云南某高硫鋅礦礦石選礦試驗(yàn)研究

朱學(xué)震　孫影

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和礦產(chǎn)資源的日益枯竭，礦石性質(zhì)日趨貧、細(xì)、雜特點(diǎn)，這對選礦領(lǐng)域提出了更高的技術(shù)要求。本文在對我國鋅礦礦石的浮選回收利用進(jìn)行綜合論述的基礎(chǔ)上，以云南某鋅礦礦石的選礦試驗(yàn)研究為例，進(jìn)一步探討該類型礦石的處理方法。

關(guān)鍵詞：鋅礦;浮選;工藝流程

礦產(chǎn)資源綜合利用是指對礦產(chǎn)資源進(jìn)行綜合找礦、綜合評價(jià)、綜合開采和綜合問收的統(tǒng)稱。其目的是使礦產(chǎn)資源及其所含有用成分最大限度地得到回收利用，以提高經(jīng)濟(jì)效益，增加社會(huì)財(cái)富和保護(hù)自然環(huán)境。選礦就是利用礦物的物理性質(zhì)或者物理化學(xué)性質(zhì)的差異，借助各種選礦設(shè)備將礦石中的有用礦物與脈石礦物分離，并達(dá)到是有用礦物相對富集的過程。尤其針對鋅礦礦石，尤其是細(xì)粒級物料的處理，浮選是比較常用的方法。

1 礦石性質(zhì)分析

云南某鋅礦礦石，經(jīng)化驗(yàn)分析，含Zn 3.48%、Pb 0.13%、S 6.03%、Fe 5.85%，C 6.21%，該礦樣中金屬礦物主要為閃鋅礦和黃鐵礦，所含脈石礦物均主要為碳酸鹽、硅酸鹽、石英以及碳質(zhì)脈石礦物。

該礦石中閃鋅礦、黃鐵礦等金屬礦物呈他形不等粒狀浸染分布;部分閃鋅礦呈脈狀或網(wǎng)脈狀嵌布于脈石中構(gòu)。閃鋅礦、黃鐵礦等呈他行形晶粒狀嵌布于脈石內(nèi)，黃鐵礦常呈自形、半自形晶嵌布于脈石內(nèi)。

2 選礦工藝研究

針對高硫礦物特點(diǎn)，要使精礦達(dá)到品級，需要在浮選過程中對黃鐵礦的含硫礦物進(jìn)行有效抑制。經(jīng)過探索試驗(yàn)對比后發(fā)現(xiàn)，采用鋅硫混合浮選，粗精礦再進(jìn)行抑硫效果較差，主要原因是黃鐵礦等含硫礦物一旦吸附藥劑后，再通過添加抑制劑，較難是黃鐵礦得到有效抑制。因此試驗(yàn)確定采用原礦直接抑硫浮鋅流程。

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果及分析

浮選之前的磨礦作業(yè)，目的是使礦石中的礦物得到解離，并將礦石磨到適于浮選的粒度[1]。根據(jù)常規(guī)硫化鋅礦石浮選流程，試驗(yàn)中磨礦細(xì)度分別采用-0.074mm含量65%、70%、75%、80%、85%，經(jīng)過一次粗選、一次掃選作業(yè)，考察精礦中鋅礦物的回收效果。粗選添加CaO? 4000g/t、CuSO4 500g/t、捕收劑丁基黃藥用量為100g/t，起泡劑采用常規(guī)的2#油，用量為40g/t，浮選時(shí)間5分鐘。

隨著磨礦細(xì)度提高精礦品位在33-36%之間波動(dòng)，精礦回收率均達(dá)到90%以上。但可以明顯看出精礦品位隨著產(chǎn)率的增大而降低。在確保閃鋅礦與脈石單體解離的前提下，綜合考慮選礦成本，確定磨礦細(xì)度-0.074mm含量為65%。

2.2 CaO用量試驗(yàn)結(jié)果及分析

石灰作為抑制黃鐵礦的主要抑制劑，在很多硫化礦浮選中均有應(yīng)用。pH調(diào)整劑的主要作用在于產(chǎn)生有利于浮選藥劑的作用條件、改善礦物表面狀況和礦漿離子組成，通過調(diào)整pH值使電位-pH匹配，從而達(dá)到浮選分離的目的[2]。

