提高鉛鋅回收率選礦實踐

余厚福

（江西銅業(yè)公司銀山礦業(yè)有限責(zé)任公司，江西 上饒 334200）

0 引 言

我國礦產(chǎn)資源的特點是貧礦多、富礦少，難選礦多、易選礦少，共生礦多、單一礦少，有色金屬礦85%以上是綜合礦[1].鉛鋅作為重要的有色金屬礦產(chǎn)資源，在國民經(jīng)濟(jì)中具有重要的作用[2-3].目前我國鉛鋅礦根據(jù)氧化鉛鋅的含量可分為硫化鉛鋅礦、氧化鉛鋅礦和混合礦[4].銀山礦業(yè)公司是投產(chǎn)50余年的老礦山，原礦含鉛1.2%，含鋅1.7%，礦石屬較低品位鉛鋅礦[5]，鉛鋅礦物以硫化礦為主.隨著井下開采的鉛鋅礦石性質(zhì)的復(fù)雜化及原礦品位的降低，選礦指標(biāo)一直不理想，為此，選礦技術(shù)人員對選礦工藝進(jìn)行了優(yōu)化，使選礦指標(biāo)逐步提高.

1 礦石的物質(zhì)組成

該礦礦物組成較為復(fù)雜，金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、褐鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦等.非金屬礦物有石英、方解石、絹云母、菱錳礦、綠泥石、菱鐵礦、綠泥石、高嶺石.礦物相對含量見表1.

表1 礦石礦物相對含量/%

從表1中可知，礦石礦物種類較多，脈石礦物中絹云母和綠泥石占有率較大，由于絹云母可浮性較好，綠泥石較易泥化，有可能成為礦石較難分選的主要原因.

2 礦物嵌布特征及嵌布粒度

2.1 主要礦物嵌布特征

該礦石主要礦物為方鉛礦、閃鋅礦、銀黝銅礦、深紅銀礦、含銀車輪礦和黃鐵礦，各礦物的嵌布特征如下：①方鉛礦.呈不規(guī)則的條紋、團(tuán)礦狀、脈狀，少數(shù)呈星散狀分布.方鉛礦呈網(wǎng)脈狀沿黃鐵礦、閃鋅礦、毒砂的裂紋充填，有的方鉛礦沿白鐵礦的纖維、柱粒間充填，并交代黃鐵礦變斑晶；②閃鋅礦.呈不規(guī)則碎斑碎粒狀、團(tuán)塊狀、條紋條帶狀、斑點狀分布.呈不規(guī)則狀交代黃鐵礦或包裹毒砂、粗粒毒砂、黃鐵礦，常與方鉛礦連生；③銀黝銅礦.與深紅銀礦連生沿閃鋅礦解理充填，呈線狀分布，常包裹于方鉛礦中；④深紅銀礦.呈不規(guī)則狀被方鉛礦包裹或與銀黝銅礦連生；⑤含銀車輪礦.呈不規(guī)則狀分布于方鉛礦中，與銀黝銅礦連生；⑥黃鐵礦.呈不規(guī)則碎斑、碎粒角礫狀、團(tuán)塊狀、星散狀浸染狀、斑狀變晶微脈狀分布，被閃鋅礦、方鉛礦、包裹；有的被閃鋅礦、方鉛礦、交代呈港灣狀、孤島狀.方鉛礦常沿黃鐵礦間隙充填呈網(wǎng)脈狀.

2.2 方鉛礦、閃鋅礦嵌布粒度

經(jīng)工藝礦物學(xué)研究統(tǒng)計，方鉛礦、閃鋅礦嵌布粒度見表2：

表2 方鉛礦、閃鋅礦嵌布粒度

從表2中看出方鉛礦比閃鋅礦嵌布粒度細(xì)些，為細(xì)粒嵌布，屬不等粒嵌布類型.而閃鋅礦嵌布粒度以中粒嵌布為主.

