內(nèi)蒙古某高硫鉛鋅多金屬礦選礦工藝試驗研究

張玲 李天恩

（西安天宙礦業(yè)科技集團有限公司）

我國的鉛鋅硫礦產(chǎn)資源豐富，鉛鋅硫礦作為重要的有色金屬礦產(chǎn)資源在國民經(jīng)濟中具有重要作用，被廣泛用于電氣、機械、軍事、冶金、化工、輕工業(yè)和醫(yī)藥等領(lǐng)域［1］。內(nèi)蒙古某鉛鋅硫礦屬高硫鉛鋅多金屬礦，配礦后鉛品位0.29%、鋅品位2.00%、硫品位21.69%，伴生元素金、銀均達到綜合回收指標(biāo)，為高效回收利用，對該礦進行了鉛、鋅、硫優(yōu)先浮選工藝流程試驗，并獲得了滿意的試驗指標(biāo)。

1 原礦性質(zhì)

原礦多元素化學(xué)分析及鉛、鋅物相分析結(jié)果見表1～表3。

由表1～表3 可知，該礦屬中低品位原生鉛鋅多金屬硫鐵礦石，伴生元素金、銀均達到綜合回收指標(biāo)，鉛硫化相分布率49.34%，鋅硫化相分布率93.08%。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

工藝礦物學(xué)研究表明，原礦屬中低品位原生鉛鋅多金屬硫鐵礦石，可綜合回收的金屬礦物主要有黃鐵礦、鐵閃鋅礦、方鉛礦，礦物組成比較復(fù)雜。脈石礦物主要以白云石、方解石、石英、白云母（絹云母）為主，其次為碳質(zhì)物、長石、綠泥石、高嶺石等。微量礦物有金紅石、榍石、滑石、重晶石、電氣石、磷灰石和獨居石等，鐵礦物主要有黃鐵礦，鋅礦物主要為含鐵閃鋅礦，鉛礦物以方鉛礦為主，主要脈石組分為SiO2、CaO、MgO、Al2O3。硫、鋅、鉛礦物大多以不同程度的浸染狀產(chǎn)出，部分黃鐵礦具稠密浸染狀或致密塊狀構(gòu)造，閃鋅礦、方鉛礦多呈不規(guī)則粒狀沿黃鐵礦邊緣、粒間、孔洞及裂隙充填嵌布，少量呈局部較為富集的浸染狀嵌布在脈石中，總體上看閃鋅礦、方鉛礦與黃鐵礦間多為間隙充填、膠結(jié)，接觸面彎曲變化較大，嵌布關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，粒度微細，選礦有一定的技術(shù)難度。

2 選礦工藝研究

我國在鉛鋅礦選礦工藝方面開發(fā)出了適合不同鉛鋅礦石特性的鉛鋅順序優(yōu)先浮選、等可浮浮選、異步浮選、混合浮選、載體浮選和分支串流浮選等工藝流程，以及利用重介質(zhì)預(yù)選脫除易浮脈石后進行重選、磁選、浮選聯(lián)合流程和選冶聯(lián)合回收鉛鋅礦物等聯(lián)合選礦技術(shù)。鉛鋅硫化礦的傳統(tǒng)浮選流程包括優(yōu)先浮選和混合浮選兩大類，并在此基礎(chǔ)上已演變出多種不同結(jié)構(gòu)的原則流程［2-4］。根據(jù)鉛鋅硫多金屬礦的特點及現(xiàn)場要求，試驗進行了脫碳鉛—鋅—硫優(yōu)先浮選探討試驗、提高磨礦細度脫碳鉛—鋅—硫優(yōu)先浮選探討試驗、不脫碳鉛—硫—鋅優(yōu)先浮選探討試驗，試驗結(jié)果表明，不脫碳鉛—鋅—硫優(yōu)先浮選流程更適合該礦石的性質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上進行了詳細的條件試驗。

2.1 磨礦細度試驗

由于鉛礦物嵌布粒度明顯較閃鋅礦細小，故重點考察磨礦細度對鉛礦物浮選的影響。試驗流程及藥劑制度見圖1，試驗結(jié)果見圖2。

由圖2可見，隨著磨礦細度增加，鉛粗精礦品位和回收率呈上升趨勢；當(dāng)磨礦細度達到-0.074mm70%后，鉛品位繼續(xù)上升，鉛回收率相近；綜合考慮，磨礦細度選擇-0.074 mm70%。

2.2 鉛粗選條件試驗

2.2.1 石灰用量試驗

原礦中硫含量較高，石灰對黃鐵礦有較強的抑制作用，試驗選擇石灰為礦漿pH 值調(diào)整劑和硫抑制劑。固定磨礦-0.074 mm70%、硫酸鋅+亞硫酸鈉用量（2 000+2 000）g/t、乙硫氮用量60 g/t、25#黑藥用量76.8 g/t 進行石灰用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見圖3。

由圖3 可見，隨著石灰用量的增加，鉛粗精礦品位先升后降，鉛回收率先上升后趨于平穩(wěn)，鉛粗精礦中鋅回收率先降低后升高，但幅度較?。划?dāng)石灰用量為4 000 g/t時，鉛回收率變化不大，故石灰用量4 000 g/t為宜。

