硫化鈉分離難選鉛鋅礦試驗研究

鐘旭群，蘇振華，占小龍，劉 兵

（廣西中金嶺南礦業有限責任公司，廣西 來賓 545900）

在鉛鋅分離過程中，使用硫化鈉作為礦漿調整劑的主要作用為Na2S的電離組分HS-易與礦漿中的難免離子如Cu2+、Pb2+發生絡合沉淀作用，降低難免離子對閃鋅礦的活化效果，進而達到降低方鉛礦與閃鋅礦分離難度的目的［1］，如馮其明［2］、李文華［3］、周菁［4］等均使用硫化鈉+硫酸鋅組合抑制劑用于鉛鋅浮選過程中抑制被銅離子活化后的閃鋅礦，得到了較好的分離效果。

廣西盤龍鉛鋅礦選廠采用浮鉛抑鋅工藝進行鉛優先浮選，但由于生產礦石存在著礦石性質復雜、目的礦物嵌布粒徑微細等特性，致使生產中產出的鉛精礦中鋅互含高、鉛鋅分離不徹底，通過分析可知，由于硫化鉛礦物氧化，造成難免離子增多，礦漿環境復雜，鉛鋅可浮性差異變小導致分離困難，因此鉛鋅分離中鋅的抑制劑的選擇是十分關鍵的。通過抑制劑種類試驗確定了鋅的最佳組合抑制劑為硫化鈉+腐植酸鈉組合，最佳給藥地點為在最后一次精選作業添加，實現了鉛鋅的有效分離，為下一步生產實踐中鉛鋅分離提供了較好的指導作用。

1 現有生產流程及分離原料性質

1.1 現有生產工藝流程

盤龍鉛鋅礦選礦廠現有的流程如圖1所示，現有流程鉛鋅指標見表1。由表1數據可知，鉛精礦中含鋅高達10.5%，鋅在鉛精礦中的回收率達2%～3%。當前流程中粗精選主要采用石灰作為pH調整劑和閃鋅礦、黃鐵礦的抑制劑，鉛精選五作業另外添加了腐植酸鈉作為閃鋅礦和黃鐵礦的抑制劑，石灰和腐植酸鈉用量大時也會引起方鉛礦損失于尾礦中，或者用量不足引起鉛精礦中鋅的回收率增加，鋅在鉛精礦中的損失嚴重。為此選擇一種適合該礦的鉛鋅分離抑制劑是提升鉛鋅指標的關鍵。

表1 現階段生產平均指標 %

圖1 現有生產工藝流程

1.2 分離原料性質

試驗所用樣品為廣西盤龍鉛鋅礦選礦廠流程的鉛精選四泡。取樣點如圖1所示取樣點，試驗當天通過人工方式取樣，每隔10 min取一次大約500 g，連續取四次共2 kg左右礦樣混勻之后縮分成200 g每份備試驗用。對鉛精選四泡的主要元素進行分析，結果見表2。

表2 鉛精選四泡鉛鋅品位 %

2 試驗結果及討論

2.1 試驗方案的確定

結合現場生產可知，當前現場生產亟需解決的問題為鉛精礦中鋅互含過高，使用傳統的高堿-石灰-腐殖酸鈉法進行精選在生產上僅為控制精礦的產率，在組合抑制強壓條件下，鉛精選四泡中的方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦無選擇性的受到抑制，所以為了降低鉛精礦中的鋅互含，需要通過平行對比條件試驗論證其它抑制劑與當前抑制劑的對比試驗結果。

2.2 抑制劑種類試驗

以鉛精選四泡為試驗對象，進行了分離抑制劑種類條件試驗，試驗流程如圖2所示。試驗變量為抑制劑種類和用量（用量根據每種抑制劑用量試驗確定大概范圍）：試驗1抑制劑為硫酸鋅100 g／t，試驗2為硫酸鋅100+硫化鈉100 g／t，試驗3為硫酸鋅100+DS 8 g／t，試驗結果如圖3所示，由圖3結果可知，第2組試驗鉛回收率比第1組和第3組的鉛回收率分別高17%和34%，說明精選五加入Na2S更有利于提高鉛回收率。

圖2 抑制劑種類條件試驗流程

圖3 抑制劑種類條件試驗結果

2.3 硫化鈉用量條件試驗

為確定鉛精選五作業適合的硫化鈉用量和石灰用量，分別開展鉛精選五硫化鈉用量和石灰用量試驗。試驗結果如圖4、圖5所示，由圖4可知，隨著硫化鈉用量的增加，鉛精礦品位和回收率先上升后變化不大，硫化鈉用量以300 g／t左右所得鉛指標較好，鉛精礦品位和回收率分別達到54.57%和73.69%，由圖5可知，石灰用量以300 g／t為宜。

圖4 硫化鈉用量試驗結果

圖5 石灰用量試驗結果

2.4 硫化鈉用于工業生產實踐

在試驗指標取得較好結果之后，現場開始應用硫化鈉作為抑制劑，流程圖如圖1所示：鉛精選五處的腐植酸鈉換成硫化鈉，其它不變。以累計使用半個月前后指標和藥劑成本進行對比。指標對比見表3，藥劑單耗及成本對比見表4。

表3 新藥劑制度指標與原工藝指標對比 %

表4 調試前后藥劑單耗及成本對比

應用硫化鈉所得鉛精礦鉛品位比原工藝高4.68%，含鋅低3%，鉛回收率高4.6%，鋅在鉛精礦中的損失率低了0.7%。所得鋅精礦鋅品位接近，因鉛精礦中鋅的損失更低，所以鋅回收率高0.75%。按年處理量76萬t，原礦鉛鋅品位分別為0.85%、3.2%計算，每年營業額新增674.12萬元。

表4結果顯示，調試前后藥劑單耗基本相同，調試后因硫化鈉用量比腐殖酸鈉單耗較高，藥劑噸費用比調試前高0.58元／t，全年藥劑成本增加約45萬元。因此每年新增的經濟效益約600萬元。

3 結 論

1.硫化鈉通過硫離子與礦漿中的金屬離子結合的形式形成沉淀，可以有效去除難免離子的影響，因此對于部分氧化的方鉛礦與閃鋅礦的分離，添加硫化鈉可以有效去除鉛離子，減少鉛離子對閃鋅礦的活化作用。

2.試驗表明：硫化鈉在廣西盤龍鉛鋅礦浮選分離中鉛精選五作業獲得的鉛指標比單獨使用腐殖酸鈉的更好，因此推薦使用硫化鈉替代現有生產中的腐殖酸鈉作為該礦的鉛鋅分離抑制劑添加在鉛精選五作業。生產應用之后，鉛鋅回收率分別提升了4.6%和0.75%，每年可以新增經濟效益約600萬元。

3.開展了鉛粗選添加硫化鈉試驗，試驗結果顯示粗選添加硫化鈉易導致鉛回收率下降，因此該類可浮性差、含泥量大、部分氧化的礦石，不宜在粗選添加抑制能力強的抑制劑如硫化鈉等。