西藏某高硫銅鉛鋅硫化礦浮選試驗研究

逄軍武，王立輝，李　磊，張　玲

(中國黃金集團西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司，西藏 拉薩 850200)

西藏某高硫銅鉛鋅硫化礦浮選試驗研究

逄軍武，王立輝，李磊，張玲

(中國黃金集團西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司，西藏 拉薩 850200)

摘要：西藏某銅鉛鋅硫多金屬硫化礦，礦物嵌布粒度細、共生關(guān)系復雜，且含硫量較高。采用銅鉛混合浮選→銅鉛分離→尾礦抑硫浮鋅浮選工藝流程。最終獲得銅精礦銅品位28.22%、回收率85.29%，鉛精礦鉛品位57.49%、回收率85.61%，鋅精礦鋅品位44.17%、回收率62.96%，銀在銅、鉛精礦中的總回收率達到89.7%，實現(xiàn)了礦物的綜合回收。

關(guān)鍵詞：多金屬硫化礦；銅鉛混選；銅鉛分離；抑硫浮鋅

中國黃金集團西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司位于西藏甲瑪?shù)貐^(qū)岡底斯成礦帶，資源儲量巨大，礦物種類多，有用礦物為單一銅礦、銅鉬礦、銅鉛鋅礦，并伴生金銀貴金屬，主要金屬礦物嵌布粒度細、共生密切。試驗采用銅鉛混合浮選→銅鉛分離→尾礦抑硫浮鋅浮選工藝流程，實現(xiàn)了銅鉛鋅礦物的有效分離。

1礦石性質(zhì)

原礦多元素分析結(jié)果見表1。

該礦石是含銅、鉛、鋅、鉬、銻等多種有益成份的硫化礦石，且有益成份以各自的獨立礦物形式存在：銅主要以黃銅礦形式存在，其次是斑銅礦、輝銅礦及少量銅藍；鉛、鋅、鉬、銻分別以方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、輝銻礦形式存在；除有用礦物外，礦石中還含有大量黃鐵礦、膠黃鐵礦和極少毒砂等金屬硫化礦物，與有用礦物密切共生。

表1　原礦多元素化學分析結(jié)果/%

注：Au、Ag為g/t(以下同)。

礦石中金屬硫化礦物密切共生，常構(gòu)成兩種或多種金屬硫化礦物共生組合嵌布在以石榴石-碳酸鹽、長石-石英-碳酸鹽、透閃石-陽起石為主體的脈石礦物中。礦石中脈石礦物種類較多：主要有石榴石、長石、石英、方解石、白云石、透閃石、陽起石，另有少量綠泥石、絹云母、透輝石、硅灰石等。黃銅礦大部分呈斑塊、斑點狀、不規(guī)則粒狀單獨或與方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦一起嵌布在脈石中，隨礦石的碎裂、蝕變，部分黃銅礦也發(fā)生碎裂，并且沿其邊角部位有粉化混雜現(xiàn)象。方鉛礦-閃鋅礦-黃銅礦-黃鐵礦常構(gòu)成硫化礦物組合，以集合體的形式嵌布在脈石或黃鐵礦中，大部分粒度較粗，一般在0.1～0.3mm；少量呈球粒狀、細粒群體星點狀分布在黃鐵礦或黃銅礦中的方鉛礦粒度較細，小于30μm，不易單體解離。閃鋅礦呈塊狀、粒狀、碎裂粒狀與其它金屬礦物一起嵌布在脈石中，整體粒度較粗，少量碎裂嚴重的粒度較細，并有粉化混雜現(xiàn)象；另外，部分閃鋅礦中常常包裹有呈固溶體分離結(jié)構(gòu)的細粒星點狀的黃銅礦，這些黃銅礦在閃鋅礦中，分布疏密不均，粒度細微，大部分難以解離，只能載負于閃鋅礦中，影響銅的回收，也影響閃鋅礦的純度。黃鐵礦、膠黃鐵礦主要呈晶粒狀聚集體、晶粒狀群體單獨分布在脈石中，其中一部分與有用礦其他礦物多以共生、伴生或獨立形態(tài)存在。礦石中有價金屬以銅、鉛、鋅為主，并伴有鉬和金、銀，金屬硫化礦物密切共生，常構(gòu)成兩種或多種金屬硫化礦物共生組合嵌布在脈石中，硫化物之間嵌連關(guān)系較為復雜，導致相互之間分離比較困難。

2浮選試驗研究

本次試驗研究采用銅鉛混浮→混浮精礦銅鉛分離→尾礦抑硫浮鋅技術(shù)方案。

2.1銅鉛混合粗選條件試驗

2.1.1磨礦細度試驗

磨礦細度是浮選的首要條件，確定合適的磨礦細度是決定各礦物回收率和精礦質(zhì)量的先決條件。銅鉛混合粗選采用硫酸鋅+硫化鈉(2∶1)作為鋅抑制劑，用量為1500g/t，其他條件見圖1，磨礦細度對銅鉛鋅回收率的影響結(jié)果見圖2。