3 礦石礦物單體解離度

方鉛礦單體解離度測定結(jié)果見表3，閃鋅礦單體解離度測定結(jié)果見表4.

從表3可以看出：方鉛礦單體解離度68.87%，單體解離度較差.≥74μm粒級只有83.09%，≥49μm粒級也只有92.37%.

從表4可以看出：閃鋅礦單體解離度略高于方鉛礦，為71.69%，但≥74μm也只有83.98%，從測定結(jié)果可以確認(rèn)必須通過合理的磨礦，才能達(dá)到礦物單體解離目的[6].

表3 方鉛礦單體解離度測定結(jié)果/%

表4 閃鋅礦單體解離度測定結(jié)果/%

圖1 鉛鋅系統(tǒng)浮選工藝流程圖

4 選礦工藝流程

選礦廠鉛鋅系統(tǒng)處理量為500 t/d，鉛鋅原礦經(jīng)破碎至P80=18mm后進(jìn)入一臺MQG2700×2100球磨機(jī)，磨至≤74μm含量55%左右進(jìn)入浮選作業(yè).對于硫化鉛鋅礦來說，主要的難點為鉛鋅分離[7].目前鉛鋅礦的選礦方法主要有鉛鋅混合浮選-鉛鋅分離浮選工藝及優(yōu)先浮鉛再選鋅工藝[8-9].銀山礦業(yè)浮選工藝采用優(yōu)先選鉛，選鉛尾礦加硫酸銅活化再選鋅.主要目的金屬為鉛、鋅、銀.要提高銀的回收率，主要是強(qiáng)化鉛礦物的浮選[10]和提高含銀黝銅礦的浮游速度，預(yù)期在提高鉛回收率的同時，銀的回收率也將提高[11].浮選作業(yè)以石灰作為介質(zhì)調(diào)整劑和黃鐵礦的抑制劑，選鉛粗選pH值為7.5，精選pH值為9，捕收劑為乙丁基鈉黃藥1∶1組合、乙硫氮，鋅抑制劑為氰化鈉、硫酸鋅組合，選鉛尾礦加硫酸銅活化，用乙丁基鈉黃藥1∶1組合為捕收劑選鋅，選鋅粗選用石灰將pH值調(diào)整為11.5抑制黃鐵礦，目前鉛回收率81.5%左右，鋅回收率86.5%左右 ，鉛中銀回收率為60%.鉛鋅系統(tǒng)浮選工藝流程如圖1.

5 選礦試驗

磨礦細(xì)度是否合適直接影響到選別指標(biāo)的好壞[12]，最佳的磨礦細(xì)度不僅要保證目的礦物單體解離，而且無過粉碎現(xiàn)象[13].為了確定合理的磨礦細(xì)度，在乙丁基黃藥 1∶1 配比 60 g/t，乙硫氮 25 g/t，氰化鈉25 g/t，硫酸鋅300 g/t，松油45 g/t的用量，pH≥8的條件下在不同磨礦細(xì)度條件下進(jìn)行了實驗室粗選選別實驗，實驗結(jié)果如表5.

表5 磨礦細(xì)度對浮選指標(biāo)的影響/%

從表5可以看出，當(dāng)磨礦產(chǎn)品≤74μm含量為55%時，選鉛回收率在83.53%，當(dāng)≤74μm含量提高到65%時選鉛回收率達(dá)到了87.20%，≤74μm含量為65%～75%時回收率提高不明顯，通過圖1還可以看出，當(dāng)磨礦產(chǎn)品細(xì)度在65%時，選鉛粗選精礦含鋅略有提高，但考慮到鉛回收率較高，比較后確定將磨礦產(chǎn)品細(xì)度確定為≤74μm含量≥65%.細(xì)度在此基礎(chǔ)上提高會增加磨礦成本，對選鉛回收率的提高作用不大.從磨礦細(xì)度實驗可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，鉛鋅礦物解離充分，對鉛鋅的分選創(chuàng)造了良好的條件.

