硫化鉛鋅礦分速分支浮選新技術工藝試驗研究與應用

陳樹錦

（廣東廣業(yè)云硫礦業(yè)有限公司，廣東云浮 527343）

硫化鉛鋅礦分速分支浮選新技術工藝試驗研究與應用

陳樹錦

（廣東廣業(yè)云硫礦業(yè)有限公司，廣東云浮 527343）

介紹了某硫化鉛鋅礦石采用分速分支浮選新技術工藝的試驗研究與應用效果，采用分速分支新技術工藝不僅實現(xiàn)了早收快收高質(zhì)量的鉛鋅礦物，而且對慢浮難浮的鉛鋅礦物在后續(xù)的浮選過程中得到較好的回收，獲得同等的鉛鋅浮選綜合指標，同時可減少浮選機配置容積，減少金屬循環(huán)量與流失量，節(jié)能降耗，選礦經(jīng)濟效益明顯。

鉛鋅浮選分離；分速分支浮選新工藝；技術指標；節(jié)能降耗

對復雜硫化鉛鋅礦浮選的研究歷來是選礦工作者關注的課題，目前在浮選工藝技術方面的研究已取得了較好的進展，并在生產(chǎn)中取得了顯著的經(jīng)濟效益。硫化鉛鋅礦因礦物嵌布組分不同而使其在浮選過程中有不同的浮選行為。根據(jù)硫化鉛鋅礦不同的浮選行為差異，開展分支分速浮選新技術工藝試驗研究，試驗確定鉛鋅硫礦物可浮性差異、快速地對快浮高質(zhì)量的鉛鋅礦物優(yōu)先分離，實施短流程作業(yè)，體現(xiàn)早收、多收、快收的原則，余下對慢浮難浮選的鉛鋅礦物在后續(xù)浮選工藝中回收，從而達到提高鉛鋅資源的綜合利用效率的目的。

1 試樣性質(zhì)

試驗礦樣取自某選礦廠粉礦倉前的運輸皮帶上，與當時的生產(chǎn)原礦同步，礦石的化學成分分析結(jié)果列于表1。

該試驗礦樣礦石類型主要為復雜的致密狀硫化鉛鋅礦，主要金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，含量約占60%（其中黃鐵礦含量高達40%）；銀礦物主要是銀黝銅礦和深紅銀礦，伴生于鉛鋅礦物中；脈石礦物為石英、方解石和白云石等。各種礦物的共生關系非常密切，溶蝕交代現(xiàn)象比較嚴重，在黃鐵礦、閃鋅礦和脈石礦物的間隙或裂隙中充填著細粒方鉛礦。礦石中方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦呈中細粒不均勻嵌布，部分黃鐵礦的浮游活性較好，屬難選的高硫鉛鋅礦。

表1 試樣化學成分分析結(jié)果 %

2 鉛礦物分速分支試驗研究

2.1 鉛粗選浮選速度試驗

將試樣磨至細度為－74μm占85%，加入石灰作為礦漿的pH調(diào)整劑，以H（混合捕收劑）為捕收劑、松醇油為起泡劑，經(jīng)石灰用量、H（混合捕收劑，丁黃藥與乙硫氮1∶1混合）用量、松醇油用量條件試驗確定藥劑制度后，進行鉛粗選浮選速度試驗以確定不同方鉛礦顆粒的上浮速度，試驗流程和試驗結(jié)果分別如圖1、圖2所示。

試驗結(jié)果表明，大部分鉛礦物的可浮性很好，刮泡時間在1 min時鉛粗精礦的回收率為71.72%、品位達29.10%；刮泡2 min的回收率高達84.16%、品位下降為24.24%；隨著浮選時間的延長，鉛品位持續(xù)下降，鋅和鐵品位有所上升，鉛金屬回收率的增幅趨緩，刮泡5 min鉛的回收率為91.10%、品位為17.72%。試驗還表明，在高堿條件下方鉛礦的可浮性最好，黃鐵礦的可浮性次之，部分黃鐵礦的上浮速度較快，未活化閃鋅礦的可浮性最差。

