論寶山鉛鋅銀礦石選礦生產(chǎn)實(shí)踐

楊自然

(湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司，湖南郴州 424402)

我國的鉛鋅礦產(chǎn)資源十分豐富，居世界第三位，僅次于澳大利亞和美國。作為重要的有色金屬礦產(chǎn)資源，鉛鋅礦在我國國民經(jīng)濟(jì)中具有重要的地位，廣泛地應(yīng)用于各種行業(yè)和領(lǐng)域。寶山鉛鋅銀礦原礦性質(zhì)較復(fù)雜，礦種比較多，精礦產(chǎn)品有鉛精礦、鋅精礦、硫精礦，金銀等貴重金屬富集在鉛鋅精礦中。文章對寶山鉛鋅銀礦生產(chǎn)實(shí)踐中的一些問題提出了一些改進(jìn)措施。

1 原礦性質(zhì)

1.1 原礦多元素分析

原礦多元素分析結(jié)果列于表1。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

1.2 原礦礦物組成

西部鉛鋅礦:金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵、黃銅礦、毒砂、硫鋅鉛車輪礦、白鉛礦、鉛礬、異極礦、菱鋅礦、硅鋅礦、金銀礦、銀金礦、螺旋硫鐵礦、硫鋅銅銀礦、硫砷銀礦、銀銅礦、深紅銀礦、硫銀錫礦、褐鐵礦、赤鐵礦等。非金屬礦物有白云巖、方解石、石英、絹云母、長石、綠泥石、粘土礦物等，另有少量碳質(zhì)物。礦物嵌布特性為熱液交代型礦床，熱液交代碳酸鹽形成砂質(zhì)沉淀，礦物生成黃鐵礦、閃鋅礦與方鉛礦，同時(shí)沉淀時(shí)易形成復(fù)雜嵌布關(guān)系，硫化礦氧化形成氧化礦物，故氧化礦物常交代或包裹硫化礦物。

北部鉛鋅礦:主要以硫化礦原生礦為主，大理石化巖型銅鉛鋅礦石，少量矽卡巖型鉛鋅礦石，以硫化物為主，氧化物較少，礦石結(jié)構(gòu)主要為斑塊狀、浸染狀、網(wǎng)狀等。

2 選礦工藝流程及主要設(shè)備

2.1 破碎作業(yè)

破碎采用三段一閉路流程，破碎車間有兩個(gè)完全相同且獨(dú)立的破碎系列，T系列和M系列，M系列粗碎用 PE600×900復(fù)擺式顎式破碎機(jī)，中碎用Φ1200標(biāo)準(zhǔn)園錐破碎機(jī)，細(xì)碎采用Φ1650短頭型園錐破碎機(jī)，篩分用SZ1500×3000慣性振動(dòng)篩作閉路篩分，M系列于2008年對中碎、細(xì)碎設(shè)備進(jìn)行了更新改造，中碎采用美卓生產(chǎn)的C80顎式破碎機(jī)，細(xì)碎采用美卓GP11F，工藝流程如圖1所示。

2.2 磨礦浮選作業(yè)

磨礦采用MQG2400×3600濕式格子型球磨與2FC1500沉沒式螺旋分級機(jī)構(gòu)成一路閉路磨礦，浮選采用優(yōu)混流程即優(yōu)先浮鉛，鋅硫混合浮選，再鋅硫分離，優(yōu)先浮鉛采用一粗二掃三精共19槽，鋅硫混浮采用一粗二掃共12槽，鋅硫分離采用一粗二掃二精共12槽GF－3機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，磨礦浮選工藝流程如圖2所示。

圖1 破碎工藝流程

圖2 磨礦浮選工藝流程

精礦脫水:鉛精礦脫水第一段為TNB－12中心傳動(dòng)濃縮機(jī)，第二段為KS－12陶瓷過濾機(jī);鋅精礦脫水第一段為TNB－15周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)，第二段為KS－12陶瓷過濾機(jī);硫精礦脫水第一段為TNB－18周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)，第二段為KS－18陶瓷過濾機(jī)。