試驗(yàn)中磨礦細(xì)度分別采用-0.074mm含量65%，經(jīng)過一次粗選、一次掃選作業(yè)，考察精礦中鋅礦物的回收效果。粗選添加CaO 4000g/t、5000g/t、6000g/t分別進(jìn)行試驗(yàn)，其他條件與磨礦細(xì)度試驗(yàn)條件相同，以考察CaO在浮選中對黃鐵礦等其他含硫礦物的抑制作用。

由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著CaO用量的增加，精礦品位逐漸提高，CaO用量為5000g/t條件下，精礦品位35.62%，回收率93.56%。試驗(yàn)確定CaO用量為5000g/t。

2.3 CuSO4用量試驗(yàn)結(jié)果及分析

硫酸銅是一種常用的活化劑?；罨瘎┑淖饔檬窃诘V物表面生成促進(jìn)捕收劑作用的薄膜。硫酸銅作為活化劑的作用機(jī)理一般體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：（1）溶解礦物表面抑制性薄膜（2）由于交換吸附或置換的化學(xué)反應(yīng)，在礦物表面形成難溶的活化薄膜（3）消除礦漿中抑制性離子的有害影響。

在本試驗(yàn)中硫酸銅作為閃鋅礦的活化劑，其用量需要嚴(yán)格控制，因?yàn)橛昧坎蛔銓⑹归W鋅礦的活化不徹底;用量過大可能使已經(jīng)被石灰抑制的黃鐵礦再次上浮。試驗(yàn)中磨礦細(xì)度分別采用-0.074mm含量65%，硫酸銅用量分別為600g/t、700g/t、800g/t、900g/t，進(jìn)行一次粗選、一次掃選作業(yè)。粗選添加CaO 5000g/t、捕收劑丁基黃藥用量為100g/t，起泡劑采用常規(guī)的2#油，用量為40g/t，浮選時(shí)間5分鐘，考察硫酸銅用量對浮選效果的影響。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在CuSO4 用量為600g/t條件下，精礦品位35.85%，精礦回收率93.51%。綜合考慮試驗(yàn)指標(biāo)以及選礦成本，試驗(yàn)確定CuSO4 用量為600g/t。

2.4 捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果及分析

捕收劑在浮選中的作用是與礦物進(jìn)行吸附，曾強(qiáng)礦物表面的疏水性使礦物更容易上浮。閃鋅礦是一種可浮性較好的礦物，采用常規(guī)的丁基黃藥作為捕收劑即可獲得較好的回收指標(biāo)。

試驗(yàn)中磨礦細(xì)度采用-0.074mm含量65%，硫酸銅用量為600g/t，粗選添加CaO 5000g/t，進(jìn)行一次粗選、一次掃選作業(yè)。捕收劑丁基黃藥用量分別為80g/t、100g/t、120g/t、140g/t，起泡劑采用常規(guī)的2#油，用量為40g/t，浮選時(shí)間5分鐘，考察捕收劑用量對浮選效果的影響。

由試驗(yàn)結(jié)果看出，隨著捕收劑用量增加，精礦回收率逐漸提高，但精礦品位有所下降。捕收劑用量為120g/t條件下，精礦品位42.21%，精礦回收率92.58%。試驗(yàn)確定捕收劑用量為120g/t。

2.5綜合條件試驗(yàn)結(jié)果及分析

在上述條件試驗(yàn)確定的最優(yōu)組合基礎(chǔ)上，進(jìn)行全流程綜合條件試驗(yàn)。在-0.074mm含量65%條件下，粗選添加CaO 4000g/t、CuSO4 600g/t、捕收劑丁基黃藥120g/t、2#油40g/t，兩次掃選藥劑用量依次減半，粗精礦再經(jīng)兩次精選，可獲得品位51.02%鋅精礦，回收率為88.21%，尾礦鋅流失率為4.35%。

3 總結(jié)

該礦石采用抑硫浮鋅工藝，在磨礦細(xì)度-0.074mm含量65%條件下開路試驗(yàn)可獲得51.02%的精礦品位。在條件試驗(yàn)以及綜合條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行閉路試驗(yàn)。閉路試驗(yàn)最終可獲得品位為48.58%、回收率91.01%的鋅精礦，回收指標(biāo)較好。

隨之資源開采程度的加大，越來越多的礦石呈現(xiàn)出品位低、含硫高、含雜質(zhì)高等特點(diǎn)，因此加強(qiáng)對這些方面的技術(shù)研究，對于資源的高效利用和實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]許時(shí).礦石可選性研究[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012：139.

[2]李成秀，文書明.多金屬硫化礦浮選研究的新進(jìn)展[J].國內(nèi)外金屬礦山，2004，1：8.