鉛鋅礦選礦工藝流程改進的研究

張明明

摘要：某鉛鋅礦主要含方鉛礦與閃鋅礦，單體解離難度大，屬于難選礦石。針對其礦石性質，采用不同浮選藥劑以及采用不同浮選工藝篩選鋅和鉛，得到合格的鉛精礦和鋅精礦。經過條件試驗，在鉛鋅粗選和精選中加入黑藥、石灰、硫酸銅、硫酸鋅、黑藥和乙硫氮等多種藥劑，得到的礦石中鉛的品位達到了59.88%，質量達到72.18g，鋅的品位達到32.02%，質量是24g，所選工藝流程為該礦樣選礦工藝提供一個新思路。

Abstract： A lead zinc ore mainly contains galena and sphalerite， its monomer dissociation is difficult， which belongs to the refractory ores. Based on its ore properties， different flotation reagents and different flotation processes were used to screen the zinc and lead， and the qualified lead concentrate and zinc concentrate were obtained. After the condition test， the black powder， chunam， copper sulfate， zinc sulfate， sulfur nitrogen and other drugs are added in the lead and zinc roughing selection and carefully chosen selection. The lead grade in the ore reaches 59.88%， its quality is 72.18g， the zinc grade reaches 32.02%， its quality is 24g. This selected process provides a new idea for the ore dressing process.

關鍵詞：鉛鋅礦；選礦；藥劑；鉛鋅分離

Key words： lead zinc ore；mineral separation；medicament；separation of lead and zinc

中圖分類號：TD952 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）35-0135-02

0 引言

鉛、鋅是人類從鉛鋅礦石中提煉出來的較早的兩種金屬。鉛、鋅廣泛用于電氣工業(yè)、機械工業(yè)、軍事工業(yè)、冶金工業(yè)、化學工業(yè)、輕工業(yè)和醫(yī)藥業(yè)等領域。此外，鉛金屬在核工業(yè)、石油工業(yè)等部門也有較多的用途[1-3]。為了得到較高品位的鉛、鋅兩種金屬，以及對鉛、鋅選礦工藝中藥劑選擇更加合理，我們嘗試采用合理的工藝流程進行對比實驗，獲得較高品位和回收率的鉛精礦和鋅精礦。

1 實驗材料及方法

1.1 實驗工藝流程設計

鉛鋅礦中鉛、鋅、銅三種物質之間關系復雜密切，如采用鉛鋅混選，其再分離更加困難。因此選用抑鋅浮鉛優(yōu)先浮選方法。由于鉛礦物嵌布粒狀很細，如不進行再磨無法充分回收有用礦物，因此鉛粗精礦需再磨后精選工藝流程。如圖1所示。

1.2 實驗設備

顎式破碎機、單雙層兩用振動篩、輥式破碎篩分機、棒（球）磨機、變頻調速式單槽浮選機、過濾機等設備。

1.3 實驗材料

硫酸鋅、亞硫酸鈉、乙硫氮、硫酸銅以及鉛鋅礦樣。

1.4 原礦化學分析

原礦中賦存較多種化學元素，分析各種化學元素的質量分數(shù)對合理回收有用礦物提供了科學依據(jù)。如表1所示。

2 實驗結果討論

2.1 鉛、鋅的粗提純

2.1.1 鉛的粗選

鉛的粗選主要采用硫酸鋅、碳酸鈉、乙硫氮、松油醇等藥劑提純，所用藥劑對比例見表2所示。

硫酸鋅在水中產生下列反應：

ZnSO4=Zn2++SO42- Zn2++2H2O=Zn（OH）2+2H+

Zn（OH）2為兩性化合物，溶于酸生成鹽。

Zn（OH）2+H2S04=ZnSO4+2H2O

在堿性介質中，得到HZnO2-和ZnO22-。它們吸附于礦物增強了礦物表面的親水性。

Zn（OH）2+NaOH=NaHZnO2+H2O

Zn（OH）2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O

同時，發(fā)現(xiàn)在第三組實驗中，硫酸鋅、碳酸鈉、乙硫氮的添加量分別增加了400%、600%、100%，主要是三者使用以及量少時，共抑制效果較差，所以增加它們的量，同時與黑藥、亞硫酸鈉配合使用，礦漿PH控制在5-7的范圍內。亞硫酸鹽在水中分二步解離，溶液中H2SO3、HSO3-和SO32-的濃度，起抑制作用的主要是HSO3-，使用亞硫酸鹽浮選時。亞硫酸（鹽）主要用于抑制黃鐵礦、閃鋅礦。同時利用乙硫氮、黑藥和松油醇共用比乙硫氮和松油醇同時共用，增加對鉛鋅礦中硫化礦、黃鐵礦的捕收作用[4]。因此，利用上述藥劑共同作用提高鉛粗選量。如表2所示。

