某銅鉛鋅礦選礦工藝研究

熊鋒

(中國瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌 330031)

某銅鉛鋅礦選礦工藝研究

熊鋒

(中國瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌 330031)

青海某銅鉛鋅礦的礦石類型為原生硫化礦，針對(duì)原礦的物相分析及工藝礦物學(xué)研究，研究了一種比較適合該礦礦石的選礦工藝流程，最終可獲得含鋅54.10%、含銅0.39%、含鉛0.24%的鋅精礦,其鋅回收率為90.90%,鋅精礦含銀36.1 g/t，回收率4.26%；得到含銅25.27%，含鉛5.88%，含鋅5.91%的銅精礦，銅的最終回收率80.48%，銅精礦中含銀842 g/t；得到含鉛37.78%，含銅1.60%,含鋅8.35%的鉛精礦,鉛的最終回收率53.55%，鉛精礦中含銀3 880 g/t。

銅鉛鋅礦；等可浮性；銅鉛混合浮選；銅鉛分離浮選

隨著世界各國礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)利用，有色金屬礦產(chǎn)資源正面臨著日漸枯竭的問題，如何從其它礦產(chǎn)資源中充分回收伴生成分已得到各國的高度重視[1]。青海某銅鉛鋅礦的礦石類型為原生硫化礦，礦床類型為矽卡巖型礦床。經(jīng)原礦光譜分析以及多項(xiàng)分析，原礦中鉛含量較低，銅、鋅、銀含量較高，為主要回收元素，其他伴生元素釩、鈦、鈷、金含量較低，有害元素砷、硫含量很低。本文擬通過對(duì)該礦礦石的選礦工藝研究分析，試圖找到一種適合此礦石的選礦工藝流程，使該礦中含有價(jià)金屬銅、鉛、鋅、銀等的礦物得到較好的分離，最終得到具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的不同種類的精礦。

1 原礦物相分析及工藝礦物學(xué)研究

經(jīng)物相分析可知：該礦中銅主要以原生硫化銅的形式存在，占總銅量的85.44%；鉛主要以硫化物的形式存在，占鉛總量的87.72%，其次為碳酸鉛，占鉛總量的8.24%，還有少量其他形態(tài)的鉛、硫酸鉛以及黃鉀鐵礬中鉛占鉛總量的4.89%；鋅主要以硫化物的形式存在，占鋅總量的92.89%，其次為氧化物鋅，占鋅總量的4.90%，還有少量其他形態(tài)的鋅，占鋅總量的2.03%。

從工藝礦物學(xué)上分析，該礦礦石類型為原生硫化礦，礦物組合比較簡單，脈石礦物組合比較復(fù)雜，礦床為矽卡巖型礦床。主要金屬礦物有方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦、赤鐵礦、黃鐵礦。脈石礦物主要有透輝石、綠簾石、綠泥石、石榴石、石英、方解石、尖晶石、金云母，副礦物可見鋯石。礦石的結(jié)構(gòu)主要有：自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)。礦石的構(gòu)造主要有：稀疏浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、致密塊狀構(gòu)造，可選礦物主要為方鉛礦、黃銅礦、赤鐵礦、閃鋅礦，可回收元素為Cu、Pb、Zn及少量Fe。礦石礦物種類較少，結(jié)構(gòu)特征不明顯，有部分礦物顆粒間呈鑲嵌狀，不利于選礦。

2 選礦試驗(yàn)

2.1 原礦粒度篩析

將破碎好的試驗(yàn)樣進(jìn)行分級(jí)篩析，經(jīng)分析得出，隨著粒級(jí)變細(xì)，Cu、Pb、Zn含量逐漸升高，其高含量主要集中在-0.20+0.063 mm粒級(jí)內(nèi)，說明了Cu、Pb、Zn礦物嵌布粒度不是很細(xì)，粗磨就能達(dá)到大部分礦物之間的單體解離。

2.2 浮選試驗(yàn)

根據(jù)該礦中銅鉛鋅礦物主要呈硫化物形式存在，大部分礦物粒度較粗，有利于解離的特點(diǎn)，選擇采用原礦一段磨礦后直接浮選的選礦工藝。

多金屬礦的浮選原則流程一般有優(yōu)先浮選流程和混合浮選流程以及等可浮流程[2]?？紤]到本礦石礦物中銅鉛相對(duì)鋅的含量較低，如果采用全混合浮選流程將銅鉛鋅全部選入精礦中再分離，由于混合精礦中各元素含量均較高，在礦粒表面覆蓋有過剩的捕收劑膜，會(huì)使下一步選擇性地抑制一種礦物、浮出另一種礦物的分離作業(yè)發(fā)生困難，不易獲得較好的分選指標(biāo)，因此不考慮采用全混合浮選流程，而采用等可浮流程。

