銅鉛鋅多金屬混合精礦浮選分離試驗(yàn)研究①

高 欽， 葛英勇， 劉順兵， 杜橙幻

（武漢理工大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢430070）

銅鉛鋅多金屬硫化礦各礦物之間緊密共生，鑲嵌關(guān)系復(fù)雜，是多金屬選礦處理中較為典型的難題之一［1］。 對(duì)這類礦石的處理，國(guó)內(nèi)外均以浮選為主［2-5］。徐州某礦業(yè)公司經(jīng)混合浮選?優(yōu)先浮選流程得到硫化銅鉛鋅混合精礦，由于精礦中銅、鉛與鋅難以分離，嚴(yán)重影響精礦的價(jià)格以及銷售途徑，使得企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重影響。 影響銅鉛與鋅分離的因素主要有：被活化后的閃鋅礦浮選性質(zhì)與硫化銅鉛礦物浮選性質(zhì)相近［6］；銅鉛鋅混合精礦脫藥不完全［7］。 針對(duì)以上問題，采用硫化鈉脫藥?優(yōu)先混合浮選銅鉛工藝回收銅鉛，以降低混合精礦中的鋅含量；同時(shí)，鋅精礦中銅、鉛含量大幅下降，鋅品位提高。

1 原料性質(zhì)及試驗(yàn)方法

1.1 原料性質(zhì)

試驗(yàn)所用原料為徐州某礦業(yè)公司經(jīng)混合浮選?優(yōu)先浮選流程得到的-0.074 mm 粒級(jí)占92.98%的硫化銅鉛鋅混合精礦。 該混合精礦樣品化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

表1 樣品化學(xué)多元素分析結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）／%

1.2 試驗(yàn)方法

由于礦樣是經(jīng)過混合浮選的精礦，所含脈石礦物較少，擬采用脫藥?銅鉛混浮工藝實(shí)現(xiàn)銅鉛與鋅的分離。 試驗(yàn)原則流程見圖1。

圖1 試驗(yàn)原則流程

試驗(yàn)所用硫化鈉、Z?200、乙硫氮均為工業(yè)純（湖南岳陽(yáng)某藥劑廠），硫酸鋅、亞硫酸鈉均為分析純（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。 試驗(yàn)用水為自來(lái)水。 試驗(yàn)所用浮選機(jī)為XFD 型單槽浮選機(jī)，產(chǎn)自武漢探礦機(jī)械廠。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不脫藥直接浮選試驗(yàn)

按圖1 所示流程，進(jìn)行了不脫藥直接浮選試驗(yàn)，其中抑制劑硫酸鋅和亞硫酸鈉用量均為3 000 g／t，捕收劑Z?200 和乙硫氮用量均為30 g／t，試驗(yàn)結(jié)果見表2。結(jié)果表明，不脫藥直接浮選得到的銅鉛粗精礦中鋅含量很高，說(shuō)明鋅礦物表面的捕收劑阻礙了抑制劑的作用，使得銅鉛與鋅的分離效果不理想。

表2 不脫藥直接浮選試驗(yàn)結(jié)果

2.2 脫藥?浮選試驗(yàn)

2.2.1 脫藥試驗(yàn)

為消除混合精礦表面附著殘留藥劑對(duì)下一步分離造成的影響，在進(jìn)行浮選分離前，先進(jìn)行脫藥，脫除殘余的藥劑和礦物表面附著的捕收劑膜［8］。

按照?qǐng)D1 所示流程，在抑制劑硫酸鋅和亞硫酸鈉用量均為3 000 g／t、捕收劑Z?200 和乙硫氮用量均為30 g／t 條件下，對(duì)比了活性炭和硫化鈉兩種脫藥劑對(duì)礦樣脫藥的效果，結(jié)果分別見圖2 和圖3。 由試驗(yàn)結(jié)果可知，與不加脫藥劑對(duì)比，兩種脫藥劑對(duì)該礦樣均具有一定的脫藥作用，脫藥后，銅鉛與鋅的分離效果比不脫藥時(shí)好；對(duì)比活性炭和硫化鈉兩種藥劑的脫藥效果可以發(fā)現(xiàn)，硫化鈉的脫藥效果明顯優(yōu)于活性炭，使用硫化鈉作脫藥劑得到的銅鉛粗精礦中鋅品位大幅下降，與文獻(xiàn)［9］針對(duì)廣西某鉛鋅等可浮精礦進(jìn)行強(qiáng)化脫藥試驗(yàn)的結(jié)果一致。