3 存在的主要問題

3.1 粉礦粒度過粗

破碎車間采用三段一閉路工藝流程，原篩分設(shè)備SZ1500×3000慣性振動(dòng)篩，篩網(wǎng)孔徑為22×36的橡膠篩網(wǎng)，破碎粒度為－20 mm 95%，2008年M系列中碎、細(xì)碎設(shè)備更新為C80和GP11F后，選廠先后兩次對篩網(wǎng)進(jìn)行了改進(jìn)，第一次將篩網(wǎng)網(wǎng)徑改為20 mm×34 mm的橡膠篩網(wǎng)，粉礦粒度降為 －18 mm，第二次改進(jìn)是將橡膠篩網(wǎng)改為內(nèi)帶鋼絲的尼龍篩網(wǎng)，網(wǎng)經(jīng)由20 mm×34 mm改為18 mm×32 mm，粉礦粒度降為－15 mm，篩分效率比以前有了較大的提高，但－15 mm的粉礦粒度和目前其它較先進(jìn)的工藝設(shè)備相比，粉礦粒度還是過粗，還沒有完全體現(xiàn)多碎少磨工藝的要求，目前現(xiàn)在的工藝和設(shè)備無法再降低粉礦粒度，主要體現(xiàn)在篩分返回到8#、9#皮帶返回量過大，第三段破碎的負(fù)荷過大，破碎能力受到約束。

3.2 磨礦產(chǎn)品粒度過粗，礦物單體解離度不夠

寶山鉛鋅銀礦石屬于中等硬度礦石，粗細(xì)不均勻嵌布，礦物共生關(guān)系比較密切，多家研究院所對寶山礦石磨礦細(xì)度所做的研究結(jié)果表明:磨礦細(xì)度越細(xì)，產(chǎn)品主品位越高，產(chǎn)品互含越低，－74 μm含量達(dá)到90%時(shí)，選別效果最為理想，湖南有色金屬研究院對寶山礦石現(xiàn)場磨礦細(xì)度要求－74 μm 78%以上，現(xiàn)場所使用的球磨是MQG2700×2100短頭型磨機(jī)，原設(shè)計(jì)是針對銅鉬礦石的磨礦，磨礦細(xì)度要求在－74μm 65%～68%，2008年對3#球磨進(jìn)行更新改進(jìn)為MQG2700×3600，但磨礦效果還是很難達(dá)到工藝要求。而近幾年磨礦－74 μm含量總是在72%左右，2008～2011年磨礦濃度、細(xì)度情況統(tǒng)計(jì)情況列于表2。

表2 磨礦濃度、細(xì)度統(tǒng)計(jì)表

3.3 浮選操作工憑經(jīng)驗(yàn)操作，檢測手段不先進(jìn)

寶山鉛鋅銀礦石選礦采用浮選工藝，浮選操作是選礦的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，操作的好壞直接關(guān)系到選礦指標(biāo)，現(xiàn)場操作主要靠操作工的經(jīng)驗(yàn)，通過觀察泡沫的顏色、泡沫的大小，泡沫的虛實(shí)、泡沫的刮出量、用淘洗的方法來進(jìn)行操作，雖然寶山選廠的浮選工的操作經(jīng)驗(yàn)比較豐富，素質(zhì)比較高，由于化驗(yàn)結(jié)果滯后，先一天的操作要第二天才出化驗(yàn)結(jié)果，操作工根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果再來指導(dǎo)第二天的操作，調(diào)整工藝條件，調(diào)整藥劑用量。但操作的隨意性比較大，指標(biāo)的波動(dòng)也比較大，特別是目前寶山的礦石性質(zhì)比較復(fù)雜，礦種變化比較頻繁，原礦品位波動(dòng)大，干擾因素比較多，不利于指標(biāo)的穩(wěn)定提高。

3.4 金銀回收率特別是金的回收率不高

寶山鉛鋅銀礦石中含有貴重金屬Au、Ag，主要是富集在Pb精礦中，部分銀富集在Zn精礦中，原礦含Au約1～1.2 g，含Ag約130～160 g，近幾年Au、Ag的回收率情況列于表3。

