某難選高磁黃鐵礦型鉛鋅礦浮選試驗(yàn)*

魚(yú)高學(xué) 黃建平 薛映青 戴子林 唐 謙 李桂英 朱東坡

(1.陜西銀礦礦業(yè)有限公司；2.廣東省稀有金屬研究所)

我國(guó)鉛鋅資源豐富，多呈貧礦多、富礦少、有用礦物共生關(guān)系復(fù)雜、嵌布粒度細(xì)等特征[1-3]。含碳高硫鉛鋅礦石組分復(fù)雜、性質(zhì)不穩(wěn)定，給礦石的開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)困難，該類礦石的選礦難點(diǎn)為：原礦中磁黃鐵礦礦物量大，且部分磁黃鐵礦還原性極強(qiáng)，嚴(yán)重干擾選礦過(guò)程；閃鋅礦富含鐵，與磁黃鐵礦可浮性接近，分離困難；礦石含碳質(zhì)且含量不穩(wěn)定，進(jìn)入鉛精礦中，影響鉛精礦品位[4-6]。因此，針對(duì)某高磁黃鐵礦型鉛鋅礦尋求適合該礦石特性的選礦工藝流程及藥劑制度，以實(shí)現(xiàn)鉛鋅礦物的有效分離，提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益[7-8]。

某高磁黃鐵礦型鉛鋅礦礦石中方鉛礦與鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦及部分黃銅礦交代共生關(guān)系密切，在磨礦過(guò)程中鉛鋅不易單體解離，試驗(yàn)研究了不同捕收劑、磨礦細(xì)度、抑制劑種類對(duì)鉛鋅浮選指標(biāo)的影響，以期為該類礦石的開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦主要化學(xué)成分分析

原礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 原礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1可知，該礦石的主要有價(jià)回收金屬為鉛、鋅，含有一定量的碳質(zhì)，可能會(huì)影響精礦品位。

1.2 原礦主要礦物組成

原礦礦物組分復(fù)雜，主要金屬礦物為方鉛礦、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦等，主要非金屬礦為方解石、石英、蛇紋石、綠泥石、有機(jī)碳等。原礦礦物組成及含量見(jiàn)表2。

表2 原礦礦物組成及含量 %

經(jīng)顯微鏡和MLA礦物自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)查定，該礦石中鉛、鋅、銅均以單一硫化礦物形式存在，未見(jiàn)鉛、鋅、銅的次生礦物或氧化礦物；鐵的硫化礦物以大量的磁黃鐵礦為特征，達(dá)到22%左右，其次為黃鐵礦，礦物含量在3%以上；其他有用礦物有白鎢礦，但其含量極低，無(wú)回收價(jià)值；有害礦物極少，僅有微量毒砂；脈石礦物較多，主要為石英、長(zhǎng)石、白云母、透輝石、透閃石、綠泥石、綠簾石、方解石等。

2 浮選試驗(yàn)與結(jié)果

2.1 試驗(yàn)方案的選擇

試驗(yàn)主要針對(duì)原礦中的鉛鋅礦物進(jìn)行選礦試驗(yàn)研究。根據(jù)工藝礦物學(xué)研究結(jié)果表明，方鉛礦、鐵閃鋅礦的嵌布粒度以細(xì)粒為主，磁黃鐵礦在礦石中的含量較高，方鉛礦、鐵閃鋅礦與磁黃鐵礦及脈石的嵌布關(guān)系復(fù)雜，經(jīng)顯微鏡和MLA礦物自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)查定，有用礦物的粒度分布見(jiàn)表3。

表3 主要礦物嵌布粒度

為獲得合格的鉛鋅精礦，在礦石性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了多種選礦方案的探索，綜合考慮選礦成本，最終確定采用鉛鋅依次優(yōu)先浮選—鋅粗精礦再磨精選的浮選工藝流程。

2.2 鉛浮選試驗(yàn)

2.2.1 捕收劑種類試驗(yàn)

為了改善鉛浮選過(guò)程的選擇性，研究了不同捕收劑對(duì)鉛浮選的性能。固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm 80%，用石灰調(diào)節(jié)礦漿pH值，硫酸鋅+亞硫酸鈉為鋅抑制劑，分別研究乙基黃藥、乙硫氮、25號(hào)黑藥、Z200、乙硫氮+25號(hào)黑藥對(duì)鉛粗選的影響，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，藥劑制度及試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖1 鉛粗選捕收劑種類試驗(yàn)流程

注：以上各組試驗(yàn)鉛掃選藥劑用量均在鉛粗選藥劑用量上依次減半。

由表4可知，綜合考慮鉛精礦的品位與回收率，采用乙硫氮作為鉛礦物捕收劑的指標(biāo)較好，后續(xù)試驗(yàn)采用乙硫氮作為鉛粗選的捕收劑，其鉛粗選乙硫氮用量為60 g/t，鉛掃選乙硫氮用量為30 g/t。

2.2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

原礦經(jīng)細(xì)磨后進(jìn)行粗選，在藥劑用量石灰為3 000 g/t、硫酸鋅為1 000 g/t、亞硫酸鈉為300 g/t、捕收劑乙硫氮為60 g/t、鉛掃選藥劑用量減半的試驗(yàn)條件下進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 磨礦細(xì)度對(duì)鉛粗選的影響