圖1試驗流程

由圖2可以看出，銅鉛回收率隨著磨礦細度增加從94%和87.6%緩慢增長到96%和97.3%的趨勢；鋅回收率則先降后升，即由27%降至23%后再上升至30%。在磨礦細度為73%(-74μm)時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點。此時銅鉛回收率指標也較好。綜合考慮技術(shù)指標和經(jīng)濟指標，確定最佳磨礦細度為73%(-74μm)。

2.1.2石灰用量試驗

本次試驗原礦中含有較多的黃鐵礦，石灰為礦漿pH調(diào)整劑，也是黃鐵礦的抑制劑。銅鉛混合粗選石灰用量對銅鉛鋅回收率的影響見圖3。

由圖3可見，在一定pH范圍內(nèi)，銅鉛回收率隨石灰用量增加而增高。其中在石灰用量2500g/t時(pH值10.5左右)，銅鉛回收率受影響較小，也能很好抑制鋅。大量的石灰還可以有效的抑制黃鐵礦，避免銅鉛分離時進入鉛精礦中，影響鉛精礦品位。

2.1.3銅鉛混合粗選鋅抑制劑試驗

本次試驗銅鉛混合粗選鋅抑制劑采用硫酸鋅和硫化鈉組合藥劑，在磨礦細度73%(-74μm)，石灰2500g/t，Z-200∶48g/t，乙硫氮30g/t的試驗條件下，進行抑制劑變量試驗。試驗結(jié)果見表2。

從表2中看出，硫酸鋅∶硫化鈉(2∶1)=1000∶500與硫酸鋅∶硫化鈉(4∶1)=1000∶250兩組試驗結(jié)果較好，后面一組藥劑用量更少。硫酸鋅∶硫化鈉(4∶1)=1000∶250為最佳值。

2.1.4捕收劑條件試驗

原礦中黃鐵礦含量較高，選用Z-200與乙硫氮為捕收劑，可減小混合粗選時對黃鐵礦捕收作用，為接下來銅鉛分離創(chuàng)造良好的條件。Z-200與乙硫氮用量采用固定比例：Z-200∶乙硫氮=2∶1。捕收劑總用量對銅鉛鋅回收率的影響見圖4。

試驗結(jié)果表明，隨著捕收劑總用量的增加，銅鉛回收率呈現(xiàn)升高趨勢，分別由94%和92.7%升高到96.5%和97%，達這個回收率后趨勢變緩，鋅回收率呈現(xiàn)逐漸遞增的趨勢。在捕收劑總用量為90g/t時，銅鉛回收率達到最佳指標，混合粗精礦鋅的上浮量也較小，因此將捕收劑總用量定為90g/t，即Z-200、乙硫氮用量分別為60g/t、30g/t。

2.2鋅浮選試驗

2.2.1鋅粗選試驗

本次試驗采用硫酸銅對閃鋅礦進行活化，硫酸銅對閃鋅礦的活化作用與礦漿pH值有很大的關(guān)系，在pH=6時，閃鋅礦對Cu2+吸附量最大；酸性和堿性礦漿中，吸附量均下降；在pH=11，又有一個吸附量升高的峰值；pH=9時，吸附量最小。黃鐵礦在酸性礦漿中容易被活化，可浮性較好。本次試驗研究在活化閃鋅礦時，采用石灰將礦漿pH值調(diào)到11，此時可以有效的抑制黃鐵礦，硫酸銅也能夠發(fā)揮最大作用。試驗條件和工藝流程見圖5。

表2　抑制劑用量試驗結(jié)果

圖2　磨礦細度對銅鉛鋅回收率的影響

圖3　石灰用量對銅鉛鋅回收率的影響

圖5硫酸銅條件試驗工藝流程

硫酸銅活化閃鋅礦的過程屬于化學吸附，過程較慢，所以攪拌時間不能太短。硫酸銅用量對鋅回收率和品位的影響見圖6。

圖6硫酸銅用量對鋅回收率和品位的影響

試驗結(jié)果表明，隨著硫酸銅用量的增加，鋅回收率和品位都有所提高，用量超過300g/t以后鋅回收率開始下降，礦漿中過量的硫酸銅消耗捕收劑或是鋅回收率下降的原因。硫酸銅最佳用量為300g/t。

2.2.2鋅精選試驗

調(diào)整劑對礦物表面的競爭作用中提出臨界pH值概念，其中黃鐵礦的臨界pH值為10.5，經(jīng)活化的閃鋅礦臨界pH值是13.3。用石灰將礦漿pH調(diào)到12，可以達到鋅硫分離的目的，有利于進行鋅精選。鋅精選試驗流程見圖7，試驗結(jié)果見表4。

試驗使用石灰將礦漿pH調(diào)到12，經(jīng)三次精選，最終鋅精礦品位可達44.07%。鋅精礦為合格產(chǎn)品。

2.3銅鉛分離試驗

銅鉛混合粗精礦經(jīng)三次精選，得到銅鉛鋅品位分別為17.12%、26.76%和1.52%的銅鉛混合精礦。在完成脫藥后進行銅鉛分離，銅鉛分離鉛抑制劑采用硫化鈉、亞硫酸鈉、硫酸鋅組合藥劑，藥劑用量試驗流程見圖8，試驗結(jié)果見表5。