乙硫氮選擇性好，對方鉛礦、黃銅礦的捕收能力強(qiáng)，對黃鐵礦捕收能力弱，選擇性好[14]，在高堿度條件下，能改善鉛和鋅之間的分選效果，可以不用或少用氰化鈉，用乙硫氮做捕收劑，浮選速度較混合黃藥快一倍，同時用量可較黃藥成倍的減少[15].王淀佐教授指出，乙硫氮在pH≥11介質(zhì)中，方鉛礦表面生成Pb（DTC）2鹽，它阻滯了PbS表面的自身氧化.按硫化礦的微氧化理論，浮選礦漿的高pH值有利于乙硫氮對方鉛礦的浮選[16].為了優(yōu)化鉛鋅分離的效果，在磨礦產(chǎn)品細(xì)度確定為≤74μm含量為65%，乙丁基黃藥 1∶1 配比 60 g/t，氰化鈉 25 g/t，硫酸鋅 300 g/t，松油45 g/t用量，pH≥9.5的條件下，針對乙硫氮用量做了實驗室粗選試驗，試驗結(jié)果如表6.

表6 乙硫氮用量和選鉛回收率關(guān)系

從表6可以看出，隨著乙硫氮用量的不斷增加，鉛粗選精礦中鉛回收率不斷增加，但是精礦中鋅的回收率也在逐步增加，到乙硫氮用量為32 g/t時，鉛精礦中鋅的損失率提高到24.25%，綜合考慮認(rèn)為在乙硫氮用量為28 g/t時比較合理，此時鉛回收率為87.63%，鋅回收率為21.37%.通過乙硫氮浮選條件實驗，可以看出同樣的選礦時間，乙硫氮的浮選速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出黃藥，有利于鉛鋅礦物的分離.

6 工藝調(diào)整及效果

結(jié)合以上實驗結(jié)果，該廠對選鉛作業(yè)現(xiàn)場工藝進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)前后數(shù)據(jù)如表7.改進(jìn)前后選礦指標(biāo)對比如表8.

從改進(jìn)前后指標(biāo)對比可以看出：2013年將磨礦產(chǎn)品細(xì)度提升到小于74μm含量≥65%，氰化鈉用量提升到30 g/t，選鉛指標(biāo)由2010年的81.47%提高到2013年的84.51%，鉛精礦含鋅2010年為5.18%，2013年為5.21%，相差不大.為了降低鉛精礦含鋅，2014年在2013年的工藝基礎(chǔ)上對選鉛藥劑使用做了進(jìn)一步改進(jìn)，將選鉛粗選乙硫氮用量由12 g/t提高到18 g/t，粗選黃藥由60 g/t調(diào)整為45 g/t，選鉛掃選黃藥由30 g/t調(diào)整為20 g/t，2014年1～9月選鉛回收率為86.93%，鉛精礦含鋅降為4.22%，選鋅回收率提高到88.05%.由于含銀礦物和方鉛礦嵌布關(guān)系密切，隨著鉛回收率的提高，2014年1～9月鉛中銀回收率也由2013年的60.16%提高到65.59%.

表7 工藝改進(jìn)前后藥劑用量 /（g·t-1）

表8 改進(jìn)前后選礦指標(biāo)/%

7 結(jié) 論

1）通過對磨礦細(xì)度改進(jìn)，2013年選鉛回收率得到了顯著提高，說明該磨礦細(xì)度符合銀山礦鉛鋅礦物的選別要求.

2）通過對黃藥和乙硫氮用量的改進(jìn)試驗，表明適當(dāng)?shù)脑黾舆x擇性較強(qiáng)，浮選速率較快的乙硫氮用量，減少選擇性較差的乙丁基鈉黃藥用量，可以有效提高選鉛回收率，對鉛精礦中銀的回收率也取得了很好的效果，同時降低鉛精礦中鋅的含量，對提高鉛鋅回收率有顯著成效.

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