表3 Au、Ag回收率情況統(tǒng)計(jì)表 %

金在硫精礦中的含量如圖3所示，從圖3可以看出，Au在S精礦中損失含量約3.5～4.2 g/t。

金在硫精礦中的損失情況如圖4所示，從圖4中可以看出Au在S精礦中損失的回收率約為40%～50%。

金的化學(xué)物相分析結(jié)果列于表4。

圖3 金在硫精礦中的含量

圖4 金在硫精礦中的回收率

表4 金的化學(xué)物相分析結(jié)果

從金的物相分析結(jié)果可知:金在西部礦石和北部礦石中的賦存形式基本相同，在試樣研磨至100%－74 μm的粒度下，以自然金等獨(dú)立金礦物存在的金的分布比例在20%以下，金主要包裹于黃鐵礦等硫化礦物中約占56%，約有18%～22%的金則被碳酸鹽物、氧化鐵礦物等包裹，其它5%的金被包裹于石灰及硅酸鹽礦物中。而金在硫精礦中的用量低于5 g/t是不計(jì)價(jià)，金在硫精中的含量損失為3～4 g/t，損失的回收率為40%～50%，因此如何回收硫精礦中的金是擺在選礦工作中的一個(gè)攻關(guān)課題。

3.5 礦種變化頻繁，礦石品位波動(dòng)大

穩(wěn)定的給礦、穩(wěn)定的礦石性質(zhì)、穩(wěn)定的工藝條件有利于浮選操作，也有利于選礦指標(biāo)的提高。選廠這幾年來，受井下出礦的影響，礦種變化頻繁、礦石品位波動(dòng)等因素嚴(yán)重影響并制約了選礦指標(biāo)的提高。井下出礦礦種較多，有北部、西部、砂頁巖，每個(gè)礦種出礦量不均衡，礦種的批量生產(chǎn)量小，有時(shí)一個(gè)月西部、北部、砂頁巖礦種變化8～9次，操作工剛適應(yīng)，剛剛掌握礦石性質(zhì)和操作條件，原礦礦種又變化了，又要摸索。同時(shí)受井下采場的影響，出礦品位波動(dòng)也非常大，品位高的13%～15%，品位低的3%～4%，給選廠的生產(chǎn)組織帶來很大的困難。

4 改進(jìn)措施

針對寶山鉛鋅銀礦石選礦存在的問題，從以下幾個(gè)方面提出解決問題的對策。

4.1 降低粉礦粒度，體現(xiàn)多碎少磨

1.調(diào)整合理的破碎比，破碎作業(yè)采用三段一閉路流程，合理的破碎比是使三臺(tái)破碎設(shè)備負(fù)荷均衡的重要參數(shù)，而篩網(wǎng)尺寸是粉礦粒度粗細(xì)的依據(jù)。目前，粗碎排礦口為73 mm，中碎排礦口為22 mm，細(xì)碎排礦口為11.5 mm，細(xì)碎設(shè)備的負(fù)荷最重。因此，前二段破碎還要相應(yīng)增加負(fù)荷，適當(dāng)將排礦口調(diào)小，以減少第三段細(xì)碎的負(fù)荷。

2.增加緩沖礦倉，使第三段破碎達(dá)到擠滿式給礦要求。2008年對M系列破碎設(shè)備更新改造，將Φ1200標(biāo)準(zhǔn)園錐破碎機(jī)更換成C80，將Φ1650園錐破碎機(jī)更換成GP11F，按廠家提供的要求，GP11F要建一個(gè)緩沖礦倉，采用擠滿式給礦，改造時(shí)由于場地的局限性取消了緩沖礦倉，而是直接用漏斗把礦給入，導(dǎo)致GP11F細(xì)碎設(shè)備的優(yōu)越性能沒有充分發(fā)揮，下一步在T系列破碎設(shè)備改造時(shí)，應(yīng)充分考慮這一因素，完善緩沖礦倉。

3.選擇合適的細(xì)碎設(shè)備。從目前的生產(chǎn)情況來看，選擇高效的細(xì)碎設(shè)備是保證粉礦粒度的關(guān)鍵，通過對黃沙坪選廠、柿竹園選廠以及辰州礦業(yè)選礦廠的考查，粉礦粒度基本上控制12 mm以下，有的甚至10 mm以下，一般采用HP系列破碎機(jī)作細(xì)碎，為此，下一步對M系列破碎設(shè)備改造時(shí)，可以參考，或者是對GP11F細(xì)篩設(shè)備加大一個(gè)規(guī)格，選用GP11M，通過調(diào)整振動(dòng)篩篩網(wǎng)尺寸，就可降低粉礦粒度，以達(dá)到多碎少磨的效果。

