提高會(huì)澤鉛鋅礦選礦回收率方法探討

杜浩榮 楊 波 朱運(yùn)凡 劉 杰

(昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院)

會(huì)澤鉛鋅礦石是世界上極少見的特富鉛鋅礦石，礦石主要來自3個(gè)不同礦體，平均地質(zhì)品位為Pb 8.35%、Zn 17.41%。由于受入選礦石品位劇烈波動(dòng)及氧化率差異大、目的礦物嵌布關(guān)系復(fù)雜等礦石性質(zhì)因素和磨選工藝技術(shù)因素的影響，選礦廠投產(chǎn)數(shù)年來，鉛鋅回收率均不高，分別為83%～84%和92%～93%。因此，提高會(huì)澤鉛鋅礦選礦回收率具有重要意義。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦物組成

礦石中礦物組成比較復(fù)雜，鉛、鋅、硫等主要以獨(dú)立礦物存在。礦石中鋅礦物主要為閃鋅礦，其次為少量菱鋅礦;鉛礦物主要為方鉛礦，其次有少量的白鉛礦;硫的獨(dú)立礦物主要為黃鐵礦，其次為白鐵礦。金屬礦物除了鉛鋅礦物，還有少量鐵礦物和銅礦物，鐵礦物主要以褐鐵礦、赤鐵礦形式存在，銅礦物主要為黃銅礦。脈石礦物組成較簡(jiǎn)單，主要為白云石，其次為方解石，還有少量絹云母、白云母、黏土礦物、石英等。

1.2 主要金屬礦物嵌布特征

(1)方鉛礦。方鉛礦是礦石中主要鉛礦物，主要呈不規(guī)則狀嵌布于脈石礦物中;部分方鉛礦與閃鋅礦嵌布關(guān)系密切，呈不規(guī)則狀、脈狀、星點(diǎn)狀、蠕蟲狀嵌布于閃鋅礦中。由于氧化作用的結(jié)果，白鉛礦沿方鉛礦邊緣、裂隙交代方鉛礦，有時(shí)形成交代殘余結(jié)構(gòu)，二者的鑲嵌關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，有時(shí)方鉛礦呈星點(diǎn)狀、彌散狀分布在白鉛礦中。

(2)閃鋅礦。閃鋅礦是礦石中最主要的鋅的獨(dú)立礦物，主要呈不規(guī)則狀產(chǎn)出。部分閃鋅礦與方鉛礦、黃鐵礦關(guān)系密切，常沿黃鐵礦的裂隙充填、交代，形成復(fù)雜的鑲嵌關(guān)系;有時(shí)可見閃鋅礦內(nèi)存有細(xì)粒黃鐵礦、方鉛礦包裹體;方鉛礦有時(shí)還呈細(xì)脈狀定向嵌布于閃鋅礦中，這部分細(xì)粒方鉛礦和黃鐵礦由于與閃鋅礦難以單體分離，故在浮選作業(yè)中較易進(jìn)入鋅精礦，造成鋅精礦含鉛較高，同時(shí)影響鋅精礦的品位。

(3)黃鐵礦。黃鐵礦也是礦石中重要的有價(jià)礦物，主要呈不規(guī)則狀嵌布于脈石礦物中，細(xì)粒黃鐵礦有時(shí)可見自形、半自形晶結(jié)構(gòu);黃鐵礦與閃鋅礦、方鉛礦關(guān)系較密切，常被閃鋅礦、方鉛礦膠結(jié)交代形成較為復(fù)雜的鑲嵌關(guān)系，呈溶蝕結(jié)構(gòu)和交代殘余結(jié)構(gòu);黃鐵礦中有時(shí)可見閃鋅礦和方鉛礦包體，這部分方鉛礦、閃鋅礦由于不易與黃鐵礦單體分離，故在浮選作業(yè)中較易損失于硫精礦中。

2 影響鉛鋅回收率的原因分析

2.1 原礦性質(zhì)的影響

選廠處理的礦石主要來自3個(gè)礦體，采出礦石在井下混合后直接由豎井提升至原礦倉(cāng)。由于3個(gè)礦體賦存狀態(tài)各不相同，造成入選原礦性質(zhì)很不穩(wěn)定。

