從銅鉛混浮尾礦中回收鋅的研究

王國生，徐曉萍，高玉德，黃海威,2

1.廣東省工業(yè)技術(shù)研究院(廣州有色金屬研究院)，廣州 廣東 510650；2.中南大學(xué)資源加工與生物學(xué)院，湖南 長沙 410083

內(nèi)蒙某復(fù)雜多金屬硫化礦含銅、鉛、鋅、銀等有價金屬，在浮選銅鉛后的尾礦中仍含鋅硫，其中鋅礦物主要是閃鋅礦，此外還含有較多黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化礦物.由于浮選銅鉛后的尾礦含有較多的鋅礦物抑制劑，且閃鋅礦易被銅離子活化，使得鋅礦物與其他硫化礦物之間的分選難度加大[1-2].本研究目的是在保證鋅精礦品位大于45%、鋅回收率90%的前提下，綜合回收硫.

1 礦樣性質(zhì)

試驗礦樣為原礦經(jīng)銅鉛混浮后的尾礦，主要元素含量分析見表1，金屬硫化礦主要為黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦等,金屬氧化礦為少量褐鐵礦、金紅石、菱鋅礦等，脈石礦物主要為石英和電氣石，及少量絹云母、黑云母等.礦樣粒度較細(xì)，-0.074 mm粒級占86%以上，鋅硫礦物與脈石礦物解離程度較高，但部分極細(xì)粒閃鋅礦仍與黃鐵礦緊密連生，給鋅硫分離帶來困難.

表1 礦樣主要元素分析結(jié)果Table 1 Main elements analysis of sample

2 試驗流程的確定

本礦石中的鋅礦物可浮性較好，且易被銅離子活化[3]，銅鉛混浮時雖使用較多鋅抑制劑，但仍有大量鋅隨銅鉛進(jìn)入精礦.銅鉛混浮尾礦中的硫化鐵礦和硫化鋅礦可浮性均較好，若采用優(yōu)先浮選工藝，則需繼續(xù)添加抑制劑，這將不利于后續(xù)浮選，因此采用先鋅硫混浮，再鋅硫分離的原則流程.

3 試驗結(jié)果與討論

3.1 鋅硫混浮硫酸銅用量的影響

鋅硫混浮時用硫酸銅[4]作鋅的活化劑，按圖1所示的流程進(jìn)行硫酸銅用量試驗，試驗結(jié)果如圖2所示.

圖1 鋅硫混浮硫酸銅用量試驗流程

Fig.1Test process chart of copper sulfate dosage in bulk flotation of zinc and sulfide ore

圖2 鋅硫混浮硫酸銅用量試驗結(jié)果

Fig.2Experimental results of copper sulfate dosage in bulk flotation of zinc and sulfide ore

由圖2可知，隨著硫酸銅用量的增加，鋅的作業(yè)回收率先增后減.當(dāng)硫酸銅用量為120克/噸·給礦時，鋅硫混合粗精礦的鋅回收率和品位最高.

3.2 鋅硫混浮丁黃藥用量的影響

鋅硫混浮時用硫酸銅作鋅礦物的活化劑，丁黃藥作捕收劑，按圖1所示的流程采用一次粗選三次掃選，粗、掃選精礦合并為鋅硫粗精礦.在粗選硫酸銅用量為120 g/t的條件下，進(jìn)行丁黃藥用量試驗，掃選丁黃藥用量在粗選基礎(chǔ)上逐級減半，試驗結(jié)果如圖3所示.

圖3 鋅硫混浮丁黃藥用量試驗結(jié)果

Fig.3Experimental results of sodium butyl xanthate dosage in bulk flotation of zinc and sulfide ore

從圖3可看出，隨著丁黃藥用量的增加，鋅硫粗精礦鋅品位先增后降，鋅回收率雖增加但提高幅度不大，而鋅在尾礦中的損失率基本呈下降趨勢，尾礦鋅品位變化不大.故鋅硫混浮粗選階段丁黃藥適宜用量為80克/噸·給礦.

3.3 鋅硫粗精礦空白精選試驗

為了提高鋅硫混合粗精礦品位，同時降低粗精礦礦量，對鋅硫粗精礦進(jìn)行空白精選試驗.試驗流程為兩次空白精選，精選尾礦合并為鋅硫中礦.試驗結(jié)果列于表2.

