某鉛鋅銀多金屬礦浮選試驗研究

魯新州,林東建,曲思思,宋 超,曲曉義,王世磊

(煙臺恒邦化工助劑有限公司)

內蒙古某鉛鋅銀多金屬礦鉛、鋅、銀等共生關系密切[1],可回收的有價金屬元素主要為Pb 、Zn、Ag ,主要賦存于方鉛礦、閃鋅礦、銀黝銅礦等礦物中[2-5],并且礦石嵌布粒度變化大,導致回收率較低[6-7]。為了有效地分離和回收鉛、鋅礦物,煙臺恒邦化工助劑有限公司開發了2種高效環保型液體捕收劑:HB-600和HB-369,獲得了較好的分選效果。使用這2種捕收劑有助于提高鉛、鋅和銀的回收率,并實現資源節約和環境保護的目標。

1 礦石性質

1.1 化學組分分析

礦石的化學組分分析結果見表1。

表1 礦石化學組分分析結果

由表1可知,礦石中 Pb、Zn、Ag的品位分別為 3.26 %、2.98 %、102.9 g/t。

1.2 物相分析

礦石中鉛、鋅、銀化學物相分析結果分別見表2～4。

表2 Pb化學物相分析結果

表3 Zn化學物相分析結果

表4 Ag化學物相分析結果

由表2～4可知:鉛、鋅主要以硫化物的形式存在。方鉛礦主要呈不規則狀嵌布在脈石礦物中,部分呈不規則狀嵌布在黃鐵礦裂隙中或包裹在黃鐵礦中,少量與閃鋅礦嵌布關系密切,微量包裹在黃銅礦中,偶見與微細粒輝銀礦、硫銻銅銀礦、硫銅銀礦、銀黝銅礦等銀礦物共生。

閃鋅礦主要呈不規則狀嵌布在脈石礦物中,部分閃鋅礦與方鉛礦共生嵌布在脈石礦物中,少量閃鋅礦與黃鐵礦共生,有時可見閃鋅礦中包裹微細粒黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦,偶見閃鋅礦與毒砂共生。

銀礦物主要為銀黝銅礦,其次為深紅銀礦。銀黝銅礦主要嵌布在方鉛礦與閃鋅礦粒間,部分被方鉛礦包裹,少量嵌布在方鉛礦與黃銅礦粒間,偶見嵌布在脈石礦物中。

深紅銀礦主要以微粒狀或長條狀包裹在方鉛礦中,微量嵌布在方鉛礦與閃鋅礦粒間,偶見嵌布在黃銅礦與脈石礦物粒間。

其他金屬礦物主要包括黃鐵礦、菱鐵礦和毒砂,微量黃銅礦、銅藍和褐鐵礦等。黃鐵礦多呈不規則狀產出,少量呈半自形或他形粒狀結構嵌布在脈石礦物中,有時可見黃鐵礦與閃鋅礦、方鉛礦共生,偶見與毒砂共生。

2 小型浮選試驗

2.1 磨礦細度

在調整劑硫酸鋅用量為1 000 g/t、亞硫酸鈉用量為200 g/t,捕收劑乙硫氮用量為200 g/t、25號黑藥用量為10 g/t,松醇油用量為35 g/t的條件下進行一粗兩掃的磨礦細度試驗,試驗流程見圖1,試驗結果見圖2。

圖1 磨礦細度試驗流程

圖2 磨礦細度試驗結果

由圖2可知:隨著磨礦細度增加,鉛、鋅、銀回收率呈現上升趨勢。然而,當磨礦細度增加至-0.074 mm占76.35 %后,進一步增加磨礦細度,回收率無明顯提升。綜上所述,選擇磨礦細度-0.074 mm占76.35 %為宜。

2.2 鉛浮選調整劑用量

在磨礦細度為-0.074 mm占76.35%,調整劑硫酸鋅用量為1 000 g/t、亞硫酸鈉用量為200 g/t,捕收劑乙硫氮用量為200 g/t、25號黑藥用量為10 g/t,松醇油用量為35 g/t的條件下,采用石灰作pH調整劑,進行一粗兩掃的pH調整劑用量試驗,試驗流程見圖1,試驗結果見圖3。

圖3 石灰用量試驗結果

由圖3可知,隨著石灰用量的增加,鉛和鋅的回收率呈現整體上升趨勢,銀回收率變化較小。綜合考慮,后續試驗石灰用量定為500 g/t。

2.3 鋅浮選調整劑用量

在磨礦細度為-0.074 mm占76.35 %,石灰用量為500 g/t,捕收劑乙硫氮用量為200 g/t,25號黑藥用量為10 g/t,松醇油用量為35 g/t的條件下,采用硫酸鋅和亞硫酸鈉作為調整劑,進行一粗兩掃的調整劑用量試驗,試驗流程見圖1,試驗結果見圖4和圖5。

圖4 硫酸鋅用量試驗結果

圖5 亞硫酸鈉用量試驗結果

由圖4和圖5可知:硫酸鋅和亞硫酸鈉的加入對鋅產生了明顯的抑制效果,但隨亞硫酸鈉用量增加,銀受到了一定程度的抑制,為了達到抑制鋅卻不影響鉛和銀有效回收的目的,將硫酸鋅和亞硫酸鈉用量分別定為1 000 g/t和500 g/t。