圖1 鉛粗選浮選速度試驗流程

圖2 鉛粗選鉛品位、回收率與浮選時間關系曲線

2.2 鉛礦物分速分支條件試驗

根據(jù)鉛粗選品位及回收率與浮選時間關系曲線，確定鉛分速分支浮選試驗，首先快速粗選的浮選時間為2 min，其粗精礦經(jīng)兩次快速精選后，可獲得品位高達70.55%的快速浮選鉛精礦（含鋅1.90%）、回收率為55.59%。鉛粗選2 min后至6 min刮出的鉛粗泡（低鉛粗泡）進行再磨和精選試驗，分速分支工藝流程如圖3所示，圖中H為混合捕收劑（丁黃藥與乙硫氮1∶1混合），試驗結(jié)果見表2。

通過反復的比較與相關的藥劑條件試驗，在開路條件下，選擇不同的入選品位，進行快速精選與低精選作業(yè)條件試驗。低鉛粗泡鉛品位在6%～9%，經(jīng)過再磨后進入低鉛精選作業(yè)，經(jīng)過四次精選作業(yè)，通?？色@得低鉛精礦品位為55%以上的指標。

試驗表明，鉛分速分支浮選工藝可根據(jù)浮選時間來控制快速鉛精選給礦品位的高低或金屬量的多少，過高或過低的鉛精選給礦對快速鉛精選和低鉛精選的結(jié)果有不同的結(jié)果。添加不同的藥劑制度有不同的結(jié)果，在鉛快速精選中加入少量的捕收劑，高鉛精礦的品位有所下降，而鉛的回收率則有所提高；石灰用量較多時可提高鉛精礦的品位，而回收率變化不大。此外，有機抑制劑KS對黃鐵礦有強烈抑制作用，其用量增加時鉛精礦品位有所提高，但使用量過大時會抑制鉛、鐵連生體，鉛的回收率下降。

圖3 鉛分速分支浮選工藝流程

同時，鉛粗選泡沫含有大量的鉛鐵和鉛鋅連生體，必須再磨以提高單體解離度，其細度要求為－40μm占90%。試驗表明，在相同的藥劑條件下，隨著再磨細度的提高，鉛精選泡沫的品位也相應提高，但過高的磨礦細度又會引起鉛回收率的下降。

2.3 鉛礦物常規(guī)浮選流程試驗

鉛礦物常規(guī)浮選工藝開路流程如圖4所示，圖中H為混合用藥（丁黃藥與乙硫氮1∶1混合），鉛粗選泡沫再磨至－40μm占90%后，經(jīng)四次常規(guī)開路精選可獲得品位為64%的鉛精礦（含鋅2.9%），回收率為6.69%。

圖4 鉛礦物常規(guī)浮選流程

3 鋅礦物分速分支試驗

3.1 鋅粗選浮選速度試驗

鋅粗選是在鉛粗選完成后，對鉛尾礦進行選鋅礦物的浮選，通常用CuSO4為活化劑、丁基黃藥為捕收劑、松醇油為起泡劑，在完成CuSO4、丁基黃藥、松醇油等用量條件試驗確定藥劑制度后，進行鋅粗選浮選速度試驗，試驗流程如圖5所示，試驗結(jié)果鋅品位、回收率與浮選時間關系曲線如圖6所示。

圖5 鋅粗選浮選速度試驗流程

圖6 鋅粗選鉛品位、回收率與浮選時間關系曲線

試驗結(jié)果表明，鋅礦物的可浮性很好，刮泡1 min鋅粗精礦的回收率達到50.63%、品位高達51.30%以上；刮泡2 min的回收率可達65.45%、品位為50.51%，保持在50%以上；隨著浮選時間的延長，鋅粗精礦品位下降平緩，金屬回收率持續(xù)上升，刮泡5 min鋅的回收率為75.18%、品位為45.83%。

3.2 鋅礦物分速分支浮選試驗

根據(jù)鋅粗選品位及回收率與浮選時間關系曲線，確定小型試驗鋅分速分支浮選試驗，鋅礦物分速分支浮選工藝流程如圖7所示。

圖7 鋅分速分支浮選工藝流程圖

分速分支浮選工藝采用后，鋅快速粗選浮選時間為90 s，鋅快速粗選泡沫的品位一般可達50%，不加任何藥劑直接進行一次快速精選，其泡沫品位高達59.4%、回收率為37.5%；在鋅快速浮選粗泡加入石灰1 000 g／t、硫酸銅25 g／t后進行一次快速精選，泡沫品位雖略有下降，但仍可獲得品位為57.30%、含鉛0.66%的優(yōu)質(zhì)鋅精礦，其回收率為48.68%。選鉛尾礦經(jīng)2 min鋅快速粗選后，補加10 g／t的丁基黃藥進行鋅的常規(guī)粗選，時間為3 min。鋅粗選泡沫含鋅一般為20%左右，經(jīng)兩次常規(guī)開路精選可獲得品位為55%的鋅精礦、回收率為78%。