2.2.1 銅鉛優(yōu)先浮選捕收劑的選擇

選別銅鉛的傳統(tǒng)捕收劑一般為黃藥、黑藥,對(duì)鉛而言，乙硫氮的選擇性捕收能力較強(qiáng)[3]，新型捕收劑BK301對(duì)銅礦物的選擇性較好,配合對(duì)鉛捕收能力較強(qiáng)的乙硫氮，能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)黃藥、黑藥類捕收劑選擇性較差所帶來的不足。所以將上述幾種捕收劑進(jìn)行單獨(dú)或者混合使用，以便選擇出適合該礦區(qū)銅鉛礦物選別的捕收劑類型。試驗(yàn)?zāi)サV細(xì)度為-200目含量80%，硫酸鋅用量為1 000 g/t，亞硫酸鈉用量為500 g/t。試驗(yàn)流程及條件見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

圖1 原礦銅鉛優(yōu)先浮選捕收劑種類

表1 原礦銅鉛優(yōu)先浮選捕收劑種類用量試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)試驗(yàn)可知，單獨(dú)使用丁黑藥，鉛的回收率較低，BK301與SN-9的組合相比較丁黃藥、丁黑藥的組合，銅鉛的回收率基本相近均在83%，鋅在銅鉛粗精礦的分布率丁黃藥、丁黑藥的組合高出1.8%，說明BK301與SN-9的組合對(duì)銅鉛的選擇性較好。因此選擇BK301與SN-9的組合較為適宜。

2.2.2 原礦銅鉛優(yōu)先浮選磨礦細(xì)度試驗(yàn)

試驗(yàn)選擇石灰用量為500 g/t，組合藥劑對(duì)鋅有較好的抑制作用，因此選擇鋅抑制劑為硫酸鋅與亞硫酸鈉組合[4]，硫酸鋅用量為1 000 g/t，亞硫酸鈉用量為500 g/t，乙硫氮用量30 g/t，BK301用量49 g/t，起泡劑選用BK204。試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

表2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)試驗(yàn)可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，粗精礦中銅鉛品位逐漸降低，而在回收率上，粗精礦中的銅鋅回收率均逐漸上升，鉛回收率變化不大，其中以-0.074 mm占72%時(shí)銅鉛的回收率最為適宜，此時(shí)鋅在銅鉛粗精礦中的分布率為13.69%。為保證銅鉛的回收，同時(shí)鋅能得到較好的抑制，綜合考慮磨礦細(xì)度選擇-200目含量72%較為適宜。

2.2.3 硫化鈉用量試驗(yàn)

硫化鈉的用量試驗(yàn)，是為了將部分氧化礦物進(jìn)行硫化，同時(shí)對(duì)鋅礦物起到抑制作用。試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖3 硫化鈉用量試驗(yàn)流程

表3 硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)試驗(yàn)可知，隨著硫化鈉用量的增加，銅鉛的回收率逐漸增加，鋅在銅鉛精礦中分布呈波形變化，說明添加硫化鈉對(duì)銅鉛的回收有一定的作用，綜合考慮選擇硫化鈉用量500 g/t較為適宜。

2.2.4 原礦銅鉛優(yōu)先浮選閉路試驗(yàn)

在經(jīng)過其余藥劑條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用的銅鉛優(yōu)先浮選閉路流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

圖4 硫化鈉用量試驗(yàn)流程

表4 原礦銅鉛優(yōu)先浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果

從表4閉路試驗(yàn)結(jié)果可以看出，原礦銅鉛優(yōu)先浮選閉路試驗(yàn)最終獲得含銅19.56%、含鉛13.29%、含鋅6.20%的銅鉛混合精礦，其銅回收率為82.03%，鉛回收率為81.36%，銅鉛混合精礦中銀含量1 555 g/t，回收率88.50%；獲得含鋅54.10%、含銅0.39%、含鉛0.24%的鋅精礦，其鋅回收率為90.90%，鋅精礦含銀36.1 g/t，回收率4.26%。

2.2.5 銅鉛混合精礦分離試驗(yàn)

上述選別流程得到的是銅鉛混合精礦，其化學(xué)多項(xiàng)分析結(jié)果見表5所示。

表5 銅鉛混合精礦化學(xué)多項(xiàng)分析結(jié)果

氰化物是黃鐵礦、閃鋅礦及黃銅礦的有效抑制劑[5]，但考慮到氰化物對(duì)人對(duì)環(huán)境都造成極大危害，而且銅鉛混合精礦有貴金屬銀，含量較高，不宜采用氰化物，因此選擇采用抑鉛浮銅的分離方法。

2.2.6 銅鉛分離試驗(yàn)

用水玻璃+亞硫酸鈉+CMC進(jìn)行銅鉛分離試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

圖5 水玻璃+亞硫酸鈉+CMC銅鉛分離試驗(yàn)流程

表6 水玻璃+亞硫酸鈉+CMC銅鉛分離試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)試驗(yàn)可知，采用水玻璃+亞硫酸鈉+CMC組合抑鉛，隨著組合劑用量的增加，銅精礦中銅的品位變化不大，銅精礦中含鉛量逐漸下降，但銅的回收率也逐漸下降，綜合考慮銅鉛分離粗選采用水玻璃1 000 g/t+亞硫酸鈉1 000 g/t+CMC 500組合藥劑進(jìn)行銅鉛分離。