4.2 完善磨礦自動(dòng)化

磨礦自動(dòng)化技術(shù)近幾年取得了重大的進(jìn)展，從根本上改變了傳統(tǒng)磨礦技術(shù)落后的局面。按傳統(tǒng)的磨礦工藝，工人憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，對生產(chǎn)過程的控制既不及時(shí)又不精確，磨礦濃細(xì)度波動(dòng)比較大，很難獲得較好的生產(chǎn)指標(biāo)，同時(shí)勞動(dòng)條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大。采用磨礦自動(dòng)化，通過自動(dòng)檢測能夠及時(shí)準(zhǔn)確地指示磨礦過程各參數(shù)的變化，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)能及時(shí)根據(jù)所測結(jié)果準(zhǔn)確地對有關(guān)變化量如給礦量、鋼球補(bǔ)加、給礦水、返砂水、排礦水、磨礦濃度等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳的磨礦效果，同時(shí)采用磨礦自動(dòng)化控制，能提高磨機(jī)的生產(chǎn)能力。柿竹園選廠采用磨礦自動(dòng)控制后，磨機(jī)生產(chǎn)能力由2 000 t/h提高到2 300 t/h，效果相當(dāng)顯著。磨礦分級自動(dòng)化控制是利用現(xiàn)代的控制技術(shù)、檢測技術(shù)、電氣技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與磨礦工藝技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)化工藝生產(chǎn)過程控制，穩(wěn)定和提高工藝技術(shù)指標(biāo)，通過實(shí)時(shí)生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)工藝設(shè)備的控制，提高設(shè)備作業(yè)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，平衡各工序的作業(yè)能力和效率，改善工作環(huán)境，達(dá)到提高產(chǎn)量，降低成本的目的。

4.3 采用X熒光在線分析儀，指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)

在線X熒光分析儀是選礦廠穩(wěn)定精礦品位降低產(chǎn)品互含，降低尾礦品位，提高金屬回收率的關(guān)鍵性自動(dòng)化檢測裝置，它可以實(shí)時(shí)連續(xù)地測量選礦廠生產(chǎn)流程中各產(chǎn)品的品位、礦漿濃度等工藝參數(shù)。目前，浮選操作主要是憑操作工的經(jīng)驗(yàn)，觀看泡沫的顏色、虛實(shí)、大小、響聲，用淘洗的方法來判斷精礦品位及跑尾情況，隨意性比較大，加上化驗(yàn)滯后，當(dāng)班的樣品要等到第二天才出化驗(yàn)結(jié)果，加上礦石性質(zhì)變化，對現(xiàn)場的指導(dǎo)意義并不大，指標(biāo)的波動(dòng)相當(dāng)大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)指標(biāo)的提高，因此采用X熒光在線分析儀指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)迫在眉睫。國外比較著名的有芬蘭奧托昆普公司生產(chǎn)的在線分析儀，已在凡口鉛鋅礦選礦廠應(yīng)用有十多年，效果非常好，國內(nèi)也有幾家生產(chǎn)X熒光在線分析儀的廠家，如中鋼馬礦院生產(chǎn)的X熒光多道多探頭高精度在線品位分析儀，也有成功的應(yīng)用。

4.4 采用新型浮選藥劑以及采用選冶聯(lián)合流程來提高金銀的回收率

從前面的現(xiàn)狀和原因分析中可以看出金、銀的回收率特別是金的回收率不是很理想，多家研究院所對此也做了大量的工作，這取決于金銀在礦物中的賦存狀態(tài)和嵌布特性，作者認(rèn)為還可以從以下幾個(gè)方面去做些工作。

