選擇性絮凝浮選法處理某低品位硫氧混合鉛鋅礦選礦試驗研究

于正華，肖 駿，董艷紅，陳代雄，楊建文

（1.蘭坪金利達(dá)礦業(yè)有限責(zé)任公司，云南蘭坪 631403；2.湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100；3.復(fù)雜銅鉛鋅共伴生金屬資源綜合利用湖南省重點實驗室，湖南長沙 410100）

選擇性絮凝浮選法處理某低品位硫氧混合鉛鋅礦選礦試驗研究

于正華1，肖 駿2，3，董艷紅2，3，陳代雄2，3，楊建文2，3

（1.蘭坪金利達(dá)礦業(yè)有限責(zé)任公司，云南蘭坪 631403；2.湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100；3.復(fù)雜銅鉛鋅共伴生金屬資源綜合利用湖南省重點實驗室，湖南長沙 410100）

云南某特大型硫氧混合鉛鋅礦原礦因深度泥化，預(yù)先脫泥造成大量金屬流失、直接硫化－胺法浮選很難富集，針對以上特性，在工藝礦物學(xué)分析的基礎(chǔ)上在浮選過程中加入分散劑腐殖酸鈉＋LA處理硫化鋅浮選尾礦礦漿，再加入高效的選擇性絮凝劑KN絮凝細(xì)泥，絮凝沉降后的精礦再加入硫化鈉及胺類捕收劑進(jìn)行硫化－胺法浮選，使用該方法處理原礦含鉛2.21%、含鋅7.71%的硫氧混合鉛鋅礦可獲得較優(yōu)的選礦指標(biāo)，其中氧化鋅精礦品位達(dá)35.26%，硫化鋅和氧化鋅總回收率達(dá)81.26%，該指標(biāo)優(yōu)于國內(nèi)同類型氧化鉛鋅礦山，為礦山下一步技術(shù)改造提供了夯實的科學(xué)依據(jù)。

分散絮凝；硫氧混合鉛鋅礦；氧化鋅浮選

云南某特大型氧化鉛鋅礦床，其礦石性質(zhì)極為復(fù)雜，礦物種類極多，礦石中褐鐵質(zhì)及粘土質(zhì)泥化嚴(yán)重，可溶鹽成分較高，同時原礦性質(zhì)易脆，有價金屬礦物又與粘土質(zhì)脈石細(xì)粒浸染，一段粗磨無法單體解離，而細(xì)磨作業(yè)往往致使其過粉碎，諸多因素造成其氧化鋅礦物的有效回收一直未能得到有效解決［1］。國內(nèi)針對該礦床選礦工藝的試驗研究由來已久，其研究重點主要集中在兩個方面：一是開發(fā)新工藝改造或替代傳統(tǒng)工藝的研究；二是開發(fā)具有高效選擇性的捕收劑及微細(xì)粒礦物選擇性絮凝劑等藥劑的研究工作［2］。

目前，國內(nèi)處理同類型的氧化鉛鋅礦床一般都采用了硫化－胺法或黃藥捕收劑捕收，該法在處理嵌布粒度較細(xì)、細(xì)磨又易造成過粉碎的氧化鉛鋅礦床時，浮選回收氧化鋅礦物必須要進(jìn)行預(yù)先脫泥作業(yè)，而脫泥后的細(xì)泥無法回收致使鋅金屬大量流失［3］，如何實現(xiàn)不脫泥的同時亦不影響全流程的穩(wěn)定，從而得到較高的鋅回收率是處理該類礦石工藝研究的難點。

本研究在工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上，同時分析對比了國內(nèi)處理該礦床研究的有益成果，提出了硫化鋅尾礦不脫泥，通過加入高效組合分散劑分散礦漿、抑制脈石礦物，再絮凝細(xì)泥后分級，絮凝精礦再加入適量的硫化鈉硫化浮選得到氧化鋅精礦，實現(xiàn)了對有價金屬尤其是鋅礦物的回收［5］，全流程優(yōu)先浮選閉路試驗可獲得不同品位的硫化鉛精礦、硫化鋅精礦、氧化鉛精礦、氧化鋅精礦，其中總鋅回收率達(dá)到了81.26%。