鋅礦物在分速分支浮選后，有不同鋅精選給礦條件，浮選出的最終鋅精礦有所不同，但都能達到較高的鋅精礦品位，質(zhì)量較好，部分快速精選與低鋅精選試驗結(jié)果見表3?？梢娭扑幙刂坪盟巹l件，鋅的快速精選與低鋅精選均可達到鋅精礦品質(zhì)要求。

表3 鋅快速精選與低鋅精選試驗結(jié)果 %

3.3 鋅礦物常規(guī)浮選試驗

鋅礦物常規(guī)浮選工藝開路流程如圖8所示，鋅粗選泡沫直接進入鋅精選，在適當?shù)乃巹l件下，均可獲得鋅精礦品位為53%以上、鋅回收率為65.0%以上的指標。

小型試驗常規(guī)浮選流程通常比較簡單，但在試驗過程中可知，進入精選作業(yè)的鉛鋅金屬量或礦漿量均比較多，浮選出的精礦產(chǎn)品量也比較多。

4 鉛鋅礦物浮選開路與閉路試驗

圖8 鋅礦物常規(guī)浮選工藝流程

通過上述鉛鋅礦物分速分支浮選小型試驗和相關的藥劑條件試驗后，確定鉛鋅分速分選浮選新技術工藝流程，鉛鋅礦物分速分支新技術工藝閉路試驗流程及藥劑制度如圖9所示，圖中H為混合藥劑（丁黃藥與乙硫氮1∶1混合），DS為腐植酸鈉。同期進行鉛鋅常規(guī)浮選工藝流程進行閉路試驗對比，試驗結(jié)果列于表4。

表4 鉛鋅浮選閉路試驗結(jié)果 %

從小型閉路試驗結(jié)果可見，鉛鋅分速分支浮選新技術工藝與鉛鋅常規(guī)浮選工藝流程都獲得較好的結(jié)果，但鉛鋅分速分支浮選新技術工藝流程獲得的總鉛精礦品位和回收率都比較高，另外鉛鋅精礦的附含鉛鋅金屬相對比較低。

分速分支新工藝流程藥劑用量和常規(guī)浮選工藝的藥劑用量同期對比結(jié)果見表5，可見新工藝流程的藥劑用量的石灰、捕收劑及硫酸銅用量都有所減少，抑制劑KS用量稍有增多。

圖9 鉛鋅礦物分速分支新技術工藝閉路試驗流程

表5 鉛鋅小型試驗浮選藥劑用量對比

5 工業(yè)試驗與生產(chǎn)應用

根據(jù)小型試驗結(jié)果和大量反復的技術論證，在工業(yè)生產(chǎn)上推薦使用鉛鋅分速分支新技術工藝流程。根據(jù)浮選工藝流程試驗結(jié)果與浮選設備配置計算，新工藝浮選機配置進行了大的調(diào)整，總?cè)莘e比原生產(chǎn)工藝（常規(guī)浮選工藝）減少達25%。

鉛鋅分速分支浮選新工藝流程技術要求：（1）原礦磨礦條件：原礦磨礦細度為－74μm占85%以上，鉛粗泡再磨磨礦細度為－40μm 92%以上，與原生產(chǎn)工藝要求相同；（2）分速分支浮選工藝作業(yè)，鉛鋅的浮選均分為快速浮選和低鉛、鋅浮選作業(yè)，分支浮選產(chǎn)生鉛、鋅精礦；（3）浮選要求將質(zhì)優(yōu)易浮的粗粒鉛、鋅礦物先由快速粗選和快速精選浮選出；中礦按順序返回。浮選出的鉛、鋅快精礦及精礦各兩部分精礦，最終合并處理為鉛、鋅總精礦；（4）藥劑制度：采用高堿度、礦漿的pH值在11.5以上；鉛捕收劑采用乙硫氮和丁黃藥配比為1∶1的制備使用；鋅捕收劑采用丁黃藥，活化劑為硫酸銅；KS作為黃鐵礦的強抑制劑，加在鉛精選的最后一個作業(yè)，抑制黃鐵礦，提高鉛精礦的質(zhì)量。

