某低品位鉛鋅金多金屬礦石浮選試驗(yàn)研究

程曉霞 霍明春 孫洪麗 戴臺鵬

摘要：為高效回收利用鉛鋅礦產(chǎn)資源，針對某低品位鉛鋅金多金屬礦石性質(zhì)，進(jìn)行了混合浮選試驗(yàn)研究，考察了活化劑、再磨細(xì)度、精選調(diào)整劑等因素對浮選指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：采用混合浮選閉路流程，在最佳工藝條件下，獲得了較好試驗(yàn)指標(biāo)，混合精礦鉛品位14.71 %、鋅品位31.54 %、金品位22.30 g/t，鉛回收率91.82 %、鋅回收率93.83 %、金回收率75.62 %。

關(guān)鍵詞：多金屬礦;金;鉛;鋅;浮選;低品位礦石;綜合利用

中圖分類號：TD952文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2020）04-0059-05doi：10.11792/hj20200413

中國鉛鋅礦產(chǎn)資源比較豐富，但具有貧礦多、富礦少、易選礦少等特點(diǎn)[1-2]。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對鉛、鋅資源的需求量不斷增加，因此高效回收利用低品位鉛鋅礦對礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[3]。某低品位鉛鋅金多金屬礦石中金屬硫化物主要為黃鐵礦、閃鋅礦，其次為方鉛礦;金屬氧化物以錳鐵礦、褐鐵礦為主。礦石中鉛、鋅、金為有價元素，鉛、鋅品位很低，僅達(dá)到邊界品位，礦石工藝類型為少硫化物原生鉛鋅金多金屬礦石。本文以該礦石為研究對象，對其進(jìn)行了工藝礦物學(xué)研究和混合浮選試驗(yàn)，查明礦石工藝特性[4]，確定開發(fā)該礦石資源的合理選別流程及產(chǎn)品方案，并獲得最佳工藝條件及選礦技術(shù)指標(biāo)，為礦產(chǎn)資源開發(fā)利用提供技術(shù)支撐。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)成分及礦物組成

礦石中金屬硫化物主要為黃鐵礦、閃鋅礦，其次為方鉛礦，少量黃銅礦、黝銅礦，其他金屬硫化物含量極少;金屬氧化物主要為錳鐵礦和褐鐵礦;脈石礦物以石英、長石（正長石和斜長石）為主，其次為鐵白云石、云母類等;貴金屬礦物主要為銀金礦、自然金、金銀礦、輝銀礦和深紅銀礦。經(jīng)化學(xué)分析，礦石中硫品位1.16 %、鉛品位0.37 %、鋅品位0.78 %、金品位0.68 g/t，鉛、鋅、金為有價元素，工藝類型為少硫化物原生鉛鋅金多金屬礦石。原礦化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，礦石礦物組成分析結(jié)果見表2。

1.2 主要金屬礦物工藝特征

1）黃鐵礦。黃鐵礦為礦石中相對含量最高的金屬硫化物，相對含量為1.54 %，粒度較粗，大于0.074 mm占30.29 %。黃鐵礦自形程度較好，主要呈自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)出，少數(shù)呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)出，鏡檢中發(fā)現(xiàn)呈立方體、五角十二面體結(jié)構(gòu)的黃鐵礦多為單獨(dú)產(chǎn)出，與其他金屬硫化物關(guān)系不密切。呈他形晶粒狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)出的黃鐵礦多與其他金屬硫化物（方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦等）存在一定的嵌連關(guān)系。常見黃鐵礦與其他金屬硫化物連晶嵌布或被其他硫化物包裹。鏡檢中也發(fā)現(xiàn)金礦物、銀礦物與黃鐵礦關(guān)系密切，常見金礦物、銀礦物嵌布在黃鐵礦粒間及裂隙中。