2.2.7 銅鉛分離閉路試驗(yàn)

選定了水玻璃+亞硫酸鈉+CMC的藥劑用量后，對(duì)于浮銅的捕收劑仍然采用對(duì)銅有選擇性的藥劑Z200，起泡劑采用BK204，進(jìn)行銅鉛分離閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表7所示，表中藥劑用量相對(duì)銅鉛精礦而言。

圖6 水玻璃+亞硫酸鈉+CMC分離銅鉛閉路試驗(yàn)流程

表7 用水玻璃+亞硫酸鈉+CMC分離銅鉛閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

從表7試驗(yàn)結(jié)果來看，采用水玻璃+亞硫酸鈉+ CMC分離銅鉛，通過一粗一精一掃的銅鉛分離閉路流程，可以得到含銅 25.27%、含鉛 5.88%、含鋅5.91%的銅精礦，銅的作業(yè)回收率98.11%，銅精礦中含銀842 g/t?？梢缘玫胶~1.60%、含鉛37.78%、含鋅8.36%的鉛精礦，鉛的作業(yè)回收率65.82%，鉛精礦中含銀3 880 g/t。

3 最終選定的流程

經(jīng)過以上各階段研究，最終選定的流程見圖7。

圖7 最終選定的流程

4 結(jié)語

通過本研究找到了一種比較適合該礦礦石的選礦工藝流程：原礦經(jīng)過一粗一掃二精銅鉛優(yōu)先浮選閉路試驗(yàn)獲得銅鉛混合精礦和鋅精礦。鋅精礦含鋅54.10%、含銅0.39%、含鉛0.24%，鋅回收率為90.90%，鋅精礦含銀36.1 g/t，回收率4.26%；銅鉛混合精礦用水玻璃+亞硫酸鈉+CMC進(jìn)行分離，通過一粗一精一掃的銅鉛分離閉路流程，可以得到含銅25.27%、含鉛5.88%、含鋅5.91%的銅精礦，銅的最終回收率80.48%，銅精礦中含銀842 g/t。可以得到含銅1.60%、含鉛37.78%、含鋅8.35%的鉛精礦，鉛的最終回收率53.55%，鉛精礦中含銀3 880 g/t。

從最終試驗(yàn)結(jié)果可知，鉛精礦的品位和最終回收率分別為37.78%和53.55%，都屬于比較低的水平，主要原因可能是鉛礦物的解離不充分。從表7可知，鉛在銅精礦中的作業(yè)損失率為34.18%，這可能是由于此部分鉛礦物與銅礦物伴生密切，建議后期工作中分析銅鉛精礦的嵌布粒度，考察銅鉛精礦進(jìn)一步磨細(xì)后對(duì)最終銅鉛分離結(jié)果的影響。

[1] 李容改，宋翔宇，喬江暉，等.河南某硫鐵礦多金屬礦選礦試驗(yàn)研究[J].有色金屬（選礦部分），2012（6）:20-24.

[2] 胡為柏.浮選[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1980.

[3] 胡熙庚.有色金屬硫化礦選礦[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1987.

[4] 劉志斌，朱從杰，張旭東，等.提高云南某鉛鋅礦回收率的選礦工藝研究[J].有色金屬（選礦部分）,2004（3）:5-9.

[5] 魏明安.硫化銅、鉛礦物浮選分離研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].礦冶，2008（2）:6-16.

Research on Mineral Processing Process for Copper-Lead-Zinc Mine

XIONG Feng
(China Nerin Engineering Co.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi 330031,China)

Ore type of a Qinghai copper-lead-zinc mine is primary sulfide ore,according to phase analysis of ROM ore and process mineralogy research,mineral processing process flow suitable for the type of ore is researched,zinc concentrate(including 54.10%zinc,0.39%copper and 0.24%lead)will be obtained,in which zinc recovery of 90.90%,36.1 g/t silver content in zinc concentrate,recovery of 4.26%;copper concentrate(including 25.27%copper,5.88%lead and 5.91%zinc)will be obtained,in which copper recovery of 80.48%,842 g/t silver content in copper concentrate;lead concentrate (including 37.78%lead,1.60%copper, 8.35%zinc)will be obtained,in which lead recovery of 53.55%,3 880 g/t silver in lead concentrate.

copper-lead-zinc mine;iso-flotability;copper-lead mixed flotation;copper-lead separation flotation

TD92

B

1004-4345(2015)05-0007-05

2015-03-06

熊鋒（1980—），男，工程師，主要從事礦物加工專業(yè)設(shè)計(jì)研究工作。