新工藝流程工業(yè)生產(chǎn)指標與原生產(chǎn)工藝流程指標見表6，藥劑用量對比見表7。工業(yè)試驗與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)果表明，鉛鋅浮選過程操作平穩(wěn)，波動小，能較好地控制滿槽、跑槽現(xiàn)象，杜絕了主系統(tǒng)的金屬流失，操作調(diào)試進展順利。

表6 鉛鋅分速分支新浮選工藝與常規(guī)浮選工藝工業(yè)生產(chǎn)指標 %

表7 新工藝與原生產(chǎn)工藝選礦藥劑實際消耗對照表

鉛鋅分速分支浮選工藝有效地貫徹了能出、早出、快出的思想，避免已解離礦物的過粉碎，提高了鉛鋅金屬的回收率；減少浮選作業(yè)的中間循環(huán)量，節(jié)省了大量的電力成本和藥劑成本。

生產(chǎn)應用實踐表明，新工藝流程的應用，生產(chǎn)指標與原生產(chǎn)工藝相當，但藥劑用量減少，藥劑成本減少，選礦藥劑成本節(jié)約了3.386元／t原礦，使浮選機配置有很大的改變，帶來的設備運轉(zhuǎn)電耗亦降低，選礦廠實際用電量明顯下降。

6 結(jié) 語

1.試驗研究結(jié)果表明，利用鉛鋅礦物不同的浮選速度，可先將易浮質(zhì)優(yōu)的鉛、鋅金屬快速分選出來，余下的部分按常規(guī)浮選處理的方式可行和必要，實施后鉛鋅總選礦技術指標能達到與原常規(guī)浮選工藝流程的同等水平。

2.試驗結(jié)果表明鉛鋅分速分支浮選新工藝流程主要選礦技術條件與原常規(guī)浮選工藝的基本相同，鉛鋅快速分選新技術工藝有效地實施早出快出鉛鋅精礦，減少鉛鋅礦物過磨和金屬量的循環(huán)，實際工藝流程縮短，浮選設備配置減少，藥劑添加量減少，藥劑成本降低，達到了節(jié)能降耗的效果。

3.工業(yè)生產(chǎn)應用結(jié)果表明，鉛鋅分速分支浮選新工藝流程操作簡單方便，明顯減少鉛金屬再磨量和鉛鋅金屬循環(huán)量，減少藥劑用量，操作波動小，減少金屬流失，節(jié)能降耗明顯，提高選廠的經(jīng)濟效益顯著。

4.實施鉛鋅分速分支浮選新工藝流程，對鉛鋅金屬品位較高和鉛鋅礦物嵌布粒度粗細不均勻的礦石有明顯的效果，該技術工藝也適合其它同類型礦石的浮選過程，具有廣泛的推廣應用前景。

［1］ 胡為柏.浮選［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1984.

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［4］ 朱穗玲，吳熙群，李成必.快速浮選新工藝的研究與應用［J］.有色金屬（選礦部分），2003，（6）：1－5.

New Technology of Speed and Branch Flotation Experimental Research and Application to Lead－zinc Sulfide Ore

CHEN Shu-jing
（Guangdong Guangye Yunliu Mining Industry Co.，Ltd，Yunfu 527343，China）

This paper describes the experimental study and application results of using new technology of speed branch flotation for lead and zinc sulfide flotation separation.It achieves faster and earlier recover of high quality lead－zinc concentrate，and also gets better recovery of lead and zinc in subsequent flotation.It could getequally comprehensive index，reduce the volume of the flotation machine configuration and the amount ofmetalwastage rate cycle，and achieve good economic beneficiation.

lead and zinc flotation separation；new technology of speed branch flotation；technical indicators；energy conservation

TD923＋.9

：A

：1003－5540（2014）03－0015－06

2014－03－20

陳樹錦（1955－），男，工程師，主要從事選礦生產(chǎn)技術管理及銷售工作。