由圖2可見(jiàn)，在磨礦細(xì)度-0.074 mm粒級(jí)含量達(dá)80%前，隨著磨礦細(xì)度的增加，鉛粗精礦中鉛浮選回收率不斷增加；當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm含量大于80%后，鉛精礦回收率變化不大，但鉛精礦品位開(kāi)始下降。細(xì)磨雖然可以提高鉛的浮選回收率，但過(guò)度細(xì)磨會(huì)使已單體解離的鉛礦物過(guò)磨。綜合考慮，確定最佳磨礦細(xì)度為-0.074 mm 80%。

2.2.3 抑制劑亞硫酸鈉用量試驗(yàn)

在鉛浮選中，為加強(qiáng)對(duì)磁黃鐵礦的抑制，提高鉛精礦鉛品位，采用硫酸鋅+亞硫酸鈉為組合抑制劑，其固定石灰用量為3 000 g/t、硫酸鋅為1 000 g/t、捕收劑乙硫氮為60 g/t，考察亞硫酸鈉的用量對(duì)鉛精礦品位與回收率的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 亞硫酸鈉用量對(duì)鉛品位與回收率的影響

由圖3可見(jiàn)，鉛粗選作業(yè)隨著亞硫酸鈉用量的增加，鉛精礦鉛品位略有提高，但鉛回收率變化不大，綜合考慮，鉛粗選亞硫酸鈉用量選擇300 g/t。

2.3 鋅浮選試驗(yàn)

2.3.1 鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)

鋅粗選固定丁基黃藥用量為50 g/t、2#油用量為10 g/t，考察硫酸銅用量對(duì)鋅粗選品位與回收率的影響，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖4 鋅粗選試驗(yàn)流程

圖5 硫酸銅用量對(duì)鋅粗選品位與回收率的影響

由圖5可見(jiàn)，隨著硫酸銅用量的增加，鋅粗精礦鋅品位下降，鋅回收率提高；當(dāng)硫酸銅用量大于400 g/t后，鋅粗精礦鋅品位繼續(xù)下降，鋅回收率趨于穩(wěn)定；因此，硫酸銅用量確定為400 g/t。

2.3.2 鋅粗精礦再磨試驗(yàn)

由于鋅粗精礦中鋅的單體解離度低，為獲得較高的鋅精礦品位和回收率，需對(duì)鋅粗精礦再磨精選，在丁基黃藥用量為50 g/t、2#油用量為10 g/t、硫酸銅用量為400 g/t的試驗(yàn)條件下進(jìn)行鋅粗精礦再磨試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 鋅粗精礦再磨細(xì)度對(duì)精選的影響

由圖6可見(jiàn)，隨著鋅精選再磨細(xì)度的增加，鋅精礦中鋅品位提高，鋅回收率略有下降。綜合考慮磨礦成本，鋅精選再磨細(xì)度選用-0.043 mm 90%。

2.3.3 鋅精選活化試驗(yàn)

由于該礦石中的磁黃鐵礦還原性極強(qiáng)，在鋅精選作業(yè)“掉槽”，經(jīng)補(bǔ)加丁基黃藥捕收劑也難以獲得較高的鋅精礦品位與回收率，可能是磁黃鐵礦還原礦漿中的硫酸銅的緣故。因此，考察了硫酸銅用量對(duì)鋅精選品位與回收率的影響，鋅精選1至精選3補(bǔ)加硫酸銅，用量依次減半，精4空白，鋅精選試驗(yàn)固定再磨細(xì)度為-0.043 mm 90%，石灰用量為2 000 g/t，精選1硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7。

圖7 硫酸銅用量對(duì)鋅精選回收率與品位的影響

由圖7可見(jiàn)，鋅精選補(bǔ)加硫酸銅顯著提高了鋅精礦的回收率，硫酸銅用量大于200 g/t時(shí)，鋅精礦回收率變化較??；綜合考慮選礦成本，鋅精選1硫酸銅用量選擇200 g/t。

3 全流程閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合試驗(yàn)過(guò)程中礦漿pH值的變化，適當(dāng)增減調(diào)整劑的用量，進(jìn)行了鉛鋅優(yōu)先浮選閉路試驗(yàn)。閉路試驗(yàn)流程及藥劑制度見(jiàn)圖8，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

由表5可知，閉路試驗(yàn)獲得了鉛精礦鉛品位為46.86%，含鋅2.17%，鉛回收率為73.84%；鋅精礦鋅品位為49.29%，含鉛1.25%，鋅回收率為84.72%的浮選指標(biāo)。

圖8 閉路試驗(yàn)流程

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)某鉛鋅礦石為含碳高硫鉛鋅復(fù)雜多金屬礦，礦石成份復(fù)雜、性質(zhì)不穩(wěn)定，主要金屬礦物為方鉛礦、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦，礦物之間共生關(guān)系復(fù)雜，嵌布粒度極細(xì)；原礦中磁黃鐵礦含量高，還原性強(qiáng)，在鋅精選階段需補(bǔ)加硫酸銅保證鋅浮選回收率。

(2)采用鉛鋅優(yōu)先浮選—鋅粗精礦再磨的浮選工藝流程，試驗(yàn)室處理原礦鉛品位為1.45%，鋅品位為1.93%，通過(guò)閉路試驗(yàn)獲得的鉛精礦鉛品位為46.86%，含鋅2.17%，鉛回收率為73.84%；鋅精礦鋅品位為49.29%，含鉛1.25%，鋅回收率為84.72%。

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