2）方鉛礦。方鉛礦為礦石中主要含鉛礦物，相對含量為0.46 %，粒度分布以0.037～0.053 mm為主，占36.93 %。方鉛礦與黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等金屬硫化物都有較密切的關(guān)系，常見方鉛礦與這些金屬硫化物連生或相互包裹。銀礦物也與方鉛礦關(guān)系密切，常見方鉛礦包裹銀礦物（深紅銀礦、輝銀礦）的現(xiàn)象。方鉛礦也是載金礦物之一，鏡檢中發(fā)現(xiàn)有方鉛礦包裹金礦物（自然金、銀金礦）的現(xiàn)象。

3）閃鋅礦。閃鋅礦為礦石中主要含鋅礦物，相對含量為1.33 %，粒度分布以0.037～0.074 mm為主，占53.56 %，自形程度較差，多為半自形—他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。閃鋅礦與其他金屬硫化物關(guān)系密切，常見閃鋅礦與黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦等礦物連晶分布，也發(fā)現(xiàn)有金礦物與閃鋅礦連晶嵌布的現(xiàn)象。多數(shù)閃鋅礦中都含有鐵元素，經(jīng)MLA分析，鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)從2 %到10 %不等（該礦區(qū)中鐵閃鋅礦平均鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.26 %）。不含鐵元素的閃鋅礦很少，僅約占所有閃鋅礦的2.26 %。

4）金礦物。經(jīng)光片鏡下測定并結(jié)合人工重砂分析，考察了金礦物粒度組成，結(jié)果表明：礦石中金礦物粒度以細(xì)粒、微粒為主，分別占36.08 %、52.39 %，粗粒僅占1.24 %。礦石中金礦物嵌布狀態(tài)以粒間金為主，占49.98 %，主要為金屬礦物粒間金，占41.29 %;其次為裂隙金，占29.55 %，主要為金屬礦物裂隙金，占25.55 %;少量為包裹金，占20.47 %，金屬礦物包裹金占15.23 %，脈石礦物包裹金占5.24 %。

在磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %條件下，對原礦進(jìn)行了硫化物單體解離度分析，結(jié)果表明：在該磨礦細(xì)度下，閃鋅礦、方鉛礦單體解離度較高，呈單體狀態(tài)的閃鋅礦和方鉛礦分別占88.69 %和86.97 %，對混合浮選較為有利。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

鉛鋅多金屬硫化礦的浮選方法主要有優(yōu)先浮選[5]、混合浮選[6-8]、部分混合浮選、等可浮浮選等。針對該礦石性質(zhì)，在前期金浮選試驗(yàn)基礎(chǔ)上，綜合考慮各種影響因素，力求在保證金回收指標(biāo)的情況下，實(shí)現(xiàn)鉛、鋅的綜合回收，因此選擇混合浮選工藝進(jìn)行試驗(yàn)研究。本次試驗(yàn)主要考察各主要因素對鉛、鋅綜合回收的影響。

2.1 磨礦細(xì)度

磨礦細(xì)度是影響選別指標(biāo)的關(guān)鍵因素之一，通常情況下磨礦細(xì)度越細(xì)，有用礦物與脈石礦物的解離越充分，對提高金屬的回收率越有利，因此首先進(jìn)行了磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)[9]。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表3可知：當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %時，尾礦中鉛、鋅品位基本穩(wěn)定，鉛、鋅選別指標(biāo)相對較好;繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，選別指標(biāo)變化不大。因此，確定磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %。

2.2 活化劑用量

選擇常用的CuSO4作為活化劑，進(jìn)行了不同用量試驗(yàn)。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %，其他試驗(yàn)條件及流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4可知：添加CuSO4活化后混合浮選，粗精礦中鋅品位、鋅回收率提高幅度較大，鉛品位、鉛回收率變化不大;當(dāng)CuSO4用量為100 g/t時，鉛、鋅回收率最高;繼續(xù)提高CuSO4用量，鉛、鋅回收率基本保持穩(wěn)定。綜合考慮，選擇CuSO4用量為100 g/t。

2.3 捕收劑

固定磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %，CuSO4用量100 g/t，進(jìn)行捕收劑種類試驗(yàn)，其他試驗(yàn)條件及流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5可知：組合捕收劑的選別效果優(yōu)于單一捕收劑;而幾種組合捕收劑中以丁基黃藥、丁銨黑藥組合的效果最佳。因此，確定使用丁基黃藥、丁銨黑藥作為組合捕收劑。后續(xù)進(jìn)行了丁基黃藥、丁銨黑藥用量試驗(yàn)，確定粗選丁基黃藥、丁銨黑藥用量分別為50 g/t、25 g/t，掃選用量依次減半。

