復雜銅鉛鋅多金屬硫化礦選礦技術

程春枝

（江銅集團銀山礦業(yè)有限責任公司，江西 德興 334201）

銅、鉛、鋅等多金屬硫化物礦在世界范圍內(nèi)分布廣泛，常與金、銀等稀有金屬伴生。礦石中有價值的元素可通過富集精礦產(chǎn)品回收，并可通過冶煉進一步回收。礦物中硫化銅的含量一般較低，方鉛礦和閃鋅礦的硫化銅含量較高。金和銀可以從銅、鉛和鋅的精礦或黃鐵礦的產(chǎn)品中回收。浮選黃鐵礦的目的不是回收硫，而是在礦石黃鐵礦含量較低時提高金銀的回收率。國內(nèi)外眾多學者對浮選工藝和試劑進行了大量的研究和數(shù)據(jù)收集。

江西多金屬硫化物礦中最有效的元素是銅、鉛、鋅、金、銀。銅、鉛、鋅、金、銀的品位分別為0.49%、1.22%、1.95%、1.78g/t和59.06g/t。金和銀不能用顯微鏡觀察，因為它們通常以細顆?；虺氼w粒夾雜物的形式存在，這種夾雜物也存在于其他金屬礦物和脈石中。礦石中的金屬礦物經(jīng)過兩個階段形成：首先形成黃鐵礦，然后形成閃鋅礦、方鉛礦和黃銅礦。同一時期形成的礦物互相填補彼此的裂縫，較早形成的礦物填補較晚形成的礦物的裂縫，從而形成復雜的結構。因此，分離不同的金屬礦物是困難的，因為它們是密切相關的。根據(jù)礦石特點，采用銅/鉛塊浮選多金屬分離流程-銅/鉛分離-優(yōu)先浮選尾礦中的鋅和黃鐵礦(回收金和銀)。銅、鉛、鋅品位的精礦指標分別為20.87%、49.91%、60.10%，回收率分別為75.59%、91.62%、74.07%。采用合適的工藝流程，在合適的條件下得到了這些值。銅精礦中金、銀的品位分別為65.32g/t和2038g/t，回收率分別為64.97%和61.08%。在黃鐵礦產(chǎn)品中，金、銀的品位分別為12.42g/t和358.9g/t，回收率分別為15.53%和13.67%。在銅精礦和黃鐵礦產(chǎn)品中均有效富集了金和銀[1]。

1 礦石化學多元素分析

在某銅鉛鋅多金屬硫化礦原礦含鉛6.44%、鋅5.52%、鐵16.86%。在原礦原有的目數(shù)磨礦細度的條件下，使用的工藝為優(yōu)化流選，該礦石的主要化學成分見表1，通過礦石化學成分分析得出開采礦石的種類和步驟。

表1 該礦石中主要化學成分分析結果

硫化鋅礦物試驗是用于對于尾礦進行礦物質(zhì)篩選，試驗結果見表2。

表2 硫化鋅粗掃選最佳藥劑用量條件下試驗結果

小型閉路試驗結果表明：隨著磨礦細度的增加，鉛鋅精礦的品位逐漸增加，且雜質(zhì)互含也逐漸降低，在采用原礦磨礦細度70%～80%—200目的優(yōu)先浮選流程即可以獲得較好的選礦指標。

2 復雜銅鉛鋅多金屬硫化礦選礦

2.1 浮選試驗

晚期形成的銅、鉛、鋅等礦物取代了早期形成的礦物，形成交代構造。礦石構造：金屬礦物的團聚體呈塊狀分布，形成塊狀結構，其中黃鐵礦最為明顯。這些團聚體分布在脈石礦物基質(zhì)中，形狀不規(guī)則，導致了斑的浸染和復雜構造。脈石礦物，如石英，此類礦產(chǎn)資源的存在形式是處于晶體的縫隙之間，含量十分微少但是可以形成脈絡結構，黃鐵礦中就大量存在這種礦石元素，在顯微鏡下沒有觀察到金和銀，因為它們可能以細顆?；虺氼w粒夾雜物的形式存在，這種夾雜物也存在于其他金屬硫化物和脈石中，還需要進行進一步的研究。

浮選試驗，銅-鉛-鋅芯浮選是賤金屬冶金中最復雜的問題之一。當氧化引起一些銅的溶解，從而激活鋅時，這一點尤其正確。三步選擇性浮選是鉛鋅銅礦的早期實踐。目前很少使用這種方法，因為首選的技術是有選擇地浮選大塊銅鉛精礦，降低鋅和鐵，再從銅鉛尾礦中通過特殊的技術進行選礦，其中包括鋅、銅等珍貴礦產(chǎn)資源，最后通過分選礦產(chǎn)資源將不同種類的礦分離開來[2-4]。

2.2 研磨試驗

研磨網(wǎng)試驗是重要的礦物質(zhì)離解試驗，金屬和脈石礦物的全面崩解是影響浮選指數(shù)的重要因素。研磨網(wǎng)決定了不同礦物之間的離解程度。適當?shù)难心ゾW(wǎng)有助于去除更多的矸石和金屬。磨測試的網(wǎng)是由粗糙的銅/鉛散裝浮選與石灰1500g/t1000g/t的硫酸鋅，500g/t的硫酸鈉，40g/t(z-200，40g/t(丁胺黑藥，和20g/t2號油(具體情況由檢驗后使用檢驗在接下來的測試)。