1 原礦工藝礦物學(xué)研究

1.1 原礦多元素分析及有價金屬賦存狀態(tài)

混合礦樣經(jīng)混勻后，鉛氧化率為69.27%，鋅氧化率為73.29%。經(jīng)多元素化學(xué)分析和物相分析可得該礦的化學(xué)組成和鉛、鋅物相組成，如表1、表2所示。

表1 原礦多元素分析結(jié)果 %

表2 礦樣鉛、鋅物相分析結(jié)果 %

1.2 原礦的主要礦物組成

經(jīng)鏡下鑒定和掃描電鏡分析研究表明，礦石的礦物組成極為復(fù)雜，金屬礦物主要是方鉛礦、閃鋅礦、菱鋅礦、黃鐵礦、白鉛礦等，值得特別指出的是，該原礦中氧化鉛鋅礦物種類復(fù)雜，部分難浮的氧化鋅礦物含量較多；脈石礦物含量最高的是石英，其次為方解石、重晶石，少量絹云母和粘土礦物，微量金紅石、綠泥石、鐵礬等。表3列出了礦石中主要礦物的含量。

表3 主要礦物含量 %

1.3 原礦難選原因分析

由表1～表3分析可知，該原礦組成極為復(fù)雜，既有硫化物方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等易浮礦物，還含有原生及次生的氧化礦物如菱鋅礦，白鉛礦等，氧化率高，同時，含可溶鹽礦物如鉛礬、鋅礬等在礦漿中溶解產(chǎn)生的重金屬離子對常規(guī)選礦藥劑有較大干擾，原礦有用礦物嵌布粒度呈不均勻分布，細(xì)粒級礦物中主要以脆性碳酸鹽及硅酸鹽礦物產(chǎn)出，致使在磨礦過程中造成過粉碎，脈石礦物中含有高含量的褐鐵礦及絹云母、粘土礦物使得礦漿泥化程度高，使浮選作業(yè)控制困難。

在這四種文本類型之間，存在著很多混合型文本。比如產(chǎn)品介紹，它既是一種信息型文本（介紹產(chǎn)品或服務(wù)），也是一種感染型文本（通過對產(chǎn)品的介紹，說服消費者購買），同時有的產(chǎn)品介紹的文字風(fēng)格“表情豐富”，極具特色，還是一種表情型文本。再比如，公司年報表面上看是典型的信息型文本，但它同時又是一個感染型文本，旨在說服股東，使他們相信公司運營良好。盡管很多文本都是混合型的，賴斯（Reiss 1977/1989:109）強調(diào)，“評判譯文最重要的因素是，它是否傳達(dá)了原文的主要功能”。

2 試驗方法

研究試驗主要包括實際礦石浮選試驗和分散絮凝試驗兩部分。實際礦石為混合礦經(jīng)破碎－篩分－對輥細(xì)碎至－3 mm，縮分混勻后按500 g／袋裝袋。

實際礦物試驗在FD單槽浮選機中進(jìn)行，浮選槽的體積分別為1.5 L、1.0 L、0.75 L、0.5 L，袋裝原礦使用XMZI－63錐形球磨磨至一定細(xì)度后進(jìn)入浮選作業(yè)。

分散絮凝試驗在2.5 L水析儀中進(jìn)行，給礦為氧化鉛浮選作業(yè)尾礦（含鋅6.5%），礦漿倒入水析儀后，加水稀釋，使用電磁攪拌機高速攪拌3 min，攪拌過程中加入適量的分散劑，充分分散后，再沉降3 min抽取上層礦漿及下層底液分別作為尾礦和精礦，根據(jù)化驗品位，確定最佳分散條件。選擇性絮凝試驗根據(jù)已有的最優(yōu)分散條件充分分散后即加入選擇性絮凝劑攪拌后自然沉降分層，上層液為尾礦可通過分級作業(yè)丟棄，下層礦漿為精礦進(jìn)入氧化鋅浮選作業(yè)。

