高硫高鐵難選鉛鋅礦選礦試驗(yàn)研究

磨學(xué)詩(shī)，謝賢，王曉，童雄

高硫高鐵難選鉛鋅礦選礦試驗(yàn)研究

磨學(xué)詩(shī)1，謝賢2，王曉2，童雄2

(1.云南省蒙自礦冶有限責(zé)任公司，云南蒙自661100 2.昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，云南昆明650093)

針對(duì)高硫高鐵鉛鋅礦的礦石特點(diǎn)，采用新型活化劑X－41和捕收劑Y－37，有效解決(鐵)閃鋅礦與(磁)黃鐵礦分選的技術(shù)難題，顯著提高鋅精礦質(zhì)量和回收率，采用組合抑制劑P－30，實(shí)現(xiàn)硫砷分離工藝技術(shù)的突破，提高了含砷高硫化礦的選礦效益。

高硫高鐵鉛鋅礦;難選鉛鋅礦;新型活化劑X－41;組合抑制劑P－30

0 引言

云南某礦屬高硫、高鐵、復(fù)雜難選多金屬硫化鉛鋅礦，原礦含鉛0.48%、鋅2.61%、硫26.21%、鐵(總鐵)40.80%，其中鉛礦物主要以方鉛礦的形式存在，鋅礦物主要以(鐵)閃鋅礦形式存在。由于大量可浮性極佳的(磁)黃鐵礦的存在，導(dǎo)致鉛鋅有用礦物與脈石硫化物分離困難，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的鉛鋅精礦品位不高，鉛鋅及伴生稀貴金屬回收率低。

通過可選性試驗(yàn)研究證明，優(yōu)先浮選流程較適合此類礦石的選別。在優(yōu)先浮鉛階段，抑制劑為石灰、硫酸鋅、亞硫酸鈉和捕收劑為MA、DDTC，在保證鉛精礦品位的同時(shí)，盡量提高鉛的回收率;在選鋅階段，采用新型活化劑X－41和捕收劑Y－37，可以顯著提高鋅精礦質(zhì)量和鋅、銦金屬回收率;選鋅尾礦經(jīng)硫酸活化后，采用組合抑制劑P－30抑制砷礦物，生產(chǎn)標(biāo)硫，實(shí)現(xiàn)硫砷分離工藝技術(shù)的突破，提高了含砷高硫礦石的選礦效益。

1 礦石性質(zhì)

該礦石是以鉛鋅為主的多金屬硫化礦，主要金屬礦物為方鉛礦、(鐵)閃鋅礦、(磁)黃鐵礦，其次是硫銻鉛礦、黃銅礦、毒砂、白鐵礦、錫石等;脈石礦物主要為氧化硅、氧化鎂、石英等。

1.1 化學(xué)多元素分析

化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

表1 化學(xué)多元素分析結(jié)果Tab.1 Chemical Composition Analysis Results

1.2 礦石主要礦物

礦石中主要礦物含量見表2。

表2 礦石中主要礦物含量Tab.2 Main Mineral Content in Ore

1.3 鉛鋅硫物相分析

鉛鋅硫物相分析見表3。

表3 鉛鋅硫物相分析結(jié)果Tab.3 Lead－Zinc－Sulphur Phase Analysis Results

1.4 主要礦物嵌布特征

方鉛礦主要呈不規(guī)則粒狀集合體、細(xì)粒浸染狀嵌布在脈石中，大部分與(磁)黃鐵礦嵌連，或沿(磁)黃鐵礦裂隙充填，部分則包裹于(磁)黃鐵礦的孔洞中，局部被毒砂、黃銅礦等交替形成復(fù)雜的交替關(guān)系，粒度介于0.03～0.5 mm之間。

閃鋅礦受類質(zhì)同象的影響，普遍含有鐵、銅、錫，其中鐵的含量最高，大部分屬鐵閃鋅礦。(鐵)閃鋅礦由眾多中細(xì)粒集合體聚合而成不規(guī)則的塊狀，周邊脈石嵌連復(fù)雜;或(鐵)閃鋅礦集合體中包裹(磁)黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、脈石微粒;或呈細(xì)粒星散浸染狀嵌布在脈石礦物中，粒度介于0.02～1.5 mm之間。

2 選礦試驗(yàn)研究

經(jīng)過可選性研究試驗(yàn)，確定了針對(duì)該高硫高鐵難選多金屬硫化鉛鋅礦的選礦流程為:優(yōu)先浮選流程，鉛浮選→鋅浮選→硫砷混合浮選→硫砷分離浮選，試驗(yàn)原則流程見圖1。

圖1 試驗(yàn)原則工藝流程Fig.1 Test Process Flow Sheet

2.1 鉛礦物浮選試驗(yàn)

