我國(guó)鉛鋅礦選礦設(shè)備與工藝現(xiàn)狀

摘 要：鉛鋅礦產(chǎn)在我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械、能源等重工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中扮演著重要的角色。我國(guó)于上世紀(jì)60年代著手于鉛鋅礦產(chǎn)的找礦、開(kāi)采篩選等相關(guān)科研工作，并取得一定進(jìn)展。近年，鉛鋅礦越來(lái)越受到我國(guó)工業(yè)青睞，相應(yīng)的選礦技術(shù)及工藝也受到學(xué)者的關(guān)注。本文在綜合論述國(guó)內(nèi)鉛鋅礦床分布狀況基礎(chǔ)上總結(jié)鉛鋅礦選礦新技術(shù)，及后續(xù)篩選處理過(guò)程中所使用的設(shè)備及相關(guān)藥劑，分析表明生物選礦和選冶互相結(jié)合的選礦技術(shù)成為未來(lái)鉛鋅礦研究主要方向，在選礦設(shè)備及浮選藥劑方面的創(chuàng)新可促進(jìn)鉛鋅礦行業(yè)的健康治理和良好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鉛鋅礦;選礦設(shè)備;浮選藥劑;開(kāi)采工藝

我國(guó)是世界上的“鉛鋅礦產(chǎn)大國(guó)”，鉛鋅礦產(chǎn)儲(chǔ)備量?jī)H次于澳大利亞，位居全球第二。根據(jù)國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源報(bào)告（2015年）數(shù)據(jù)顯示，截至2014年底，全國(guó)共查明鉛金屬量7384.9萬(wàn)t，鋅金屬量14486.1萬(wàn)t。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展促進(jìn)了鉛鋅資源需求量的上漲，隨著礦山多年的開(kāi)采，大部分礦山資源已日漸枯竭，產(chǎn)量也逐年下降。

1 選礦設(shè)備及工藝

1.1 磨礦設(shè)備及工藝

由于國(guó)內(nèi)鉛鋅礦山主要為大、中型，因此在磨礦設(shè)備選取上通常服務(wù)于常規(guī)磨礦流程，相較國(guó)外成熟大型磨礦設(shè)備使用我國(guó)還處于起步階段。在磨礦系統(tǒng)方面，常用自動(dòng)化球磨機(jī)可借助音頻控制鋼球及水的補(bǔ)加，節(jié)約人工成本同時(shí)保證球磨機(jī)的持續(xù)生產(chǎn)力，該系統(tǒng)廣泛用于鉬、金等選礦廠，鉛鋅礦也大力推廣。相較于音頻控制，另一種應(yīng)用磁脈沖的新型節(jié)能磨機(jī)也受到相關(guān)學(xué)者青睞。該類(lèi)設(shè)備借助磁脈沖將磨機(jī)中的鋼球置于磨礦所需的最佳高度，借助鋼球下落產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊力提升礦產(chǎn)碎磨的處理能力，并有效擴(kuò)展碎磨的選擇范圍，間接促進(jìn)了選礦指標(biāo)提升。

1.2 磨礦介質(zhì)對(duì)鉛鋅選礦的影響

礦物在磨礦過(guò)程中會(huì)不斷形成新的表面，當(dāng)這些新生成的礦物表面被其余物質(zhì)吸附或污染時(shí)，會(huì)對(duì)浮選電位及所使用相關(guān)浮選藥劑造成影響，合理選取磨礦介質(zhì)有助于提升浮選指標(biāo)準(zhǔn)確性。當(dāng)磨礦設(shè)備選用低碳鋼磨機(jī)，會(huì)在礦漿中產(chǎn)生大量的鐵氧化及礦石自身氧化所形成的物質(zhì)，這類(lèi)氧化物易附著在礦石新生表面形成覆蓋層，降低硫化礦的可浮性。相關(guān)學(xué)者分別使用鋼球和氧化鋯球?qū)α怃\礦和菱鎂礦進(jìn)行磨礦介質(zhì)浮選試驗(yàn)，結(jié)果在相同條件下，氧化鋯球作為磨礦介質(zhì)時(shí)菱鋅礦和菱鎂礦浮選回收率較氧化鋯球分別降低22%和28%。

2 選礦技術(shù)及工藝

2.1 選礦方式及注意事項(xiàng)

由于不同種類(lèi)鉛鋅礦之間可浮性、礦物比重、磁性等參數(shù)相差較小，使得其選礦方式相對(duì)單一，現(xiàn)有選礦方式主要為富集回收鉛鋅有價(jià)礦物方式。在鉛鋅礦浮選過(guò)程中，礦物過(guò)磨泥化現(xiàn)象及含碳礦物質(zhì)都對(duì)礦物原有性質(zhì)造成一定影響，降低礦選設(shè)備有效工作的同時(shí)也會(huì)對(duì)浮選硫化劑造成干擾。