圖7鋅精選試驗流程

圖8銅鉛分離抑制劑用量試驗流程

表4鋅精選試驗結(jié)果

樣品名稱產(chǎn)率/%品位/%回收率/%CuPbZnCuPbZn鋅精礦24.910.940.7444.0747.1236.3490.08中礦75.090.350.431.6152.8863.669.92鋅粗精礦100.000.500.5112.19100.00100.00100.00

表5　銅鉛分離試驗結(jié)果

銅鉛分離試驗結(jié)果表明，隨著組合抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉+硫化鈉用量的增加，對鉛的抑制效果逐漸增強，銅礦物也隨著組合抑制劑用量的增加而逐漸受到抑制，當組合抑制劑用量達到硫酸鋅700g/t、亞硫酸鈉2100g/t、硫化鈉200g/t時，銅粗精礦可以得到較好的質(zhì)量與回收率指標，此時鉛粗精礦指標也較好，藥劑量繼續(xù)增大，則銅礦物也受到了明顯的抑制作用，因此，將鉛礦物組合抑制劑用量選為硫酸鋅700g/t、亞硫酸鈉2100g/t、硫化鈉200g/t。

2.4浮選閉路試驗

在條件試驗的基礎上，為保證銅精礦、鉛精礦質(zhì)量增加了一次銅鉛分離精選、一次銅鉛分離掃選進行閉路試驗。浮選閉路試驗流程見圖9，試驗結(jié)果見表6。

由表6可知，采用圖9所示的試驗流程和藥劑制度，最終可獲得：銅精礦銅品位28.22%，含鉛3.47%、含鋅0.96%，銅回收率85.29%；鉛精礦品位57.49%，含銅1.92%，含鋅2.49%，鉛回收率85.61%；鋅精礦品位44.17%，含銅0.88%、含鉛1.07%，鋅回收率62.96%的良好指標，實現(xiàn)銅鉛鋅礦物的有效分離。

圖9　浮選閉路試驗流程

產(chǎn)品名稱產(chǎn)率/%品位/%回收率/%CuPbZnCuPbZn銅精礦*3.7328.223.470.9685.296.064.44鉛精礦*3.181.9257.492.494.9585.619.81鋅精礦1.150.881.0744.170.820.5862.96尾礦91.940.120.180.28.947.7522.79原礦100.001.232.140.81100.00100.00100.00

注：銅精礦含銀917.28g/t，鉛精礦含銀735g/t，銀總回收率89.7%。

3結(jié)語

1)西藏某高硫銅鉛鋅多金屬硫化礦，含銅1.25%、鉛2.09%、鋅0.87%及Ag64.2g/t，礦物共生密切，屬難分離多金屬硫化礦，可綜合回收銅、鉛、鋅和銀。

2)試驗采用銅鉛混合浮選—銅鉛分離—混合浮選尾礦抑硫選鋅工藝流程，可以獲得銅品位28.22%，回收率85.29%；鉛精礦品位57.49%，回收率85.61%；鋅精礦品位44.17%，回收率62.96%；銀在銅、鉛精礦中的總回收率達到89.7%，實現(xiàn)礦物的綜合回收。

3)在整體試驗流程中，控制好每個環(huán)節(jié)的pH值，是實現(xiàn)各礦物有效分離的關(guān)鍵。試驗采用亞硫酸鹽法，無毒無公害，且被抑制的閃鋅礦容易活化。銅鉛混合浮選只有一次掃選，減少鋅礦物在銅鉛混合浮選作業(yè)上浮，有利于產(chǎn)出合格鋅精礦。

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Flotation of a high-sulfur copper-lead-zinc sulfide ore in Tibet

PANG Jun-wu，WANG Li-hui，LI Lei，ZHANG Ling

(Tibet Huatailong Mining Development Co.，Ltd.，China National Gold Corporation，Lasa 850020，China )

Abstract:One copper-lead-zinc-sulphur polymetallic sulfide deposit in Tibet was finely and complexly disseminated，which contains high sulphur.Flowsheet of copper-lead bulk flotation-separation of copper-lead then flotation of zinc with inhibition of sulphur was adopted.Grade of copper，lead and zinc concentrates were 28.22%，57.49% and 44.17% respectively.Recovery of them were 85.29%，85.61% and 62.96% separately.Silver was collected in copper and lead concentrates with a recovery of 89.7%.Comprehensive recovery of this polymetallic sulfide ore was completed well.

Key words：polymetallic sulphide ore；copper-lead mixed election；separation of copper and lead；inhibition of sulfur flotation zinc

收稿日期：2015-05-14

基金項目：國家“十二五”科技支撐計劃“西藏特大型多金屬礦高效開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)研究”資助(編號：2012BAB01B00)

作者簡介：逄軍武，男，畢業(yè)于昆明理工大學礦物加工工程專業(yè)，現(xiàn)就職于西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司選礦科技攻關(guān)試驗室，主要從事有色金屬等選礦工藝研究及生產(chǎn)實踐工作。E-mail：912702674@qq.com。

中圖分類號：TD952

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4051(2016)05-0116-05