甘肅某鉛鋅礦順序優(yōu)先浮選試驗(yàn)研究

焦躍旭 肖婉琴 陳康康

(1.中國(guó)有色金屬建設(shè)股份有限公司，北京 100029；2.礦冶科技集團(tuán)有限公司，北京 100160)

鉛和鋅是現(xiàn)代社會(huì)非常重要的兩種金屬，在合金、電鍍、電池等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。鉛和鋅的礦產(chǎn)資源在全國(guó)各地均有分布，但相對(duì)集中于華南地區(qū)和中西部地區(qū)，如云南、內(nèi)蒙古、甘肅等省[1-3]。我國(guó)鉛鋅礦資源儲(chǔ)量較大，礦石類型也較為復(fù)雜。根據(jù)礦石的氧化程度可分為氧化礦和硫化礦，常見(jiàn)氧化礦物有白鉛礦、鉛礬、菱鋅礦、異極礦等。氧化礦一般采用硫化—黃藥法、硫化—胺法進(jìn)行浮選處理[4-5]。常見(jiàn)硫化礦物有方鉛礦、閃鋅礦、鐵閃鋅礦等[6]，一般用黃藥、乙硫氮等捕收劑加以回收。由于此類礦石性質(zhì)復(fù)雜，需根據(jù)具體的礦石性質(zhì)采用相應(yīng)的流程，并使用合理的藥劑制度進(jìn)行浮選回收[7-8]。此外，鉛鋅礦床中往往伴生有銀等有價(jià)元素，具有很大的綜合利用價(jià)值。

某鉛鋅礦位于甘肅省，主要以鉛鋅的硫化礦物為主，伴生有一定的銀，有很好的綜合利用價(jià)值。對(duì)其進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究，取得了較好的指標(biāo)，研究結(jié)果可為同類資源的回收利用提供參考。

1 礦石性質(zhì)

礦石產(chǎn)自甘肅某礦山，經(jīng)破碎后混勻縮分，取出綜合樣，其余礦樣密封保存待用。礦石主要化學(xué)成分見(jiàn)表1。鉛、鋅、銀的化學(xué)物相分析結(jié)果分別見(jiàn)表2、表3和表4。

表1 礦石主要化學(xué)成分

表2 鉛的化學(xué)物相

表3 鋅的化學(xué)物相

表4 銀的化學(xué)物相

由表1可知，礦石中主要的有價(jià)元素為鉛、鋅，銀含量為25.63 g/t，具有一定的綜合回收價(jià)值。

由表2～4可知，礦石中的鉛主要以硫化物的形式存在，部分以氧化物的形式存在，鋅則主要以硫化物形式存在，銀主要以硫化銀、自然銀的形式存在，也有少量的銀被硫化礦物或者其他礦物所包裹。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

為使目標(biāo)礦物得到充分解離，需要對(duì)礦石進(jìn)行細(xì)磨，同時(shí)磨礦工序也有較高成本，因此需要綜合考慮。為獲得優(yōu)良的指標(biāo)，需要針對(duì)所磨礦石確定合適的磨礦細(xì)度，磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，磨礦細(xì)度對(duì)鉛、鋅、銀回收率影響的試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)工藝流程Fig.1 Flowsheet of grinding fineness condition test

從圖2可以看出，隨著磨礦細(xì)度的上升，礦石鉛、鋅、銀的回收率均升高。綜合考慮浮選指標(biāo)及磨礦成本，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量占65%。

圖2 磨礦細(xì)度對(duì)金屬回收率的影響Fig.2 Effects of grinding fineness on metal recovery

2.2 鉛浮選條件試驗(yàn)

2.2.1 鉛粗選捕收劑用量試驗(yàn)

在前期研究的基礎(chǔ)上，選擇高效捕收劑SN-9和BK338作為鉛粗選的捕收劑(二者比例為7∶3)，進(jìn)行了捕收劑用量試驗(yàn)，結(jié)果如圖3所示。

圖3 鉛浮選捕收劑用量對(duì)金屬回收的影響Fig.3 Effects of collector dosage on metal recovery in lead flotation

從圖3可以看出，增加粗選捕收劑用量，礦石鉛品位隨之下降，但是鉛和銀的回收率均上升。綜合考慮，最終確定鉛粗選捕收劑總用量為20 g/t，其中SN-9用量為14 g/t，BK338用量為6 g/t。