4.4.1 采用新型浮選藥劑，提高金銀回收率

目前，礦石中的貴重金屬金銀主要富集在鉛精礦中，且貴重金屬金銀的品位比較高，產(chǎn)值比較大，金原礦品位在0.9～1.2 g/t，銀原礦品位平均在130～150 g/t，而金的回收率只有十幾，銀的回收率70%左右。尋找新型的浮鉛藥劑，如BK301、BJ－306，丁基銨黑藥、P60等，這些新藥劑或新藥劑組合對提高金礦石的回收率有好的效果，可以在新藥劑的使用上做些研究和探索工作。

4.4.2 降低鉛精礦主品位，提高金銀回收率

從金的賦存狀態(tài)和嵌布特性來看，金與硫的賦存關(guān)系最密切，金在黃鐵礦中的含量約占55%左右，目前的鉛精礦主品位在63%以上，有時(shí)高達(dá)65%，如果將鉛精礦的主品位降低到58%～60%，讓硫在鉛精礦中的品位提高3%～5%，從理論上金的回收率可提高約3%。目前，4系列無氰工藝的工業(yè)試驗(yàn)也正是按這一思路在做工作，試驗(yàn)結(jié)果有待驗(yàn)證。

4.4.3 采用選冶聯(lián)合流程來回收硫精礦中的金，提高金的回收率

從圖3可以看出，金在硫精礦中的含量在3.32～4.29 g/t，而金在硫精礦中的含量低于5 g/t，金是不計(jì)價(jià)的，單從物理的方法或傳統(tǒng)的選礦方法如重選、浮選法很難將硫精礦的金提高到5 g/t以上，研究單位已做過這方面的工作，采用選冶聯(lián)合流程即先進(jìn)行物理的方法采用螺旋溜槽、搖床或離心選礦機(jī)將硫精礦進(jìn)行進(jìn)一步的富集，脫掉部分細(xì)泥或脈石礦物，得到硫粗精礦，將硫粗精礦進(jìn)行細(xì)磨，采用浸出工藝或氧化焙燒浸出工藝將金浸出。當(dāng)然，工藝雖然簡單，但成本可能要高，經(jīng)濟(jì)效益如何，有待進(jìn)一步研究。

4.5 強(qiáng)化管理，合理配礦

目前，公司井下出礦礦點(diǎn)比較多，礦種也比較多，有北部礦和西部礦，西部礦又有碳質(zhì)巖的鉛鋅礦、砂頁巖型的鉛鋅礦、白玉巖型的鉛鋅礦，礦石性質(zhì)差別比較大，由于采場比較多，每個(gè)采場的礦石品位差別也比較大，因此礦種變化頻繁，礦石品位波動(dòng)大給選礦生產(chǎn)帶來很大的不利因素，如何做到均衡生產(chǎn)、批量生產(chǎn)、穩(wěn)定生產(chǎn)這還得從源頭抓起，井下一定要強(qiáng)化管理，合理配礦，穩(wěn)定的原礦品位、穩(wěn)定的礦石性質(zhì)是提高選礦回收率的重要因素。

5 結(jié)語

1.寶山鉛鋅銀礦石原礦性質(zhì)較復(fù)雜，嵌布粒度細(xì)，一段磨礦很難達(dá)到鉛鋅礦物的有效單體解離，采用控制分級會(huì)降低磨礦的臺(tái)時(shí)處理能力，但有利于選別指標(biāo)的提高。

2.采用磨礦自動(dòng)化控制和增加X熒光在線分析儀等先進(jìn)的控制技術(shù)和自動(dòng)檢測設(shè)備對提高磨礦效率，提高鉛鋅精礦品位和回收率，降低尾礦損失，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度有很好的作用。

3.由于金的賦存狀態(tài)和嵌布特性，決定金和黃鐵礦關(guān)系致密，有效提高金的回收率，目前單用物理的選礦方法有一定的局限性，可能要采用選冶聯(lián)合流程進(jìn)行有效回收，或者還要更多地借助科研院所的力量對這一難題進(jìn)行攻克。

［1］ 周箐.提高寶山西部和北部鉛鋅銀礦體中鉛鋅金銀回收率試驗(yàn)研究報(bào)告［R］.長沙:湖南有色金屬研究院，2009.

［2］ 張之明，武仁杰，張傳柱.提高Au回收率的試驗(yàn)研究與生產(chǎn)實(shí)踐［J］.黃金，2010，31(7):43－45.