3個(gè)采場(chǎng)原礦鉛鋅品位波動(dòng)較大，有時(shí)達(dá)到6個(gè)百分點(diǎn)，并且采礦過程中有部分膏體充填料混入原礦，進(jìn)一步加劇了入選原礦品位的波動(dòng);礦石氧化率變化較大，原礦綜合氧化率為20%～30%，有時(shí)礦體端部或較大構(gòu)造發(fā)育部位的礦石氧化率甚至達(dá)到40%～60%;礦石組成變化較大，高硫礦、高鐵礦、含泥礦所占比例波幅較大，且方鉛礦易過磨、黃鐵礦難磨，這大大增加了磨礦粒度控制和分選的難度。

2.2 磨礦分級(jí)效率的影響

通過對(duì)鉛、鋅精礦的篩析，發(fā)現(xiàn)－500目含量較高，且鉛在鋅精礦的－500目粒級(jí)中以及鋅在鉛精礦的－500目粒級(jí)中有不同程度的富集現(xiàn)象，說明粒度太細(xì)分選效果不理想，加重了精礦中鉛鋅的互含。造成過量細(xì)粒產(chǎn)生的原因是磨礦分級(jí)效率不高。

影響磨礦分級(jí)效率的原因主要在于:會(huì)澤鉛鋅礦石是一種特富鉛鋅礦石，其中有用礦物含量高、密度大，水力旋流器分級(jí)的反富集作用使大量粒度合格的重礦物返回再磨，從而造成有用礦物過磨。

2.3 細(xì)粒級(jí)礦物的影響

會(huì)澤鉛鋅礦主要金屬礦物閃鋅礦、方鉛礦以及黃鐵礦共生關(guān)系密切，嵌布粒度細(xì)微，必須通過細(xì)磨才能使有用礦物充分單體解離，這為細(xì)粒級(jí)的大量產(chǎn)生提供了機(jī)會(huì)，結(jié)合尾礦－500目粒級(jí)中有鉛鋅富集現(xiàn)象，表明過磨是影響鉛鋅回收的重要原因。

3 提高鉛鋅回收率的途徑

3.1 科學(xué)配礦，穩(wěn)定入選礦石性質(zhì)

選礦廠入選礦石性質(zhì)的變化必然影響生產(chǎn)過程的穩(wěn)定，使選礦生產(chǎn)操作難度加大，最終導(dǎo)致生產(chǎn)指標(biāo)波動(dòng)。造成礦石性質(zhì)不穩(wěn)定的原因主要是各礦體礦石性質(zhì)的差異、生產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作和采礦計(jì)劃與實(shí)施工作不到位或二者銜接出現(xiàn)問題、礦石堆料場(chǎng)所管理缺乏科學(xué)性等。

從目前礦山現(xiàn)狀看，3個(gè)采場(chǎng)深部資源地質(zhì)勘查工作較為詳細(xì)，采礦設(shè)計(jì)及井下配礦方案、出礦系統(tǒng)及出礦方式均已確定，選礦廠工藝流程成熟、穩(wěn)定、順暢，因此，解決問題的關(guān)鍵就落實(shí)到工藝技術(shù)方案和生產(chǎn)管理制度的細(xì)化和落實(shí)上。具體措施主要有:

(1)建立質(zhì)量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)采場(chǎng)各出礦部位、井下出礦、礦石堆場(chǎng)和選礦廠各料倉(cāng)礦石的礦量、品位、氧化率等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，為準(zhǔn)確、合理配礦創(chuàng)造條件。

(2)改擴(kuò)建礦石堆場(chǎng)，保證品質(zhì)極端(包括品位、氧化程度等)且量大的礦石有暫時(shí)堆放場(chǎng)所，確保此類礦石逐步消化。

(3)增強(qiáng)崗位責(zé)任意識(shí)，提高職工配礦技能，引進(jìn)先進(jìn)的堆場(chǎng)倒運(yùn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)科學(xué)配礦軟硬件的升級(jí)。