2.2 浮選工藝流程及特點(diǎn)

硫化鉛鋅礦相對(duì)氧化鉛鋅礦在我國(guó)鉛鋅礦中占很大比重，總體儲(chǔ)量雖豐富，但呈現(xiàn)貧礦多，富礦少的特點(diǎn)。浮選工藝流程的初步工序是將氧化鉛鋅礦進(jìn)行硫化，兩種元素處理方式的順序通常是先鉛后鋅，先硫后氧。在不同類(lèi)型浮選工藝中，直接優(yōu)先浮選流程操作快捷簡(jiǎn)便且成本較低，適于多數(shù)小型企業(yè)生產(chǎn)，而混合浮選流程主要應(yīng)用于礦物種類(lèi)繁雜、集合緊密的礦石，這類(lèi)工藝對(duì)后續(xù)篩選技術(shù)和投入成本也有一定要求。

2.3 浮選藥劑

浮選藥劑的選取依據(jù)鉛鋅礦石的具體類(lèi)型，在某些特定情況下需要將多種藥劑記性組合。

當(dāng)篩選對(duì)象為氧化鋅礦時(shí)，可選用P-2000作為選鋅捕收劑，試驗(yàn)表明鋅含量為8.6%給礦（150t/d）在添加P-2000后獲得含鋅25.59%，回收率74.3%;當(dāng)篩選對(duì)象為菱鋅礦，適宜環(huán)境pH值范圍7～9，選用芐基丙二甲酸與苯甲羥肟酸作為混合捕收劑，二者比重控制在1：4.5左右，組合藥劑用量1000g/t，在礦物新生表面有良好穿插和層疊吸附效果，最大回收率可達(dá)75.6%;若要對(duì)尾礦中氧化鋅進(jìn)行硫化浮選，可選用ZP-50用量400g/t，用于鋅含量為1.26%給礦中可獲取鋅含量36.04%、回收率為57.58%鋅精礦。

2.4 選礦工藝及發(fā)展

堿浸出試劑的主要成分是氫氧化鈉與碳酸銨溶液，有時(shí)也采用氨水替代氫氧化鈉，試劑添加后氧化鋅轉(zhuǎn)化為可溶性鹽。濃度、溫度、液固比等都是影響浸出率的主要因素。氧化鋅礦采用堿浸出方法優(yōu)勢(shì)在于將礦物成分進(jìn)行固液分離，浸出率較高且具腐蝕性較小。選礦設(shè)備對(duì)選礦指標(biāo)的取得和選礦技術(shù)發(fā)展具有重要意義。鉛鋅礦選礦技術(shù)發(fā)展離不開(kāi)高層次專(zhuān)業(yè)人才梯隊(duì)建設(shè)，相關(guān)企業(yè)在優(yōu)化完善現(xiàn)有工藝同時(shí)應(yīng)注重引入先進(jìn)技術(shù)成果并加以應(yīng)用，為鉛鋅選礦技術(shù)創(chuàng)造更為高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展環(huán)境。

綜上所述，大型自動(dòng)化浮選設(shè)備及簡(jiǎn)單化工藝流程是國(guó)內(nèi)當(dāng)前鉛鋅礦開(kāi)采處理的主要發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)有工藝流程的完善、創(chuàng)新主要體現(xiàn)在電位調(diào)控浮選、原生電位浮選等方面。提升浮選設(shè)備處理量和可控范圍、將步驟繁雜的工藝技術(shù)簡(jiǎn)化可作為鉛鋅礦研究參考方向。鉛鋅礦浮選分離與抑制劑的選取密不可分，適宜的捕收劑是高效回收硫化鉛鋅礦的關(guān)鍵。研發(fā)人員下一步可著手開(kāi)發(fā)適用于工業(yè)生產(chǎn)的組合抑制劑，對(duì)捕收劑優(yōu)化完善，將選擇性和捕收能力進(jìn)行最大程度有機(jī)結(jié)合。

參考文獻(xiàn)：

[1]荊正強(qiáng)，陳典助，黃光洪，等.我國(guó)鉛鋅礦選礦設(shè)備與工藝現(xiàn)狀[J].工程設(shè)計(jì)與研究，2010（01）：3-8.

[2]宋振國(guó)，孫傳堯.磨礦介質(zhì)對(duì)兩種碳酸鹽浮選的影響[J].有色金屬（選礦部分），2009（3）：26-28.

作者簡(jiǎn)介：

程武忠（1972- ），男，漢族，青海湟中人，大專(zhuān)，選礦中級(jí)工程師，主要從事礦山管理工作。