圖2 活性炭用量試驗(yàn)結(jié)果（銅鉛粗精礦）

圖3 硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果（銅鉛粗精礦）

由硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)硫化鈉用量小于6 000 g／t 時(shí)，增加硫化鈉用量，銅鉛粗精礦中銅、鉛品位逐漸升高，鋅品位呈下降趨勢(shì)；繼續(xù)增加硫化鈉用量，銅鉛粗精礦中鋅品位變化趨于平緩，且銅、鉛品位也有一定程度下降。 綜合考慮，選用硫化鈉作脫藥劑，用量6 000 g／t 為宜。

2.2.2 抑制劑用量試驗(yàn)

組合抑制劑ZnSO4＋Na2SO3對(duì)鋅具有良好的抑制效果［10］。 Na2S 用量為6 000 g／t，其他條件不變，硫酸鋅和亞硫酸鈉用量比為1 ∶1條件下，考察了組合抑制劑總量對(duì)粗選效果的影響，結(jié)果見表3。 由表3 可知，隨著組合抑制劑用量增大，銅鉛粗精礦中銅品位緩慢升高，鉛品位先升高后降低；鋅品位呈先快后慢的下降趨勢(shì)。 當(dāng)硫酸鋅和亞硫酸鈉用量均為2 000 g／t 時(shí)，銅鉛粗精礦中銅、鉛浮選指標(biāo)都較好，且鋅品位降到13.63%。 綜合考慮，確定組合抑制劑用量為2 000＋2 000 g／t。

表3 粗選組合抑制劑用量試驗(yàn)結(jié)果

2.2.3 捕收劑用量試驗(yàn)

硫化鈉用量6 000 g／t，抑制劑硫酸鋅和亞硫酸鈉用量均為2 000 g／t，浮選時(shí)間3 min 條件下，考察了捕收劑用量對(duì)粗選試驗(yàn)效果的影響，結(jié)果見表4。 由表4可知，固定乙硫氮用量時(shí)，增大Z?200 用量會(huì)造成銅鉛粗精礦中銅品位降低、鋅品位上升；固定Z?200 用量，當(dāng)乙硫氮用量達(dá)到55 g／t 時(shí)，銅鉛粗精礦中銅、鉛浮選指標(biāo)較好，且鋅品位降至最低，為12.69%。 綜合考慮，確定粗選捕收劑Z?200 和乙硫氮用量分別為30 g／t 和55 g／t。

表4 粗選組合捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

2.3 全流程試驗(yàn)

中礦再選處理方式主要根據(jù)中礦的性質(zhì)和對(duì)精礦產(chǎn)品的質(zhì)量要求來(lái)確定，目前常用的處理方法有直接拋尾、單獨(dú)再磨再選和直接再選處理［11］。 為了盡可能地降低銅鉛精礦中的鋅含量，在開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了必要調(diào)整后，確定對(duì)中礦再選，工藝流程見圖4，結(jié)果見表5。

圖4 全流程試驗(yàn)流程

表5 全流程試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)圖4 流程處理后，所得銅鉛精礦銅品位14.32%、銅回收率84.12%，鉛品位25.36%、鉛回收率69.55%，且鋅品位降至7.86%；所得鋅精礦鋅品位52.29%、鋅回收率95.85%，實(shí)現(xiàn)了銅鉛與鋅的有效分離。

3 結(jié) 論

1） 由于在銅鉛鋅混合浮選作業(yè)中加入了大量的捕收劑，某硫化銅鉛鋅多金屬混合精礦表面附著了大量藥劑，因此在進(jìn)一步分離試驗(yàn)前需先對(duì)其表面的捕收劑膜進(jìn)行處理。

2） 采用硫化鈉脫藥?優(yōu)先混合浮選銅鉛工藝回收銅鉛，以硫酸鋅和亞硫酸鈉作為組合抑制劑、Z?200 和乙硫氮作為組合捕收劑，經(jīng)中礦再選工藝流程，可獲得銅品位14.32%、銅回收率84.12%，鉛品位25.36%、鉛回收率69.55%，且鋅含量降至7.86%的銅鉛混合精礦以及鋅品位52.29%、鋅回收率95.85%的鋅精礦，實(shí)現(xiàn)了銅鉛與鋅的有效分離。