由于原礦含鉛僅為0.48%，而硫和鐵的含量分別達(dá)26.21%和40.80%，在優(yōu)先浮鉛階段，采用CaO、Na2SO3和ZnSO4作為硫、鐵、鋅的抑制劑，MA +DDTC作為鉛礦物捕收劑，處理該礦石，可得到鉛、銀理想的回收率和精礦質(zhì)量［1］。

2.2 鋅礦物浮選試驗(yàn)

(1)鋅粗選石灰用量試驗(yàn)。(鐵)閃鋅礦與(磁)黃鐵礦的可浮選性相近，一定量的石灰對(duì)(磁)黃鐵礦具有抑制作用，但石灰用量過大，對(duì)礦漿中鋅礦物也起到抑制作用，造成鋅的回收率偏低。

石灰用量試驗(yàn)條件為:活化劑X－41用量800 g/t，捕收劑MA用量60 g/t，起泡劑2#油30 g/t。不同用量石灰對(duì)鋅粗選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)流程見圖2，結(jié)果見圖3。

試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著石灰用量的增加，鋅精礦的品位不斷提高，但回收率不斷地下降。當(dāng)石灰用量為500 g/t時(shí)，鋅的品位為10.36%，回收率86.71%;石灰用量增加到1 000 g/t時(shí)，鋅的品位為14.89%，回收率為82.34%;石灰用量為1 500 g/t時(shí)，鋅的品位為16.08%，回收率為78.66%;隨著石灰用量的繼續(xù)增加，回收率下降很快，品位提高卻有限。綜合考慮在鋅粗選階段石灰用量以1 000g/t為合適。

圖2 藥劑用量試驗(yàn)流程Fig.2 Test Flow Sheet for Flotation Dosage

圖3 粗選石灰用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Roughing Test Results of Lime Dosage

(2)鋅浮選新型活化劑X－41用量試驗(yàn)。X－41是鋅礦物浮選的新型活化劑，同時(shí)對(duì)(磁)黃鐵礦具有一定抑制作用，能選擇性活化鋅礦物，從而提高鋅精礦品位。

X－41用量試驗(yàn)條件為:石灰用量1 000 g/t，捕收劑MA為60 g/t，起泡劑2#油為30 g/t，X－41用量分別為400、600、800和1 000 g/t。X－41用量試驗(yàn)流程見圖2，結(jié)果見圖4。

由圖4可知:隨著X－41用量的增加，鋅精礦的品位和回收率都不斷地提高，但提高的幅度不同，說明X－41的選擇性活化作用較強(qiáng)。當(dāng)X－41用量為1 000 g/t時(shí)，鋅品位為10.95%，回收率為94.65%，指標(biāo)較好，粗選X－41用量選擇為1 000 g/t。

圖4 X－41用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Test Results of X－41 Dosage

(3)鋅浮選活化劑CuSO4用量試驗(yàn)。CuSO4用量試驗(yàn)條件為:石灰用量1 000 g/t，捕收劑MA用量為60 g/t，起泡劑2#油30 g/t。CuSO4用量分別為400、500、600和700 g/t。CuSO4用量對(duì)鋅浮選指標(biāo)的影響試驗(yàn)流程如圖2，結(jié)果見圖5。

圖5 CuSO4用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.5 Test Results of CuSO4 Dosage

由圖5可知:隨著CuSO4用量的增加，鋅精礦的品位呈現(xiàn)先增加后降低的走勢(shì)，回收率不斷地提高;當(dāng)CuSO4用量為500 g/t時(shí)，鋅精礦的品位達(dá)到最優(yōu)值，為9.34%;當(dāng)CuSO4用量從400 g/t增加到500 g/t時(shí)，鋅精礦中鋅的回收率提高的幅度最大，增加了12.88%;隨著CuSO4用量的繼續(xù)增加，鋅精礦的品位開始降低，當(dāng)CuSO4用量為700 g/t，鋅品位為7.66%，與最高品位相比，降低了1.68%，雖然鋅的回收率有所增加，但是增加幅度不大。綜合鋅精礦品位與回收率兩方面考慮，粗選CuSO4用量為500 g/t較為適宜。

(4)鋅浮選捕收劑MA用量試驗(yàn)。MA用量試驗(yàn)條件為:X－41用量1 000 g/t，石灰用量1 000 g/t，起泡劑2#油30 g/t。MA用量分別為40、50、60和70 g/t。MA用量對(duì)鋅浮選指標(biāo)的影響試驗(yàn)流程見圖2，結(jié)果見圖6。

圖6 MA用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.6 Test Results of MA Dosage

由圖6可知:當(dāng)MA用量為60 g/t，在保證一定的精礦質(zhì)量同時(shí)，獲得較高的回收率，故選取MA用量為60 g/t。

(5)鋅浮選捕收劑Y－37用量試驗(yàn)。Y－37用量試驗(yàn)條件為:X－41用量1 000 g/t，石灰用量1 000 g/t，起泡劑2#油30 g/t。捕收劑Y－37用量分別為40、50、60和70 g/t。Y－37用量對(duì)鋅浮選指標(biāo)的影響試驗(yàn)流程見圖2，結(jié)果見圖7。