(4)建立完善、嚴(yán)格的配礦制度，做到有制度、有檢查、有獎(jiǎng)懲。實(shí)現(xiàn)多管齊下、齊抓共管管配礦的目標(biāo)。

3.2 選擇合理的磨礦介質(zhì)，提高磨礦產(chǎn)品粒度的均勻性

從工藝流程考查結(jié)果可以看出，磨礦產(chǎn)品中過磨級(jí)別(－500目)產(chǎn)率大、中間易選級(jí)別產(chǎn)率低、磨礦產(chǎn)品粒度均勻性差，表明目前使用的鋼球不是該礦石磨礦的合適介質(zhì)。

優(yōu)化磨礦介質(zhì)應(yīng)具體考慮介質(zhì)的尺寸和形狀。大量的研究表明，短柱形小尺寸鑄鐵鋼鍛適合處理球磨容易泥化、磨礦產(chǎn)品粒度不均勻礦石。最近在二段磨礦組織的鋼球與鑄鐵鋼鍛磨礦效果對(duì)比可以看出，采用 ?30 mm×35 mm的鑄鐵鋼鍛代替 ?40 mm鋼球，在磨礦能力相當(dāng)?shù)那闆r下，磨礦產(chǎn)品粒度均勻性有所改善:易選粒級(jí)(0.074～0.028 mm)產(chǎn)率增加了2.64個(gè)百分點(diǎn)，－0.028 mm過磨粒級(jí)產(chǎn)率降低了2.02個(gè)百分點(diǎn)。因此，后續(xù)應(yīng)盡快開展二段磨礦鑄鐵鋼鍛尺寸的研究和一段磨礦適宜介質(zhì)的研究。

3.3 采用細(xì)篩代替水力旋流器，提高分級(jí)效率

水力旋流器是按徑向速度差進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備，粒度和密度是重要影響因子，合格粒級(jí)的反富集現(xiàn)象在會(huì)澤鉛鋅礦大密度金屬礦物的分級(jí)中較為普遍，返回再磨的合格粒級(jí)大都是鉛鋅礦物單體或富連生體，這些粒級(jí)的返回是造成過磨的重要原因。

高頻細(xì)篩是嚴(yán)格按粒度進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備，用高頻細(xì)篩處理類似會(huì)澤鉛鋅礦這種有用礦物密度大、含量高的礦石，在高效及時(shí)分出合格粒級(jí)、減少合格粒級(jí)返回再磨方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。礦漿均勻給入并平穩(wěn)流經(jīng)篩面過程中，同樣尺寸的顆粒密度大的率先下沉至篩面，粒度小于篩孔尺寸的先通過篩孔進(jìn)入篩下，大大減少了粒度合格的大密度顆粒留在篩上并返回再磨的機(jī)會(huì)，可有效避免已經(jīng)單體解離的細(xì)粒有用礦物發(fā)生過磨。因此，消除反富集、減少合格粒級(jí)過磨的重要手段是用高頻細(xì)篩替代水力旋流器。

3.4 強(qiáng)化對(duì)細(xì)粒級(jí)有用礦物的回收

在實(shí)際生產(chǎn)中，礦物過磨是不可避免的，人們能做的就是通過工藝技術(shù)條件的優(yōu)化減少過磨現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)提高過磨粒級(jí)的回收效果。

從會(huì)澤鉛鋅礦的流程考查結(jié)果看，微細(xì)粒鉛礦物回收效果較差，回收率提升空間較大，因此，提高鉛回收率是重點(diǎn)，主要措施有:

(1)由于會(huì)澤鉛鋅礦采用了等可浮浮選，在鉛鋅混合精礦再磨分離過程中，細(xì)粒鉛礦物回收效果不夠理想，因此，后續(xù)應(yīng)著重研究對(duì)細(xì)粒鉛礦物有較好回收效果的新藥劑制度。