2.2.2 鉛粗選石灰用量試驗(yàn)

石灰是鉛鋅礦選礦中常用的調(diào)整劑，為探究其最佳用量進(jìn)行了用量試驗(yàn)。試驗(yàn)采用一段粗選，以石灰用量為變量，在磨礦細(xì)度-0.074 mm含量占65%、硫酸鋅用量1 000 g/t、捕收劑SN-9用量14 g/t、BK338用量6 g/t條件下研究石灰用量對(duì)金屬回收率的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 鉛浮選石灰用量對(duì)金屬回收的影響Fig.4 Effects of lime dosage on metal recovery in lead flotation

從圖4可以看出，隨著石灰用量的升高，精礦中的鉛品位上升，鉛和銀的回收率略有升高。綜合考慮，確定鉛粗選石灰用量為2 000 g/t。

2.2.3 鉛粗選硫酸鋅用量試驗(yàn)

為抑制鋅礦物上浮，采用硫酸鋅作為抑制劑，研究硫酸鋅對(duì)金屬回收率的影響。其他試驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量占65%、石灰用量2 000 g/t、捕收劑SN-9用量14 g/t、BK338用量6 g/t，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5 鉛粗選硫酸鋅用量對(duì)金屬回收的影響Fig.5 Effects of zinc sulfate dosage on metal recovery in lead roughing

從圖5可以看出，隨著硫酸鋅用量的增加，所得精礦中鉛的品位上升，而其回收率基本不變，鋅的品位和回收率均下降，可知硫酸鋅對(duì)鋅礦物有較好的抑制效果，同時(shí)也基本不影響鉛的回收。綜合考慮，硫酸鋅的用量以1 000 g/t為宜。

2.3 鋅浮選條件試驗(yàn)

2.3.1 鋅粗選捕收劑用量試驗(yàn)

為回收鋅礦物，采用硫酸銅對(duì)鋅進(jìn)行活化，以混合黃藥作為捕收劑，進(jìn)行了捕收劑的用量試驗(yàn)，結(jié)果如圖6所示。

圖6 鋅粗選鋅捕收劑用量對(duì)鋅回收的影響Fig.6 Effects of zinc collector dosage on zinc recovery in zinc roughing

從圖6可以看出，增加捕收劑用量，鋅品位有所下降，但是浮選回收率上升。綜合考慮，鋅粗選混合黃藥用量以60 g/t為宜。

2.3.2 鋅精選石灰用量試驗(yàn)

為了獲得合格的鋅精礦，需要進(jìn)一步提高鋅品位，采用石灰作為抑制劑，以其用量為變量，對(duì)鋅粗選精礦進(jìn)行了一次精選，試驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。

圖7 石灰用量對(duì)鋅精選作業(yè)鋅回收的影響Fig.7 Effects of lime dosage on zinc recovery in zinc cleaning operation

從圖7可以看出，增加石灰用量，鋅品位升高。綜合考慮，鋅精選石灰用量以300 g/t為宜。

2.4 閉路試驗(yàn)

最優(yōu)試驗(yàn)條件基礎(chǔ)上進(jìn)行的閉路試驗(yàn)流程見(jiàn)圖8，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

圖8 閉路試驗(yàn)流程Fig.8 Flowsheet of the closed-circuit test

表5 閉路試驗(yàn)結(jié)果

由表5可知，閉路試驗(yàn)獲得的鉛精礦品位為51.45%，鉛回收率為85.26%；鉛精礦中銀品位為1 098 g/t，銀回收率為64.17%；鋅精礦鋅品位為53.38%，鋅回收率為91.14%；精礦產(chǎn)品合格，試驗(yàn)指標(biāo)良好。

3 結(jié)論

某鉛鋅礦石鉛、鋅、銀含量分別為0.90%、3.14%、25.63 g/t，礦石中的鉛鋅主要以硫化物形式存在，銀則主要以硫化銀和自然銀的形式存在。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量占65%時(shí)，采用鉛鋅順序優(yōu)先浮選工藝，可獲得鉛品位51.45%、鉛回收率為85.26%的鉛精礦，鋅品位53.38%、鋅回收率91.14%的鋅精礦，伴生的銀總回收率為81.9%，試驗(yàn)流程合理，指標(biāo)良好。