銅鉛鋅多金屬礦的選礦工藝優(yōu)化研究

劉 飛

（新疆地礦局第一地質(zhì)大隊，新疆 吐魯番838204）

當(dāng)前世界各地對于多金屬礦的選礦工藝越來越復(fù)雜，礦石的組成、共生、鑲嵌關(guān)系等復(fù)雜多變，這也是當(dāng)前多金屬選礦領(lǐng)域中一項非常棘手的難題。本次研究的多金屬礦樣來自于新疆某多金屬礦，其特點是礦物質(zhì)較為復(fù)雜，含有微量的鉛，屬于易浮但是分離較為困難含硫量較低的。本試驗的目的在于能夠探索出一套比較適用于該礦的選礦工藝，為生產(chǎn)提供合理的技術(shù)職稱。

1 礦石性質(zhì)

礦石的樣本來自于新疆某多金屬礦，礦石中含有的礦石種類較為簡單，以黃銅礦為主，摻雜少量的閃鋅礦、方鉛礦以及黃鐵礦等。脈石礦物品種較為復(fù)雜有石英、長石、矽線石、少量白云母等。礦石的結(jié)構(gòu)為他形顆粒狀為主，另外含有較少的固體溶解分離結(jié)構(gòu)。在他形顆粒狀結(jié)構(gòu)中，有用礦物質(zhì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣主要有規(guī)則和無規(guī)則顆粒狀、細(xì)長條狀、多尖狀以及脈狀構(gòu)造。主要有用礦物銅鋅之間的嵌布關(guān)系為簡單嵌布為主，但是在閃鋅礦中含有較多的銅礦物，使得銅鋅分離較難。

2 實驗方案的選擇

我們對新疆該礦區(qū)的礦石特點前期進(jìn)行了大量的了解，根據(jù)該礦的礦石性質(zhì)特點，我們決定采用全優(yōu)浮選的選礦工藝比較適合該礦性質(zhì)。在采用優(yōu)先浮選法中，我們采用抑鋅浮銅的方式進(jìn)行操作。但是，該浮選法存在一定的困難，主要問題在于閃鋅礦是一種非常活躍的礦石，其中的鋅離子比較容易被銅離子活化從而與銅礦物一起進(jìn)入到泡沫產(chǎn)品中，因此在試驗中要選擇對閃鋅礦的鋅離子具有一定的穩(wěn)定作用的藥劑，這是銅鋅分離的關(guān)鍵點。

3 試驗研究

3.1 本次試驗

本次試驗一共取得樣品400kg，分為8種樣品，按照一定的比例進(jìn)行配比，盡量配比成為與生產(chǎn)選礦的品質(zhì)一致，配礦后原礦成分分析如下表所示：

表1 配礦化學(xué)組成比例%

（1）礦石的粉磨細(xì)度確定。經(jīng)過分析該礦石屬于難選礦石，主要有用礦之間有著較為密切的共生關(guān)系，且嵌布顆粒呈現(xiàn)多樣不均勻性，鉛鋅分離、銅鋅分離以及銅鉛分離難度較大。因此，要對該樣品礦石做細(xì)磨試驗。經(jīng)過試驗我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磨礦細(xì)度為74μm并且占比在70%～95%之間時，開路流程銅鉛混合精礦中的含鋅量從12%將到了6%，所以我們粗略判斷該樣品礦石的細(xì)度為74μm占比為90%。

（2）捕收劑及其用量確定。本次試驗捕收試劑分別采用了乙黃藥、丁黃藥、乙黃藥和丁黃藥的混合、乙硫磺，經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)以上試劑對于鉛礦物粗選上浮效果較乙黃藥和丁黃藥好，鋅礦物的上浮量接近55%。鉛鋅是屬于較為易浮礦物，如果只是單純使用乙硫氮反而對銅礦物的回收效果較低。以上所有試劑中乙黃藥和丁黃藥的混合試劑所呈現(xiàn)的浮選效果最佳，為了進(jìn)一步確定乙黃藥和丁黃藥的用量和比例，我們該補(bǔ)收試劑進(jìn)行了試驗，并找出了最佳的配比。試驗結(jié)果如表2和表3所示。