(2)探索采用新的浮選設(shè)備，強(qiáng)化對(duì)微細(xì)粒鉛礦物的回收。近年來，國(guó)內(nèi)外在微細(xì)粒礦物浮選方面取得了一系列的成果，微泡浮選柱、充填式浮選柱、旋流充氣式浮選柱、噴射浮選機(jī)等在處理質(zhì)量小、比表面積大的微細(xì)粒方面表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢(shì)，因此，開展微細(xì)粒浮選設(shè)備替代現(xiàn)場(chǎng)浮選槽的工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)很有必要。

(3)采用選擇性絮凝技術(shù)，提高微細(xì)粒礦物回收率。國(guó)內(nèi)外開展的微細(xì)粒礦物回收試驗(yàn)結(jié)果表明，利用選擇性絮凝技術(shù)可以改善微細(xì)粒礦物的回收。因此，在會(huì)澤鉛鋅礦進(jìn)行了選擇性絮凝研究，結(jié)果表明，在鉛掃選中添加絮凝劑PAM和捕收劑丁銨黑藥，在鉛精礦鉛品位相當(dāng)?shù)那闆r下，可提高鉛回收率近5個(gè)百分點(diǎn)。

4 結(jié)語

(1)會(huì)澤鉛鋅礦鉛品位為8.35%、鋅品位為17.41%，是一種特富鉛鋅礦石，但主要金屬礦物共生關(guān)系密切，嵌布粒度較細(xì)，氧化程度較高，屬于極難選礦石，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)鉛、鋅回收率較低，分別僅有83%～84%和92%～93%。

(2)從流程考查結(jié)果看，影響鉛鋅回收率的主要因素有:①原礦氧化程度較高、嵌布粒度細(xì)微、嵌布關(guān)系復(fù)雜;②磨礦分級(jí)效率較低、過磨現(xiàn)象嚴(yán)重;③工藝設(shè)備和藥劑制度對(duì)微細(xì)粒礦物的回收效果不理想。

(3)針對(duì)影響鉛鋅回收率的因素，相應(yīng)提出了科學(xué)配礦、穩(wěn)定入選礦石性質(zhì)，選擇合理的磨礦介質(zhì)、提高磨礦產(chǎn)品粒度的均勻性，采用細(xì)篩代替水力旋流器、提高分級(jí)效率，強(qiáng)化對(duì)細(xì)粒級(jí)有用礦物的回收等提高鉛鋅回收率的措施。

［1］ 高連啟，惠世和.某復(fù)雜難選鉛鋅氧硫混合礦選礦回收率提高研究［J］.云南冶金，2011，40(5):19-20.

［2］ 楊生智.提高廠壩鉛鋅礦選礦回收率的途徑探討［J］.有色金屬:選礦部分，2004(6):11-12.

［3］ 王琳琳，文書明，程 坤.磨礦過程中礦物的解離行為分析及提高單體解離度的方法［J］.礦冶，2006，15(2):15-16.

［4］ 肖慶飛，段希祥.磨礦過程中應(yīng)注意的問題分析及對(duì)策研討［J］.礦產(chǎn)綜合利用，2006(4):18-19.

［5］ 王 晶，肖慶飛，羅春梅，等.會(huì)澤氧硫混合鉛鋅礦精礦再磨介質(zhì)優(yōu)化試驗(yàn)研究［J］.礦產(chǎn)研究與開發(fā)，2012，32(1):14-15.

［6］ 李玉樓.細(xì)篩代替水力旋流器的初步實(shí)踐［J］.金屬礦山，1981(2):26-27.

［7］ 戴 強(qiáng).強(qiáng)化微細(xì)粒礦物浮選的措施分析［J］.國(guó)外金屬礦選礦，1996(3):11-12.

［8］ 周 麗，文書明.細(xì)粒礦物浮選分選技術(shù)現(xiàn)狀［J］.國(guó)外金屬礦選礦.2003(2):21-22.

［9］ 周德炎.某選礦廠微細(xì)粒鉛鋅浮選試驗(yàn)研究［J］.礦產(chǎn)研究與開發(fā).2007(6):22-23.