕收劑種類試驗(yàn)流程

表11 鋅捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果

由表11可知：鉛尾礦經(jīng)過一次粗選、兩次精選作業(yè)，采用常規(guī)捕收劑丁基黃藥，獲得的鋅精礦鋅品位為42.73 %，鋅品位較低；采用新型捕收劑B09，獲得的鋅精礦鋅品位為48.12 %。由此可以看出，新型捕收劑選擇性更好，因此確定鋅捕收劑為B09。二者鋅精礦全鐵品位均較高，說(shuō)明該礦石中鋅礦物含有鐵閃鋅礦(閃鋅礦含鐵6 %以上時(shí)，稱為鐵閃鋅礦[6])。后續(xù)確定B09用量為80 g/t。

此外，條件試驗(yàn)考察了硫酸銅用量對(duì)鋅浮選指標(biāo)的影響，確定硫酸銅用量為200 g/t。

2.4 綜合條件試驗(yàn)

綜合條件試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表12。

表12 綜合條件試驗(yàn)結(jié)果

由表12可知：鉛精礦鉛品位為62.19 %，鋅精礦鋅品位為48.13 %，試驗(yàn)結(jié)果較好。

2.5 全流程閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇最佳藥劑制度進(jìn)行閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表13。由表13 可知：閉路試驗(yàn)獲得的鉛精礦產(chǎn)率2.86 %，鉛品位60.38 %、銅品位1.85 %、銀品位917.88 g/t，鉛回收率86.10 %、銅回收率57.80 %、銀回收率52.98 %；鋅精礦產(chǎn)率3.90 %，鋅品位45.10 %，鋅回收率85.02 %。

圖5 閉路試驗(yàn)流程

表13 閉路試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié) 論

1)內(nèi)蒙古某鉛鋅礦石礦物組成較為復(fù)雜，金屬礦物主要為金屬硫化物。金屬硫化物以方鉛礦、(鐵)閃鋅礦、黃鐵礦為主，鐵閃鋅礦對(duì)鋅精礦質(zhì)量存在影響，采用丁基黃藥等常規(guī)藥劑浮選，難以獲得高品位鋅精礦。新型捕收劑B09選擇性較好，可獲得鋅品位穩(wěn)定在48 %以上的鋅精礦。

2)采用抑鋅浮鉛工藝流程及合理的藥劑制度，在磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %條件下，閉路試驗(yàn)獲得了較好的指標(biāo)：鉛精礦產(chǎn)率2.86 %，鉛品位60.38 %,鉛回收率86.10 %；鋅精礦產(chǎn)率3.90 %，鋅品位45.10 %，鋅回收率85.02 %。