圖7 Y－37用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.7 Test Results of Y－37 Dosage

由圖7可知:隨著Y－37用量的增加，鋅精礦的品位不斷下降，而鋅的回收率不斷提高，當(dāng)Y－37用量達(dá)60 g/t時(shí)，鋅精礦的品位為23.08%，回收率為90.39%，指標(biāo)較好。綜合品位與回收率兩方面考慮，粗選Y－37用量選擇60 g/t為宜。

(6)鋅浮選閉路試驗(yàn)。在確定了最佳藥劑用量后，進(jìn)行兩組藥劑制度對(duì)比試驗(yàn)。流程見圖8，結(jié)果見表4。

圖8 鋅浮選閉路試驗(yàn)流程Fig.8 Closed－circuit Test Flow Sheet for Zinc Flotation

表4 鋅浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Closed－circuit Test Results for Zinc Flotation

由表4可知:采用X－41和Y－37的浮選試驗(yàn)，鋅精礦的指標(biāo)比較好，鋅品位可達(dá)45.34%，回收率為86.84%;與采用CuSO4和MA(生產(chǎn)用藥劑)的試驗(yàn)指標(biāo)相比，鋅品位提高了5.78%，回收率提高了3.46%?？梢娺x鋅流程采用X－41和Y－37藥劑制度，具有明顯的指標(biāo)優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)試驗(yàn)原礦鉛品位0.48%，主要以方鉛礦形式存在，氧化率16.66%，鋅品位2.61%，氧化率9.96%，硫品位26.21%，鐵品位40.80%，屬高硫高鐵難選多金屬硫化鉛鋅礦。

(2)鋅浮選閉路試驗(yàn)證明，采用新型活化劑X－41和捕收劑Y－37，顯著提高鋅、銦精礦質(zhì)量和回收率，與使用硫酸銅和MA捕收劑相比，鋅、銦精礦品位和回收率分別提高5.78%、80.70 g/t和3.46%、5.30%解決了鋅－硫分離的技術(shù)難題，獲得較滿意穩(wěn)定的選礦指標(biāo)。

(3)P－30組合抑制劑在硫砷分離作業(yè)中，有效地抑制砷礦物，實(shí)現(xiàn)砷硫分離工藝技術(shù)的新突破。

(4)新型活化劑X－41、捕收劑Y－37及P－30組合抑制劑都是工業(yè)化的選礦藥劑，因此，本研究為類似礦石的選別提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

［1］磨學(xué)詩(shī)，黃偉中，張雁生，等.提高多金屬硫化鉛鋅礦浮選指標(biāo)的研究［J］.有色金屬(選礦部分)，2007 (1):9－12.

［2］謝賢，童雄，等.云南某高硫高鐵難選鉛鋅礦的選礦試驗(yàn)報(bào)告［R］.昆明:昆明理工大學(xué)，2011.

［3］馮其明，陳藎.硫化礦浮選電化學(xué)［M］.長(zhǎng)沙:中南工業(yè)大學(xué)出版社，1992:176－177.

［4］黃思捷.硫精礦降硅工藝與機(jī)理研究［D］.長(zhǎng)沙:中南大學(xué)，2010:53.

［5］鄧海波.鉛鋅尾礦中被石灰強(qiáng)烈抑制的黃鐵礦活化浮選回收研究［J］.有色金屬(選礦部分)，1998(1):19－22.

Research on Mineral Processing Test of Refractory Lead－Zinc Sulfide Ore with High Sulfur and Iron

MO Xue－shi1，XIE Xian2，WANG Xiao2，TONG Xiong2
(1.Mengzi Mining＆Metallurgy Co.Ltd.，Mengzi，Yunnan 661100，China; 2.Faculty of Land Resource Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，China)

According to characteristics of high Sulfur－Iron Lead－Zinc ore，technical problems of sphalerite

(marmatite)and pyrite(pyrrhotine)separation were effectively solved by using new activator X－41 and collector Y－37 so as to observably improve Zinc concentrate grade and recovery.Technology breakthrough of sulfurarsenic separation was realized by means of combined inhibitor P－30 so that mineral processing efficiency of arsenic－bearing Sulfide ore was enhanced.

high Sulfur－Iron Lead－Zinc ore;difficult dressing Lead－Zine ore;new activator X－41;combined inhibitor P－30

TD913

A

1004－2660(2012)02－0005－06

2011－03－31.基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51174103).

磨學(xué)詩(shī)(1968－)，男，廣西人，工程師.主要研究方向:礦物加工及資源綜合利用技術(shù)開發(fā).