安徽某高硫富含金銀硫化鉛鋅礦選礦試驗研究

謝 浪

（湖南寶山有色金屬礦業有限責任公司，湖南 郴州 424400）

鉛鋅資源在國民經濟中具有重要的作用［1-2］。但鉛鋅礦礦物構造復雜，屬難選礦石，給選礦金屬富集帶來一定困難［3］，且鉛鋅礦床中常常伴生有大量銀礦物。長期以來，由于缺乏針對伴生銀資源的綜合利用研究工作，伴生銀的回收率一般僅為60%～70%［4］。因此，在保證鉛鋅主金屬回收的前提下，加強伴生銀資源綜合回收的研究具有重要意義。

目前，高硫多金屬硫化礦的選別中普遍添加石灰且用量較大，常存在以下問題：（1）管道結垢嚴重；（2）高堿環境導致稀貴金屬的回收率低，且后續金屬礦物活化困難，藥劑成本高；（3）浮選泡沫發黏，夾帶嚴重，生產操控難，指標波動較大［5］。為此，需要進行高硫多金屬硫化礦選別工藝研究、高效選擇性捕收劑的應用研究以減少石灰添加。較多學者針對硫化鉛鋅礦常規捕收劑丁基黃藥［6］、乙基黃藥、乙硫氮、丁基胺黑藥以及組合捕收劑展開應用研究［7-12］，同時進行高效選擇性捕收劑的研發等。常規捕收劑的選擇性因礦石特點的不同存在差異，本文針對某高硫富含金銀硫化鉛鋅礦的特點，自主研發了硫化鉛礦物選擇性捕收劑HP-1，具有捕收能力強、選擇性好、用量小的特點。本次試驗獲得了較好的指標，該捕收劑的應用能有效提高鉛精礦中鉛及伴生金銀回收率，解決浮選泡沫發黏的問題。

1 原礦性質

1.1 原礦化學組成

某高硫富含金銀硫化鉛鋅礦，原礦化學多元素分析結果見表1，礦石中鉛、鋅、金及銀的的化學物相分析結果分別見表2、表3、表4及表5。

表1 原礦化學多元素分析結果 %

表2 原礦中鉛的化學物相分析結果 %

表3 原礦中鋅的化學物相分析結果 %

表4 原礦中金的化學物相分析結果

表5 原礦中銀的化學物相分析結果

表1分析結果表明，礦石中主要有價元素為Pb、Zn，可綜合回收的有S、Au、Ag等。主要的有害元素為As。

由表2～表5可知，該礦石屬于富含金銀硫化鉛鋅礦。鉛鋅均以硫化礦為主。其中，硫化鉛占比為93.46%，硫化鋅占比為98.30%。金以自然金、連生金和硫化物中包裹金為主，合計占86.53%。銀主要以硫化礦物中銀為主，占比為59.28%，其次是自然銀及硫化銀中銀占比分別為22.52%，15.40%。

1.2 原礦工藝礦物學特性

鉛鋅硫共伴生關系緊密，方鉛礦主要與閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦的關系密切，方鉛礦對閃鋅礦、黃鐵礦進行各種交代，常與閃鋅礦、黃鐵礦連生，毗鄰礦物較多，不利于方鉛礦的解離；大部分閃鋅礦交代黃鐵礦，閃鋅礦內部常包裹乳滴狀、線狀、點狀的黃鐵礦、方鉛礦等（粒徑＜5μm），導致閃鋅礦的品位難以提高。自然金、銀均與硫化金屬礦物嵌生關系較為密切，主要呈他形晶粒狀被包裹于硫化金屬礦物中，金、銀多數將進入鉛精礦和硫精礦中。典型共生關系圖片如圖1及圖2所示。