3 試驗結(jié)果及討論

3.1 分散條件試驗

圖1給出了不同種類的分散劑在不同用量條件下處理硫化鋅浮選作業(yè)尾礦，充分分散并沉降3 min后，所得精礦中鋅品位隨分散劑用量的關(guān)系，由圖1可看出，當(dāng)使用腐植酸鈉＋LA（配比濃度1∶1）在總用量為16 kg／t時，分散效果最好。

圖1 不同種類分散劑用量與分散尾礦中Zn品位的關(guān)系

3.2 選擇性絮凝試驗

選氧化鉛尾礦礦漿經(jīng)充分分散后，可加入具有特定電性的絮凝劑使其與溶液體系中氧化鉛、鋅礦物選擇性吸附并形成絮團(tuán)，從而達(dá)到富集目的礦物的效果［6］。所以，選擇性絮凝的關(guān)鍵在于特定絮凝劑的選擇，經(jīng)仔細(xì)篩選出KN作為該研究中的高效絮凝劑。圖2給出了KN在不同用量條件下在相同的絮凝時間內(nèi)（4 min），與所得精礦中的Zn品位及回收率的變化關(guān)系。

圖2 絮凝劑用量條件試驗結(jié)果

由圖2可以看出，隨著絮凝劑KN用量的增大，絮凝精礦品位下降，同時回收率上升，當(dāng)KN用量過大時，會夾帶一定的脈石礦物沉降，所以KN最適合用量為10 kg／t。

絮凝沉降時間也影響著絮凝效果的好壞，隨著絮凝時間的延長，必然會有部分易沉降的脈石礦物隨之下沉，所以有必要進(jìn)行絮凝時間條件試驗。圖3給出了給礦在固定絮凝劑用量為10 kg／t時，絮凝精礦金屬品位及回收率隨時間變化關(guān)系，由圖3可以看出最佳絮凝時間為4 min。

圖3 絮凝時間條件試驗結(jié)果

3.3 氧化鋅浮選

3.3.1 硫化鈉用量條件試驗

圖4給出了給礦為氧化鉛浮選尾礦在固定抑制劑六偏磷酸鈉＋水玻璃用量為120 g／t＋60 g／t，捕收劑SA用量為150 g／t，起泡劑MIBC用量為45 g／t時，以硫化鈉用量為變量，固定氧化鋅浮選時間為4.5 min，所得氧化鋅粗精礦品位及回收率與硫化鈉用量關(guān)系。由圖4可以看出，隨著硫化鈉用量的增大，氧化鋅粗精礦的品位及回收率都隨之上升，硫化鈉最適用量為2 000 g／t。

圖4 硫化鈉用量條件試驗結(jié)果

3.3.2 捕收劑SA用量條件試驗

圖5給出了給礦為氧化鉛浮選尾礦在固定抑制劑六偏磷酸鈉＋水玻璃用量為120 g／t＋60 g／t，硫化鈉用量為2 000 g／t，起泡劑MIBC用量為45 g／t時，以捕收劑SA用量為變量，固定氧化鋅浮選時間為4.5 min，所得氧化鋅粗精礦品位及回收率與SA用量關(guān)系。由圖5可以看出，SA用量的增大，氧化鋅精礦Zn品位和回收率隨著上升，表明該捕收劑對原礦中的鋅礦物具有較強的選擇性捕收效果，最適用量為200 g／t。

圖5 捕收劑SA條件試驗結(jié)果

3.3.3 全流程閉路試驗

在已有的試驗結(jié)果上進(jìn)行了優(yōu)先浮選工藝全流程閉路試驗，試驗流程及藥劑制度如圖6所示。所得結(jié)果如表4所示。可分別得到硫化鉛精礦、硫化鋅精礦、氧化鉛精礦、氧化鋅精礦四個產(chǎn)品。其中總鉛回收率達(dá)到了75.63%，總鋅回收率達(dá)到81.26%。該結(jié)果亦證明了使用分散絮凝法處理該氧化鉛鋅礦在指標(biāo)上的優(yōu)越性。

圖6 全流程閉路試驗流程

表4 全流程閉路試驗結(jié)果 %

4 結(jié)論

1.該氧化鉛鋅礦床屬于極難選礦床，原礦性質(zhì)復(fù)雜，礦物種類尤其是氧化鋅礦物種類繁多，含有大量難回收鋅礦物，同時原礦性脆容易過粉碎，嵌布細(xì)度不均勻，傳統(tǒng)的脫泥后硫化－胺法回收有價金屬選礦指標(biāo)較差，金屬流失嚴(yán)重。