2.4 再磨細(xì)度

由于試驗(yàn)獲得的粗精礦鉛、鋅品位較低，后續(xù)難以獲得合格的混合精礦，因此為進(jìn)一步提高鉛、鋅品位，進(jìn)行了再磨細(xì)度試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6可知：粗精礦不再磨直接精選，混合精礦鉛、鋅品位達(dá)不到要求;隨著再磨細(xì)度的提高，混合精礦鉛、鋅品位明顯提高;當(dāng)再磨細(xì)度-0.045 mm占90 %時，混合精礦鉛、鋅品位均達(dá)到合格品級要求。因此，確定再磨細(xì)度-0.045 mm占90 %。

2.5 調(diào)整劑

在再磨細(xì)度-0.045 mm占90 %的條件下，進(jìn)行了精選調(diào)整劑種類試驗(yàn)，其他試驗(yàn)條件及流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

由表7可知：相比不添加調(diào)整劑，采用CaO作為調(diào)整劑，混合精礦鉛品位、鉛回收率均降低，精尾鉛品位明顯提高。采用（NaPO3）6作為調(diào)整劑，混合精礦鉛、鋅回收率均降低。采用Na2SiO3作為調(diào)整劑，混合精礦鉛、鋅品位有所提高。因此，精選段調(diào)整劑選用Na2SiO3為宜。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了Na2SiO3用量試驗(yàn)，確定精選一Na2SiO3用量為500 g/t，后續(xù)精選用量依次減半。

2.6 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了混合浮選閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

由表8可知：混合浮選閉路試驗(yàn)獲得了相對較好的指標(biāo)，混合精礦鉛品位14.71 %、鋅品位31.54 %、金品位22.30 g/t，鉛回收率91.82 %、鋅回收率93.83 %、金回收率75.62 %。對浮選尾礦中閃鋅礦、方鉛礦、金礦物流失狀態(tài)進(jìn)行了考察，結(jié)果表明：閃鋅礦、方鉛礦均主要與脈石礦物呈貧連生體狀態(tài)，分別占45.21 %、 37.27 %;金礦物以包裹金為主，其中脈石礦物包裹金占61.24 %，金屬氧化物包裹金占11.27 %，屬合理流失。

3 結(jié) 論

1）礦石中硫品位1.16 %、鉛品位0.37 %、鋅品位0.78 %、金品位0.68 g/t，鉛、鋅、金為有價元素，礦石工藝類型為少硫化物原生鉛鋅金多金屬礦石。

礦石中鉛、鋅品位很低，僅達(dá)到邊界品位。通過采取再磨、精選段添加Na2SiO3等，獲得了相對較好的混合浮選指標(biāo)。

2）采用一次粗選、兩次掃選、四次精選閉路混合浮選流程，尾礦鉛品位可降至0.03 %、鋅品位可降至0.05 %，混合精礦鉛品位14.71 %、鉛回收率91.82 %，鋅品位31.54 %、鋅回收率93.83 %，金品位22.30 g/t、金回收率75.62 %?；旌暇V鉛、鋅品位達(dá)到了合格品級要求。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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Abstract：Experimental research on the mixed flotation of a low-grade lead，zinc and gold polymetallic ore is carried out according to its ore property and investigates the effects of activator，regrinding fineness，cleaning regulator on the flotation index，in order to efficiently recover lead and zinc mineral resources.The results show that under optimal conditions，the mixed flotation closed circuit obtains good test index：the lead grade is 14.71 %，zinc grade is 31.54 %，gold grade is 22.30 g/t，lead recovery rate is 91.82 %，zinc recovery rate is 93.83 %，gold recovery rate is 75.62 % in the mixed concentrates.

Keywords：polymetallic ore;gold;lead;zinc;flotation;low-grade ore;comprehensive utilization