圖1 方鉛礦（Gn）與閃鋅礦（Sp）交代黃鐵礦（Py）產出在脈石（G）中，光片，單偏光

圖2 閃鋅礦（Sp）和方鉛礦（Gn）交代黃鐵礦（Py），三者呈塊狀產出，光片，單偏光

2 選礦試驗研究

根據該原礦的礦石性質，選用自主研發的硫化鉛礦物選擇性捕收劑HP-1進行試驗。該捕收劑為乙硫氮、丁銨黑藥、巰基苯并噻唑按一定比例組合而成，在自然pH條件下，不需要添加起泡劑，對硫化鉛礦物具有捕收能力強、選擇性好、用量小的特點，浮選泡沫清爽，同時能有效提高伴生金銀的回收率。

2.1 鉛浮選試驗

2.1.1 鉛粗選磨礦細度試驗

為了考查磨礦細度對選鉛作業鉛精礦鉛品位及鉛回收率的影響，確定適宜的磨礦細度，進行了鉛粗選磨礦細度試驗。試驗流程如圖3所示，試驗結果如圖4所示，試驗結果表明，隨著磨礦細度的增加，鉛粗精礦產率增加，鉛品位下降，鉛回收率呈先增加后降低的趨勢，當礦石磨礦細度為-0.074 mm占62.46%時，繼續提高磨礦細度對鉛回收率提高不明顯，因此適宜的磨礦細度為-0.074 mm占62.46%。

圖3 鉛粗選磨礦細度試驗流程

圖4 鉛粗選磨礦細度試驗結果

2.1.2 鉛粗選亞硫酸鈉用量試驗

試驗選用亞硫酸鈉+硫酸鋅作為鉛粗選鋅的抑制劑，按照圖3所示試驗流程，開展鉛粗選亞硫酸鈉用量試驗：磨礦細度為-0.074 mm占62.46%，硫酸鋅用量為1 000 g／t，捕收劑HP-1用量為60 g／t，試驗結果如圖5所示，試驗結果表明，隨著亞硫酸鈉用量的增加，鉛粗精礦中鋅互含降低。當亞硫酸鈉用量超過200 g／t后，鉛回收率明顯下降。因此亞硫酸鈉適宜用量為200 g／t。

圖5 鉛粗選亞硫酸鈉用量試驗結果

2.1.3 鉛粗選硫酸鋅用量試驗

試驗選用亞硫酸鈉+硫酸鋅作為鉛粗選鋅的抑制劑，按照圖3所示試驗流程，開展鉛粗選硫酸鋅用量試驗：磨礦細度為-0.074 mm占62.46%，亞硫酸鈉用量為200 g／t，捕收劑HP-1用量為60 g／t，試驗結果如圖6所示，試驗結果表明，隨著硫酸鋅用量的增加，鉛粗精礦中鋅互含降低，當硫酸鋅用量超過1 000 g／t后，鉛粗精礦中鋅互含降低幅度減小。因此硫酸鋅的適宜用量為1 000 g／t。

圖6 鉛粗選硫酸鋅用量試驗結果

2.1.4 鉛粗選捕收劑HP-1用量試驗

試驗選用自主研發HP-1作為鉛粗選捕收劑，按照圖3所示試驗流程，開展鉛粗選HP-1用量試驗：磨礦細度為-0.074 mm占62.46%，亞硫酸鈉用量為200 g／t，硫酸鋅用量為1 000 g／t，試驗結果如圖7所示，試驗結果表明，隨著捕收劑HP-1用量的增加，鉛粗選泡沫逐漸粘稠，泡沫量明顯增加，鉛粗精礦產率增加，鉛品位下降，鉛鋅互含增加。綜合考慮精礦品位，回收率及鉛鋅互含，HP-1的適宜用量為60 g／t。

圖7 鉛粗選捕收劑HP-1用量試驗結果

2.1.5 選鉛作業開路試驗

在條件試驗的基礎上，進行鉛浮選開路試驗，試驗流程如圖8所示，試驗結果見表6。

圖8 鉛浮選開路試驗流程

表6 鉛浮選開路試驗結果 %

鉛浮選開路試驗結果表明，在磨礦細度為-0.074 mm占62.46%的條件下，通過一粗三精兩掃，可以獲得鉛精礦含鉛68.38%，含鋅2.27%，鉛回收率64.53%的鉛精礦產品。