表2 捕收劑用量

表3 捕收劑用量比例

由上面兩表可以看出，銅精礦的回收率隨著混合捕收劑的用量增加而增加，但是當(dāng)混合捕補(bǔ)收劑用量增加大200G/T時，銅精礦的回收率增幅低降低，如果繼續(xù)使用量增加，銅精礦的回收率反而出現(xiàn)下降趨勢。

經(jīng)過綜合考慮之后，我們決定試驗中混合捕收劑的用量為：粗選用量150G/T，掃選用量75G/T。在確定混合捕收劑配比時，當(dāng)比例在0.5-2（1:2到2:1之間）時銅精礦的回收效果比較好，且回收率均大于87%。因此，我們決定試驗中使用的混合捕收劑配比為1:1。

（3）抑制劑以及其用量確定。上文確定好磨礦細(xì)度和混合捕收劑的用量以及配比之后，進(jìn)入到抑制劑選擇。銅鋅分離的效果好壞直接受到抑制鋅硫的藥劑種類和用量。抑制劑組合和用量合理，可以很好的抑制閃鋅礦中鋅離子的活性，提升銅鋅的分離效果，提高銅粗精礦的品質(zhì)。試驗中主要選用的抑制劑有亞硫酸鈉、硫化鈉、硫酸鋅。解決銅鋅分離的難題在于，原來礦中的銅離子，去銅離子的最佳試劑為硫化鈉。礦石中，銅礦物組成較為復(fù)雜，礦石中的銅離子使得閃鋅礦中的鋅離子難以收到硫酸鋅的抑制。向其中加入石灰，雖然對抑制鋅有明顯效果，但是銅回收率下降較為明顯，同時石灰石對鉛有明顯的抑制作用，經(jīng)過綜合考慮我們決定在選鋅區(qū)使用石灰。石灰用量為1500G/T（ph值為10.5左右），亞硫酸鈉用量為1000g/t、硫化鈉用量為1000g/t、硫酸鋅用量為2000g/t時，銅粗精礦的浮選效果最佳。

（4）閉路試驗。由于試驗中銅礦中的含鋅量依然超過標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)，其中添加了少量的氰化鈉來進(jìn)一步抑制閃鋅礦，為了降低氰化鈉對銅精礦的回收效果，在粗選環(huán)節(jié)時依然使用少量的硫化鈉來去除其中的銅離子從而降低鋅的活性。使用混合捕收劑在進(jìn)行銅鉛浮選時，要將氰化鈉加入在混掃和中礦處理環(huán)節(jié)中，銅鉛混選用碳酸鈉進(jìn)行調(diào)漿，在選鋅環(huán)節(jié)使用石灰進(jìn)行調(diào)漿，以保證礦漿的PH值維持在10.5左右。通過對磨礦細(xì)度、抑制劑、捕收劑確定之后，我們決定采用圖1的方式進(jìn)行閉路試驗。在該閉路流程中，銅的浮選我們采用一粗一掃一精來獲取銅精礦。在本閉路試驗以及相關(guān)的試劑用量下，最終我們實驗結(jié)果為：銅精礦品位21.17%，回收率84.35%；鋅精礦品位48.12%，回收率69.89%。

4 結(jié)論

（1）該礦為含銀、多金屬、同時多金屬硫化礦，主要的礦物質(zhì)為銅礦物、鋅礦物，其中摻雜少量的鉛礦物和硫礦物。礦物質(zhì)之間的嵌生關(guān)系較為復(fù)雜，嵌布粒度不均勻，使得多金屬礦的選礦浮選工作有一定的難處，嵌布粒度不均勻，導(dǎo)致了浮選工藝的復(fù)雜化，屬于易浮難分離多金屬硫化礦。

（2）捕收劑的用量和配比：粗選用量150G/T，掃選用量75G/T。在確定混合捕收劑配比時，當(dāng)比例在0.5-2（1:2到2:1之間）時銅精礦的回收效果比較好，且回收率均大于87%。因此，我們決定試驗中使用的混合捕收劑配比為1:1。

（3）礦漿的ph以及抑制劑的用量：石灰用量為1500G/T（ph值為10.5左右），亞硫酸鈉用量為1000g/t、硫化鈉用量為1000g/t、硫酸鋅用量為2000g/t時，銅粗精礦的浮選效果最佳。