混合精礦中銅、鉛的回收率隨磨細度的提高和鉛、銅品位的降低而提高。磨礦的細度可以決定礦石的質(zhì)量，細度越大則礦石質(zhì)量越高，但速度較慢耗時較大；細度越小則礦石質(zhì)量較低，速度反之較快耗時較少。因此，后續(xù)試驗采用-0.074mm85%的研磨細度進行。銅/鉛大塊浮選PH調(diào)整試驗銅、鉛、鋅等多金屬硫化物礦石的浮選一般適用于堿性pH條件。石灰和蘇打是調(diào)節(jié)漿液pH值的常用藥劑。

這些制劑的作用是研究了它們對浮選指標的投加量(對應不同pH值)。結果表明，石灰的效果優(yōu)于蘇打。當石灰用量在0g/t～1000g/t之間時，精礦品位隨用量的增加而增加。然而，經(jīng)濟復蘇有所放緩。石灰對黃鐵礦有明顯的抑制作用。當石灰用量大于1000g/t時，精礦品位和回收率下降。這是因為當石灰用量高時，銅和硫化鉛礦物受到抑制，從而降低了回收率。同時，礦漿粘度增加，浮選選擇性降低，脈石礦物夾雜物漂浮。綜合考慮，選用石灰作為pH調(diào)節(jié)劑，適宜用量為1000g/t。銅/鉛大塊浮選降凝劑的用量試驗硫酸鋅和石酸鈉對閃鋅礦具有良好的抑制作用。

銅浮選和鉛抑制是銅和鉛在粗精礦中分離的常用方法。重鉻酸鉀常被用作方鉛礦的抑制劑。研究了重鉻酸鉀的用量對銅鉛分離的影響。采用濃度為400g/t的活性炭作為脫除劑，在銅鉛分離前降低脫除劑對分離指數(shù)的影響。

2.3 案例分析

江西某多金屬硫化物礦中最有價值的元素為銅、鉛、鋅、金、銀，這些金屬元素分別存在于不同礦石中，以黃銅礦數(shù)量為最多，褐鐵礦數(shù)量較少，其它種類的礦石種類繁多。經(jīng)過SEM顯微鏡觀察后發(fā)現(xiàn)，礦石中沒有含有金、銀，采用銅/鉛大塊浮選-銅/鉛大塊浮選-優(yōu)先浮選鋅、黃鐵礦的多金屬分選流程。銅、鉛、鋅品位的精礦指標分別為20.87%、49.91%、60.10%，回收率分別為75.59%、91.62%、74.07%。采用合適的工藝流程，在合適的條件下得到了這些值。在銅精礦和黃鐵礦產(chǎn)品中富集了金銀。有效地回收了礦石中的銅、鉛、鋅、金、銀，取得了良好的經(jīng)濟效益。

江西多金屬硫化物礦石的有效成分含量較高。經(jīng)專業(yè)檢測部門檢測得到銅、鉛和鋅。黃鐵礦的形成早于黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦。這些金屬礦物關系密切，因此很難把它們分離出來。這類含金、銀多金屬礦石的選礦和冶煉比較困難。通過各種試驗和觀察，采用銅/ead塊浮選-銅/鉛分離-優(yōu)先浮選鋅、黃鐵礦的多金屬分離流程。銅和鉛都有效地恢復，金銀從銅精礦回收在下列條件：研磨細度-0.074毫米85%，使用石灰作為pH值調(diào)整劑，用z-200作為收集器，使用丁胺黑藥，用重鉻酸鉀作為抑制劑，并利用硫酸鋅，亞硫酸鈉，活性炭作為鋅的抑制劑。此外，利用石灰、硫酸銅和黃原酸丁酯回收鋅，浮選黃鐵礦回收金銀?；厥浙~、鉛、鋅、金、銀，取得了良好的經(jīng)濟效益。顯微圖像顯示，金、銀礦物在礦石中沒有被觀察到，因為它們可能以細顆?；蛭⒂^細包裹體的形式存在。此外，在銅精礦中富含金礦石和銀礦石，此兩種礦石的存在形式不同于銅鉛鋅礦石，因此金、銀主要分布在黃銅礦和黃鐵礦中，并形成良好的包裹體。

3 結語

復雜銅鉛鋅多金屬原生硫化礦可回收的有價元素為鉛、鋅、銀，銀礦物粒徑粗細不等且分布不均勻，以分布于方鉛礦中為主，其次閃鋅礦中，脈石中含量較少。應用新型捕收劑D25，具有選擇性好的特點，可優(yōu)先捕收易浮鉛礦物。采用新型抑制劑T8，可以有效抑制鋅礦物的上浮，保證鉛精礦的質(zhì)量及混合鉛鋅精礦中鋅的回收率。經(jīng)過嚴格的選礦可以對國家復雜銅鉛鋅多金屬硫化礦進行遴選，選出礦石中具有價值的礦物，不僅可以對我國稀有礦石資源有好處，還可以減少礦石浪費。