2.分散條件試驗結(jié)果表明，使用組合分散劑腐植酸鈉＋LA對選氧化鉛尾礦分散效果最好，有利于后續(xù)的選擇性絮凝作業(yè)。

3.選擇特定的高效絮凝劑是選擇性絮凝的關(guān)鍵，絮凝試驗結(jié)果表明KN在合適用量及合理絮凝時間條件下可以高效絮凝礦漿中已完全分散的氧化鋅礦物，該作業(yè)在富集細(xì)泥級鉛鋅礦物的同時可以脫去部分脈石礦物，相比于傳統(tǒng)的脫泥分級作業(yè)具有金屬流失小、易控制的優(yōu)勢。

4.優(yōu)先浮選全流程閉路試驗結(jié)果表明，使用分散絮凝法處理氧化鉛尾礦，可獲得精礦品位為35.26%的鋅精礦，總鋅的回收率達(dá)到了81.26%，該指標(biāo)優(yōu)于國內(nèi)同類型氧化鉛鋅礦山的生產(chǎn)指標(biāo)，值得推廣應(yīng)用。

［1］ 張心平，周秀英，王淑秋，等.蘭坪氧化鉛鋅礦浮選新工藝研究［J］.礦冶，1995，（4）：38－42.

［2］ 李勇.低品位氧化鉛鋅礦硫化－浮選工藝及理論研究［D］.昆明：昆明理工大學(xué)，2009.

［3］ 胡岳華，王淀佐.氧化鉛鋅礦浮選的理論與實踐－國外氧化鉛鋅礦浮選評述［J］.有色礦冶，1986，（5）：14－22.

［4］ 張曙光，李曉陽，張杰.蘭坪難選氧化鉛鋅礦浮選工藝研究［J］云南冶金，2005，（34）：11－19.

［5］ 劉軍.氧化鉛鋅礦的浮選［J］.礦業(yè)快報，2006，（449）：11－15.

［6］ 黃傳兵，陳興華，蘭葉，等.選擇性絮凝技術(shù)及其在礦物分選中的應(yīng)用［J］.礦業(yè)工程，2005，（3）：27－29.

Experiment Research on Low Grade Sulfide-oxidiged Pb－Zn M ixed Ores Treating w ith Selective Flocculation Flotation

YU Zheng-hua1，XIAO Jun2，3，DONG Yan-hong2，3，CHEN Dai-xiong2，3，YANG Jian-wen2，3
（1.Lanping JINLIDAMining Co.，Ltd.，Lanping 631403，China；2.Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China；3.Hunan Provincial Key Laboratory of Complex Copper Lead Zinc Associated Metal Resources Comprehensive Utilization，Changsha 410100，China）

Because the oversize sulfide－oxidiged Pb－Zn mixed ores in Yunnan is deeply muddy，pre－desliming will contribute to an amount ofmetal loss and direct vulcanization－amine flotation is difficult to concentrate.In the light of above properties，dispersant sodium humic＋LA is added to sulfide flotation tailings slurry in the process of flotation based on the analysis of processmineralogy，then efficient selective flocculant KN is used to flocculate fine slime.Vulcanization－amine flotation was applied with sodium sulfide and amine collectors added to concentrate which was flocculated and settled.Themethod is used to treat raw orewith lead 2.21%，zinc 7.71%of sulfur－oxidiged Pb－Zn mixed ores.Ultimately it obtained optimum beneficiation indicators including zinc oxide concentrate grade of 35.26%，zinc sulfide and zinc oxide total recovery rate of81.26%，which were superior than the same type of oxide and zincmine in domestic.It could provide compacted scientific evidences for next technical transformation.

scattered flocculation；sulfide-oxidiged Pb－Zn mixed ores；zinc oxide flotation

TD92

：A

：1003－5540（2014）04－0005－05

2014－04－28

于正華（1968－），男，工程師，主要從事礦山技術(shù)開發(fā)研究工作。