2.2 鋅浮選試驗

試驗給礦為選鉛作業尾礦，鋅粗選作業試驗流程如圖9所示。試驗流程為一粗三精兩掃；硫酸銅作鋅活化劑，粗選用量為300 g／t；石灰作pH調整劑和黃鐵礦抑制劑，粗選、精選一及精選二其用量分別為2 000、600、400 g／t；乙硫氮作捕收劑，粗選、掃選一及掃選二其用量分別為60、20、20 g／t；2＃油作起泡劑，粗選及掃選一其用量分別為20、10 g／t。

圖9 鋅粗選條件試驗流程

在鋅浮選條件試驗及開路試驗的基礎上進行了鋅浮選閉路試驗，獲得了含鋅50.60%、含金3.00 g／t、含銀110.57 g／t、鋅回收率91.26%、金回收率7.90%、銀回收率9.48%的鋅精礦。

2.3 硫浮選試驗

試驗給礦為選鋅作業尾礦，硫粗選作業試驗流程如圖10所示。試驗流程為一粗三精三掃；硫酸作pH調整劑，粗選用量為1 800 g／t；硫酸銅作黃鐵礦活化劑，粗選用量為400 g／t；丁黃藥作捕收劑，粗選、掃選一、掃選二及掃選三其用量分別為100、40、20、20 g／t；2＃油作起泡劑，粗選、掃選一、掃選二及掃選三均為10 g／t。

圖10 硫粗選條件試驗流程

在硫浮選條件試驗及開路試驗的基礎上進行了硫浮選閉路試驗，獲得了含硫42.91%，含金8.1 g／t，含銀104.34 g／t，金回收率43.83%，銀回收率18.37%的金硫精礦。

2.4 全流程閉路試驗

以條件試驗及開路試驗為基礎，進行了全流程閉路試驗，試驗流程如圖11所示，結果見表7。

圖11 全流程閉路試驗流程

表7 全流程閉路試驗結果 %

全流程閉路試驗結果表明，在磨礦細度為-0.074 mm占62.46%的條件下最終獲得了含鉛60.16%，含金32.80 g／t，含銀1 608.85 g／t，鉛回收率90.33%，金回收率42.17%，銀回收率67.31%的鉛精礦；含鋅50.60%，含金3 g／t，含銀110.57 g／t，鋅回收率91.26%，金回收率7.9%，銀回收率9.48%的鋅精礦；含硫42.91%，含金8.1 g／t，含銀104.34 g／t，金回收率43.83%，銀回收率18.37%的金硫精礦。其中鉛精礦和硫精礦中金回收率累積86.00%，銀回收率85.68%。同等條件下，與生產現場指標相比，采用捕收劑HP-1后，鉛精礦中鉛、金、銀回收率分別提高了5.33%、4.76%、4.64%，鉛精礦、鋅精礦及硫精礦中金銀的綜合回收率分別提高了6.25%及5.96%。

3 結 論

1.某高硫富含金銀硫化鉛鋅礦，礦石中主要有價元素為Pb、Zn，其含量分別為3.82%、6.47%，可綜合回收的有S、Au、Ag等。其中，Au含量為4.38 g／t，Ag含量為136.66 g／t，S含量為17.16%。

2.根據該原礦樣的礦石性質和特點，針對生產現場中鉛精礦品位不高，鉛回收率低、鉛精礦中伴生金銀回收率低，選鉛作業浮選泡沫發黏的問題，本次試驗選用自主研發的硫化鉛礦物選擇性捕收劑HP-1，在優先浮鉛-鉛尾礦活化浮鋅-鋅尾礦回收硫的全流程閉路試驗獲得的精礦指標與生產現場相比，鉛精礦鉛、金、銀回收率分別提高了5.33%、4.76%、4.64%，鉛精礦、鋅精礦及硫精礦中金銀的綜合回收率分別提高了6.25%及5.96%。

3.本次試驗取得了較好的效果，確定的工藝流程、工藝參數和選礦指標可作為工業調試的依據。