2.1.2 鋅的粗選

三組鋅粗選實驗中，主要添加藥劑是硫酸銅，在此基礎上，相比于前兩組實驗，第三組實驗中減少了硫酸銅的添加量40%，添加了大量的生石灰。主要原因是由于鋅粗選過程礦漿中Cu2+離子與閃鋅礦表面作用給銅鋅分離造成困難，加入石灰調整某些可能引起活化的“離子”。石灰在礦物表面分解，并生成Fe（OH）2和Fe（OH）3的親水薄膜。所形成薄膜抑制了銅、鋅表面之間作用。同時被石灰抑制的黃鐵礦，利用硫酸銅將礦漿pH值調至6-7，浮選進程被大大地推進。因此在第三組粗選過程中，礦漿中加入了石灰，與其他藥劑間起到協(xié)同作用，比起前兩組鉛的提純純度增加。如表3所示。

2.2 鉛、鋅的精選

2.2.1 鉛的精選

利用粗選實驗中得到的三組鉛試樣再分別進行三組不同精選實驗對比，精選次數(shù)達到兩次。在第一次精選中，三組試樣均加入ZnSO4、石灰、松油醇、乙硫氮藥劑，第三組的第一次精選時又添加亞硫酸鈉藥劑，其加入的目的是提高乙硫氮使用量，增加對鉛鋅礦中硫化礦、黃鐵礦的捕收作用[5]。

第二次精選中，前兩組試樣均沒有加入藥劑，第三組的第二次精選中加入亞硫酸鈉、硫酸鋅、黑藥和乙硫氮。加入這些藥劑目的是提高鉛的提取，增加鉛的質量。

2.2.2 鋅的精選

同上，對粗選后的三組鋅試樣再進行三組不同的精選實驗對比，同時精選次數(shù)也達到兩次。除第一次精選中前兩組試樣加入石灰、黃藥和松油醇藥劑外，其他精選過程中均沒有加入藥劑。

通過對最終的精選鉛鋅礦礦樣分析，對其的品位以及質量與原礦樣進行實驗對比發(fā)現(xiàn)，如表4所示。

第三組篩選工藝從粗選以及到最后精選篩選出的鉛與鋅質量以及品位相比于原礦以及另外兩組實驗均達到了優(yōu)異程度，篩選出來鉛的品位達到了59.88%，質量達到72.18g，鋅的品位達到32.02%，質量是24g，這大大改善了鉛和鋅篩選工藝流程，對藥劑選擇提出新的改善方向。

3 結論

通過對鉛鋅礦選礦工藝流程改進的研究，可以得到以下結論：

①實驗采用的鉛鋅礦為硫化鉛鋅礦石主要金屬礦物為黃鐵礦，其次為黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦。由于閃鋅礦與方鉛礦的之間呈連晶共生的嵌布關系，兩者之間十分緊密，因此將單體進行解離難度較大，鉛鋅礦屬于難選礦石。

②通過利用不同藥劑以及藥劑量對比實驗，并采用鉛鋅優(yōu)先浮選流程，獲得了合格的鉛精礦和鋅精礦，此工藝流程適宜處理該鉛鋅礦石。篩選出來鉛的品位達到了59.88%，質量達到72.18g，鋅的品位達到32.02%，質量是24g，采用該種篩選方式，充分地提高礦樣表面疏水性和在氣泡上粘著的牢固度，使礦樣顆粒有選擇性地粘著氣泡而上浮，調節(jié)表面性質，提高了浮選速度和選擇性。為礦樣選礦工藝流程改進提供一個新思路。

參考文獻：

[1]朱賓，陸智.廣西某鉛鋅礦優(yōu)先浮選實驗研究[J].中國礦業(yè)，2013，22（3）：80-82.

[2]劉守信，余江鴻，周濤，等.甘肅小廠壩鉛鋅礦石選礦試驗[J].金屬礦山，2013（5）：95-99.

[3]魏以和，周高云，羅廉明.捕收劑與磨礦環(huán)境對鉛鋅礦浮選的影響[J].金屬礦山，2007（6）：34-38.

[4]趙福剛.我國鉛鋅礦選礦現(xiàn)狀[J].有色礦冶，2007（6）：20-25.

[5]林美群，魏宗武，陳建華，等.新型抑制劑DZ在鉛鋅分離中的試驗研究[J].礦產保護與利用，2008（1）：30-32.