2.4 鉛浮選捕收劑

2.4.1 捕收劑種類

控制總捕收劑用量不變,進行捕收劑種類試驗,試驗流程見圖1,試驗結果見表5。

表5 鉛浮選捕收劑種類試驗結果

由表5可知:在同等捕收劑用量下,加入HB-600取代部分乙硫氮后,鉛尾礦中鉛和銀品位有所下降,鋅品位幾乎保持不變,說明HB-600能夠很好地捕收鉛和銀。因此,后續試驗選取乙硫氮+25號黑藥+HB-600作為捕收劑,并探究了該捕收劑的最佳配比。

2.4.2 捕收劑用量

在捕收劑總用量不變的條件下,調整乙硫氮和HB-600的用量而不改變黑藥用量,找出HB-600的最佳藥劑用量,試驗結果見圖6。

圖6 HB-600用量對比試驗結果

由圖6可知:隨著捕收劑HB-600用量的增加,鉛、銀回收率呈現整體上升趨勢,鋅回收率呈現持續上升的趨勢。綜合考慮,捕收劑HB-600的最佳用量為50 g/t。

2.5 鋅浮選捕收劑

2.5.1 捕收劑種類

在鉛浮選流程一致的條件下,分別以HB-369與異丁鈉黃藥為捕收劑,進行鋅浮選捕收劑種類試驗,試驗流程見圖7,試驗結果見表6。

圖7 鋅浮選捕收劑種類試驗流程圖

表6 鋅浮選捕收劑種類對比試驗結果

由表6可知:加入HB-369,所得粗鋅精礦產率有所降低,但品位略微升高且尾礦含鋅量下降,浮選指標明顯優于異丁鈉黃藥,能夠起到提高鋅浮選指標的效果。綜上所述,后續浮選試驗選擇HB-369為選鋅捕收劑。

2.5.2 捕收劑用量

以HB-369為捕收劑進行鋅浮選捕收劑用量試驗,找出HB-369的最佳藥劑用量,試驗結果見圖8。

圖8 HB-369用量對比試驗結果

由圖8可知:粗鋅礦的鋅品位隨HB-369用量增加呈現下降趨勢,而鋅回收率呈現先上升后平緩的趨勢,HB-369用量增加至70 g/t之后,鋅回收率不再上升。綜合考慮,HB-369最佳用量定為70 g/t。

2.6 開路試驗

在前期條件試驗的基礎上開展了開路試驗,進一步驗證這2種藥劑對鉛鋅銀多金屬礦的浮選效果。在鉛浮選過程中,石灰用量為900 g/t、硫酸鋅用量為1 000 g/t、亞硫酸鈉用量為500 g/t、乙硫氮用量為150 g/t、25號黑藥用量為10 g/t、HB-600用量為50 g/t、松醇油用量為35 g/t;在鋅浮選過程中,石灰用量為3 600 g/t、硫酸銅用量為300 g/t、HB-369用量為70 g/t、松醇油用量為25 g/t。按照現場鉛浮選流程一次粗選兩次掃選三次精選、鋅浮選流程為一次粗選三次掃選三次精選進行開路試驗,得到鉛品位為62.13 %、鉛產率為3.52 %、銀品位為2 024.8 g/t的鉛粗精礦和鋅品位為53.26 %、鋅產率為2.53 %、銀品位為84.1 g/t的鋅精礦。

2.7 閉路試驗

為保證浮選效果的有效性,在閉路循環試驗中進行驗證,試驗流程見圖9,試驗結果見表7。

圖9 閉路試驗流程

表7 閉路試驗結果

由表7可知:根據閉路試驗所得產物計算鉛、鋅、銀3種元素品位和原礦品位相近,說明閉路循環趨于金屬平衡狀態。試驗所得鉛精礦含鉛59.95 %、含鋅3.61 %、含銀1 773.6 g/t,鉛回收率為94.81 %,銀回收率為89.21 %;鋅精礦含鋅49.63 %、含銀75.3 g/t,鋅回收率為88.35 %,銀回收率為3.90 %。各項指標比較理想,可進一步開展工業調試試驗。

3 現場試驗

通過實驗室浮選試驗,證明HB-600和HB-369具有提高鉛、鋅、銀回收率的作用,為進一步驗證試驗結果,在浮選現場進行工業調試試驗,調試結果見表8。

表8 工業調試試驗結果

由表8可知:經現場工業調試,可獲得鉛品位為57.21 %、鉛回收率為94.48 %,銀品位為1 688.3 g/t、銀回收率為88.52 %的鉛精礦。在鋅浮選過程中,采用新型捕收劑HB-369可以獲得鋅品位為48.07 %、鋅回收率為88.25 %的鋅精礦。

4 結 論

1)增加磨礦細度和添加適量石灰均有利于提升鉛浮選流程中鉛和銀的回收率。優先浮選時硫酸鋅和亞硫酸鈉的協同作用對該礦石的鋅產生明顯的抑制效果,但亞硫酸鈉用量須加以控制,用量過大會影響銀的回收。

2)在鉛浮選流程用捕收劑HB-600取代部分乙硫氮后,鉛精礦中鉛的品位、回收率均有一定程度提升,鉛精礦中銀回收率提升顯著,說明HB-600可在保證精礦品位的同時,增強對礦石中鉛和銀的捕收效果,同時不影響抑制劑對鋅的抑制效果。

3)捕收劑HB-369完全替代異丁基黃藥用于鋅浮選流程,能有效回收礦物中的難選鋅,降低尾礦中的含鋅量,提高鋅精礦品位,改善浮選指標。

4)現場工業調試試驗結果表明,引入新型捕收劑HB-600和HB-369后,可獲得鉛品位為57.21 %、鉛回收率94.48 %,銀品位為1 688.3 g/t、銀回收率為88.52 %的鉛精礦,鋅品位為48.07 %、鋅回收率為88.25 %的鋅精礦。