表2鋅硫空白精選試驗結(jié)果

Table2Experimentalresultsofcollectorlessconcentratingofzincandsulfideore

產(chǎn)品名稱作業(yè)產(chǎn)率/%品位Zn/%作業(yè)回收率Zn/%鋅硫精礦40.1721.1384.21鋅硫中礦59.832.6615.79鋅硫粗精礦100.0010.08100.00

由表2可知，空白精選有助于提高鋅硫精礦鋅品位，同時獲得的鋅硫精礦產(chǎn)率僅為鋅硫粗精礦的一半左右，可降低后續(xù)鋅硫分離浮選作業(yè)的負(fù)荷.

3.4 鋅硫分離石灰用量的影響

鋅硫分離有抑硫浮鋅和抑鋅浮硫兩種方案，最常用的是浮鋅抑硫法.鋅硫分離常用的抑制劑方案[5]有：石灰或石灰+少量氰化物法、加溫法.加溫法浮選成本較高，且流程復(fù)雜，而氰化物對環(huán)境污染較大，故本次試驗采用石灰抑制黃鐵礦.鋅硫分離過程中不添加捕收劑.按圖4所示的流程進(jìn)行石灰用量試驗，試驗結(jié)果如圖5所示.

圖4 鋅硫分離石灰用量試驗流程圖

Fig.4Flow chart of lime dosage in separation of zinc and sulfide ore

圖5 鋅硫分離粗選石灰用量試驗結(jié)果

Fig.5Experimental results of lime dosage in separation of zinc and sulfide ore

由圖5可知，隨著石灰用量增加，鋅精礦品位增加，回收率降低，而硫精礦的鋅品位和回收率呈增加趨勢.考慮合格鋅精礦品位要大于45%，且保證鋅回收率，鋅硫分離粗選、精選、掃選適宜的石灰用量分別為1500，500，750克/噸·給礦.

3.5 開路試驗結(jié)果

根據(jù)條件試驗結(jié)果，選擇適宜的藥劑用量，適當(dāng)增加精選次數(shù)，在掃選作業(yè)添加少量捕收劑和起泡劑進(jìn)行開路試驗，試驗流程如圖6所示，試驗結(jié)果列于表3.

表3鋅硫浮選開路試驗結(jié)果

Table3Open-circuitexperimentalresultsofzincandsulfideoreflotation

產(chǎn)品名稱作業(yè)產(chǎn)率/%品位Zn/%回收率Zn/%鋅精礦1.0747.86 50.72鋅硫中12.102.99 6.21鋅硫中21.953.50 6.75鋅硫中30.785.36 4.13鋅硫中41.040.27 0.27鋅硫中51.7814.10 24.80鋅硫中60.154.84 0.73硫化礦0.662.14 1.41尾 礦90.470.06 4.98給 礦100.001.01 100.00

圖6 鋅硫浮選開路試驗流程

由表3可知，對于Zn 品位1.01%的給礦，經(jīng)過開路試驗可獲得Zn品位47.86%、Zn回收率50.72%的鋅精礦.

3.6 閉路試驗結(jié)果

在鋅硫浮選開路試驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗，閉路試驗時考慮中礦返回的影響，對開路試驗的工藝條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，在鋅硫分離粗選作業(yè)添加少量水玻璃，以強(qiáng)化對石英等硅酸鹽脈石的抑制作用.硫化礦浮選的閉路試驗工藝流程如圖7所示，試驗結(jié)果列于表4.

圖7 鋅硫浮選閉路試驗流程

產(chǎn)品名稱產(chǎn)率/%品位/%回收率/%ZnSZnS鋅精礦3.0346.331.1490.9234.69硫化礦1.324.8149.08 4.1323.82尾 礦95.650.081.184.9541.50給 礦100.00 1.552.72100.00 100.00

由表4可知，通過閉路試驗獲得的鋅精礦Zn品位 46.30%、Zn回收率90.92%，符合鋅精礦品位大于45%的要求，鋅回收率也較高.

4 結(jié) 論

針對銅鉛混浮尾礦的礦石性質(zhì)，采用“鋅硫混浮-鋅硫分離”的原則流程從銅鉛混浮尾礦中回收鋅.鋅硫混浮時，用硫酸銅作鋅礦物的活化劑，用丁黃藥作捕收劑，其精選為空白精選；鋅硫分離時，添加石灰和適量水玻璃抑制硫化鐵礦和石英等硅酸鹽脈石.在給礦鋅品位為1.55%時，獲得鋅精礦品位46.30%、回收率90.92%的指標(biāo)，硫得到綜合回收.

參考文獻(xiàn)：

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[5] 胡為柏.浮選[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1983.