陜西楠木樹氧化鉛鋅礦磨礦試驗(yàn)研究

武俊杰，緱明亮，楊 柳，陳文科，王建斌

（陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所，陜西 西安710001）

西北地區(qū)已探明氧化鉛鋅礦資源非常豐富，其特點(diǎn)是儲(chǔ)量大、品位高、儲(chǔ)量集中、埋藏淺、大部分易于開采等。但同時(shí)，由于鉛鋅礦物的氧化程度深，嵌布粒度細(xì)，風(fēng)化和泥化嚴(yán)重，這就導(dǎo)致氧化鉛鋅礦在磨礦過程中容易產(chǎn)生過粉碎現(xiàn)象，影響了磨礦效率及后續(xù)的選別效果。本文針對陜西楠木樹氧化鉛鋅礦進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室球磨機(jī)磨礦介質(zhì)與礦量比例、鋼球配比的磨礦條件試驗(yàn)研究，確定了最佳的磨礦介質(zhì)與礦量比例、鋼球直徑配比條件，基本解決了該氧化鉛鋅礦過粉碎現(xiàn)象，為工業(yè)試驗(yàn)提供了理論依據(jù)。

1 工藝礦物學(xué)研究

1.1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)所用氧化鉛鋅礦礦樣，賦存原巖為角礫狀白云巖。該礦石礦物以菱鋅礦、閃鋅礦、方鉛礦為主，還含有少量硅鋅礦、黃鐵礦等。方鉛礦多呈不規(guī)則他形集合體，粒徑在2.0～0.02mm之間，部分方鉛礦呈細(xì)脈狀充填在閃鋅礦粒間及裂隙中。閃鋅礦多為不規(guī)則的他形晶粒狀，該礦物是礦石中主要含硫化鋅礦物。粒徑最大3.0mm以上，最小0.1mm以下。小顆粒閃鋅礦多在白云石粒間或包裹在菱鋅礦、硅鋅礦等礦物交代而成的殘晶中。菱鋅礦為主要的含鋅礦物，其鋅含量占礦石總鋅量的70%以上，菱鋅礦常交代閃鋅礦。脈石主要為白云石、石英。白云石占總礦物83%～85%，石英僅有4%～7%。礦石硬度為3～3.5。雖然主要鉛鋅礦物嵌布粒度較粗，易單體解理，但是有部分菱鋅礦，與易碎白云石交叉在一起，白云石礦石脆性強(qiáng)，在磨礦過程中易過磨而泥化。

1.2 原礦化學(xué)成分及篩分結(jié)果

原礦光譜半定量分析結(jié)果見表1。

原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見表2。

原礦X射線衍射分析結(jié)果見表3。

原礦鋅的物相分析結(jié)果見表4。

原礦鉛的物相分析結(jié)果見表5。

原礦經(jīng)破碎后，粒度篩分結(jié)果見表6。

表1 原礦光譜半定量分析結(jié)果

表2 原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果

表3 原礦X衍射分析結(jié)果

表4 原礦鋅的物相分析結(jié)果

表5 原礦鉛的物相分析結(jié)果

表6 原礦篩分結(jié)果

從表6可以看出，原礦經(jīng)破碎后－0.0308mm含量高達(dá)20%，已經(jīng)輕微過粉碎，對后續(xù)磨礦條件要求較苛刻。

2 磨礦試驗(yàn)

2.1 磨礦介質(zhì)與礦量比例（裝球量）試驗(yàn)

試驗(yàn)所用球磨機(jī)型號(hào)：RK／ZQM，規(guī)格：Φ250×100mm，轉(zhuǎn)數(shù)：96r／min，電機(jī)功率：0.55kW。試驗(yàn)條件見表7。

表7 磨礦介質(zhì)與礦量比例試驗(yàn)條件

不同裝球量磨礦曲線見圖1，篩分結(jié)果見表8（達(dá)到相同的磨礦細(xì)度－0.074mm 70%左右），螺旋溜槽試驗(yàn)結(jié)果見表9。

由圖1所示，當(dāng)裝球量為10.56kg時(shí)，各個(gè)磨礦時(shí)間的－0.074mm產(chǎn)率最高，磨礦功效最佳。

由表8可以看出，同樣得到－0.074mm 70%左右的磨礦產(chǎn)品時(shí)，裝球量為10.56kg時(shí)，產(chǎn)品中－0.0386含量47.66%相對較低。說明磨礦產(chǎn)品過粉碎輕。

表8 裝球量磨礦產(chǎn)品篩分結(jié)果

圖1 裝球量磨礦曲線圖

表9 裝球量螺旋溜槽試驗(yàn)結(jié)果

由表9可以看出，當(dāng)裝球量為10.56kg時(shí)，Pb和Zn的粗砂品位最高，分別為1.83%和4.92%。Pb和Zn的礦泥品位最低，分別為0.60%和2.12%。因此，選擇裝球量為10.56kg最佳。

2.2 鋼球直徑配比試驗(yàn)

長期的生產(chǎn)實(shí)踐證明，磨機(jī)內(nèi)裝3～5種球的磨礦效果比只裝一種球的磨礦效果好。這種裝球制度的基本思想，是某一級(jí)別的球徑產(chǎn)率應(yīng)該和其破碎最適宜級(jí)別的礦粒產(chǎn)率相等或相當(dāng)，即遵循“大球打大塊，小球磨小塊”的思想原則。試驗(yàn)條件見表10。

表10 鋼球直徑配比試驗(yàn)條件

磨礦曲線圖見圖2，篩分結(jié)果見表11（達(dá)到相同的磨礦細(xì)度－0.074mm 70%左右）。

圖2 鋼球直徑配比磨礦試驗(yàn)結(jié)果

由圖2可以看出，當(dāng)采用序號(hào)4所示鋼球配比時(shí)，各個(gè)磨礦時(shí)間的－0.074mm產(chǎn)率最高，磨礦功效最佳。

表11 鋼球直徑配比磨礦產(chǎn)品篩分結(jié)果

由表11可以看出，采用序號(hào)4所示鋼球配比，所用磨礦時(shí)間最短，而且－0.0386mm級(jí)別產(chǎn)率相對較少，過粉碎最低。

3 結(jié)語

1）對于很多易碎性礦石，有用礦物與大部分石英及其他礦物鑲嵌關(guān)系較簡單，易于解離。因此，在磨礦之初就應(yīng)該考慮選擇棒磨機(jī)等因素，而磨礦流程應(yīng)該利用礦石的選擇性磨礦作用，粗磨即可丟尾，這樣既節(jié)省磨礦成本，又可以減少礦石的過粉碎。

2）本研究通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)確定了較合理的磨礦介質(zhì)與礦量的比例為10.56∶1，鋼球直徑?30、?29、?27、?18、?15配比（%）為15.89∶5.51∶46.56∶19.40∶12.64。磨礦產(chǎn)品的過粉碎程度相對較小，有利于后續(xù)的浮選試驗(yàn)。

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