2.2.2 硫酸鋅+亞硫酸鈉用量試驗

硫酸鋅和亞硫酸鈉是鋅的常用抑制劑，固定磨礦細度-0.074 mm70%、石灰用量4 000 g/t、乙硫氮60 g/t、25#黑藥76.8 g/t，硫酸鋅與亞硫酸鈉比例為1∶1，進行硫酸鋅+亞硫酸鈉用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見圖4。

由圖4 可見，當(dāng)硫酸鋅+亞硫酸鈉用量高于1 000 g/t后，鉛粗精礦中鋅回收率變化不大；綜合考慮，選擇硫酸鋅+亞硫酸銨用量1 000 g/t為宜。

2.2.3 乙硫氮用量試驗

乙硫氮對方鉛礦有較強的選擇性，是方鉛礦的常用捕收劑。固定磨礦細度-0.074 mm70%、石灰用量4 000 g/t、硫酸鋅+亞硫酸鈉用量（500+500）g/t、25#黑藥用量76.8 g/t 進行乙硫氮用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見圖5。

由圖5 可見，隨著捕收劑乙硫氮用量的增加，鉛粗精礦品位降低，鉛回收率增加；當(dāng)乙硫氮用量達40 g/t時，鉛回收率變化不大，故乙硫氮用量40 g/t為宜。

2.2.4 25#黑藥用量試驗

25#黑藥是鉛的常用捕收劑，但對硫的捕收能力較弱且本身具有起泡作用。固定磨礦細度-0.074 mm70%、石灰用量4 000 g/t、硫酸鋅+亞硫酸鈉用量（500+500）g/t、乙硫氮用量40 g/t 進行25#黑藥用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見圖6。

由圖6 可見，隨著25#黑藥用量的增加，鉛粗精礦品位先降低后趨于平穩(wěn)，鉛回收率先增加后趨于平穩(wěn)；隨著25#黑藥起泡作用的增強，鋅損失增加；故25#黑藥用量選擇81.6 g/t。

2.3 鋅粗選條件試驗

2.3.1 硫酸銅用量試驗

硫酸銅是閃鋅礦的常用活化劑，鋅粗選以石灰為硫的抑制劑。鋅粗選作業(yè)固定石灰用量2 000 g/t（pH=11～12）、丁基黃藥用量60 g/t 進行硫酸銅用量試驗，試驗結(jié)果見圖7。

由圖7可見，隨著活化劑硫酸銅用量的增加，鋅粗精礦回收率增加；當(dāng)硫酸銅用量達300 g/t后，鋅回收率趨于平穩(wěn)；綜合考慮，選擇硫酸銅用量300 g/t為宜。

2.3.2 丁基黃藥用量試驗

固定石灰用量2 000 g/t、硫酸銅用量300 g/t 進行丁基黃藥用量試驗，結(jié)果見圖8。

由圖8 可見，隨著丁基黃藥用量的增加，鋅粗精礦回收率增加；當(dāng)丁基黃藥用量達50 g/t后，鋅回收率變化不大，故丁基黃藥用量50 g/t為宜。

2.4 黃鐵礦綜合回收利用

鋅浮選后的尾礦用硫酸調(diào)整pH 值至中性（pH=6～7），丁基黃藥為捕收劑進行黃鐵礦綜合回收試驗，獲得的硫精礦品位48.63%，回收率84.19%。

3 全流程閉路試驗

在條件試驗及開路試驗的基礎(chǔ)上進行全流程閉路試驗［5］，閉路試驗對藥劑用量進行了適當(dāng)調(diào)整。試驗流程見圖9，結(jié)果見表4。

由表4 可知，鉛精礦符合鉛精礦質(zhì)量標(biāo)準（YS/T319—2013）五級品要求，鋅精礦符合鋅精礦質(zhì)量標(biāo)準（YS/T320—2007）三級品要求，硫精礦也達到了技術(shù)指標(biāo)。

4 結(jié)語

（1）內(nèi)蒙古某高硫鉛鋅多金屬礦鉛品位0.29%、鋅品位2.00%、硫品位21.69%；鉛硫化相分布率49.34%，鋅硫化相分布率93.08%；試樣為中低品位原生鉛鋅多金屬硫鐵礦礦石，硫鐵礦物主要為黃鐵礦，鋅礦物主要為閃鋅礦（含鐵閃鋅礦），鉛礦物以方鉛礦為主，其他金屬硫化物主要為磁黃鐵礦。

（2）試驗最終推薦流程為鉛—鋅—硫優(yōu)先浮選工藝流程，磨礦細度-0.074 mm70%，經(jīng)1 粗4 精2 掃獲得鉛精礦，選鉛尾礦經(jīng)1粗3精2掃獲得鋅精礦，選鋅尾礦經(jīng)1 粗1 精2 掃獲得硫精礦；該優(yōu)先浮選工藝流程簡單合理，獲得了品質(zhì)較好的鉛精礦、鋅精礦、硫精礦，可作為該選廠生產(chǎn)及流程改造的技術(shù)依據(jù)。