某難選鉛鋅礦無堿浮選工藝試驗(yàn)研究

常 城，李希掌，陳 云，向 平

（湖南華麒資源環(huán)境科技發(fā)展有限公司，湖南株洲 412007）

某鉛鋅礦一直采用傳統(tǒng)高堿選礦工藝進(jìn)行鉛鋅浮選，但高堿工藝使用大量石灰存在很多弊端：添加石灰對鉛鋅礦物也會(huì)產(chǎn)生一定抑制作用，尤其伴生金銀礦物的抑制更為明顯，降低了金屬回收率［1］；石灰具有一定的凝結(jié)性，影響浮選效果［2］；此外添加石灰對后續(xù)尾水處理也增加不少麻煩?；谝陨显颍摰V山迫切需要替代高堿工藝的鉛鋅浮選新技術(shù)，以消除石灰對生產(chǎn)和環(huán)境的不利影響。

楊自然，李繁榮，賀翔［3～5］等針對該鉛鋅礦做出大量研究，采用組合抑制劑取代石灰獲得了一定的效果，但生產(chǎn)不易操作，指標(biāo)不穩(wěn)定，故未能完全取代石灰高堿工藝。

湖南華麒公司研發(fā)的新型鉛鋅無堿浮選工藝，采用用于硫化礦分選的無毒、高效復(fù)合型無機(jī)抑制劑［6］取代石灰，配合配套的捕收劑，加上合理的藥劑制度，取得了良好的浮選指標(biāo)，完美解決了該礦山的需求。

1 礦石性質(zhì)與選礦藥劑

1.1 礦石性質(zhì)

該鉛鋅銀礦礦石性質(zhì)復(fù)雜，礦石品種多，性質(zhì)多變，大致可分為北部礦、西部礦、砂頁巖型礦三類。此次研究以西部礦為主要研究對象，礦石中主要金屬礦物黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦，少量的毒砂、黃銅礦和白鉛礦、硫銻鉛礦、褐鐵礦等，主要非金屬礦物以碳酸鈣、白云石和石英居多，還有少量的有機(jī)炭、高嶺石等粘土礦物。礦石主要化學(xué)成分見表1。

表1 原礦化學(xué)成分分析結(jié)果 %

礦石中主要礦物鉛鋅主要以硫化礦的形式存在，其原礦物相化學(xué)分析結(jié)果見表2、表3。

表2 原礦鉛物相化學(xué)分析結(jié)果 %

表3 原礦鋅物相化學(xué)分析結(jié)果 %

1.2 選礦藥劑

1.2.1 無堿選礦藥劑

1.選鉛藥劑：調(diào)整劑HQD82（類硫酸鋅組合抑制劑），捕收劑HQ77（黑藥類）。

2.選鋅藥劑：調(diào)整劑HQD52（類亞硫酸鈉抑制劑）、硫酸銅，捕收劑HQ66（酯類）。

試驗(yàn)所用代號藥劑為湖南華麒公司專利藥劑。

1.2.2高堿選礦藥劑

1.選鉛藥劑：調(diào)整劑硫化鈉、氫氧化鈉、硫酸鋅、亞硫酸鈉，捕收劑MB黃藥，起泡劑2＃油。

2.選鋅藥劑：調(diào)整劑石灰、硫酸銅，捕收劑MB黃藥，起泡劑2＃油。

2 選礦試驗(yàn)

該鉛鋅礦石主要回收礦物為方鉛礦和閃鋅礦，根據(jù)方鉛礦和閃鋅礦的浮選特點(diǎn)，結(jié)合無堿選礦藥劑特性，試驗(yàn)采用優(yōu)先浮鉛—活化浮鋅原則流程，磨礦細(xì)度和浮選濃度采用該選廠提供的現(xiàn)場現(xiàn)有條件：磨礦細(xì)度為-0.074 mm占65%～70%，浮選濃度為40%。

2.1 藥劑用量試驗(yàn)

2.1.1 選鉛調(diào)整劑HQD82用量試驗(yàn)

試驗(yàn)采用一次粗選流程，試驗(yàn)固定鉛粗選HQ77用量為100 g/t，HQD82用量試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1 鉛粗選HQD82用量試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)HQD82用量低于300 g/t，鉛回收率變化趨勢較平緩，當(dāng)HQD82用量超過300 g/t后，鉛回收率明顯下降，且鉛品位在HQD82用量為300 g/t時(shí)最佳。故選擇HQD82用量為300 g/t。

2.1.2 選鉛捕收劑HQ77用量試驗(yàn)

試驗(yàn)采用一次粗選流程，試驗(yàn)固定鉛粗選HQD82用量為300 g/t，HQ77用量試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

試驗(yàn)結(jié)果表明，鉛回收率隨HQ77用量增加呈上升趨勢，但鉛品位呈下降趨勢，根據(jù)用量試驗(yàn)結(jié)果綜合考慮選擇HQ77用量為90 g/t。

2.1.3 選鋅調(diào)整劑HQD52用量試驗(yàn)

試驗(yàn)采用一次粗選流程，試驗(yàn)固定鋅粗選HQ66用量為 30 g/t、CuSO4用量為 300 g/t，HQD52用量試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖2 鉛粗選HQ77用量試驗(yàn)結(jié)果

圖3 鋅粗選HQD52用量試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，鋅回收率隨HQD52用量增加呈下降趨勢，趨勢較平緩，但鋅品位在HQD52用量為300 g/t時(shí)最佳，選擇HQD52用量為300 g/t。

2.1.4 選鋅活化劑CuSO4用量試驗(yàn)

試驗(yàn)采用一次粗選流程，試驗(yàn)固定鋅粗選HQD52用量為 300 g/t、HQ66用量為 30g/t，CuSO4用量試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 鋅粗選CuSO4用量試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，鋅回收率隨CuSO4用量增加呈上升趨勢，當(dāng)CuSO4用量超過300 g/t時(shí)鋅回收率上升幅度不大，但鋅精礦品位下降較多。選擇CuSO4用量為300 g/t。

2.1.5 選鋅捕收劑HQ66用量試驗(yàn)

試驗(yàn)采用一次粗選流程，試驗(yàn)固定鋅粗選HQD52用量為 300 g/t、CuSO4用量為 300 g/t，HQ66用量試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5 鋅粗選HQ66用量試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，鋅回收率隨HQ66用量增加呈上升趨勢，但鋅品位呈下降趨勢，根據(jù)用量試驗(yàn)結(jié)果綜合考慮選擇HQ66用量為25 g/t為宜。

2.2 閉路試驗(yàn)

無堿工藝閉路試驗(yàn)流程如圖6所示，試驗(yàn)結(jié)果見表4，原高堿工藝對比閉路試驗(yàn)流程如圖7所示，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

無堿鉛鋅選礦閉路試驗(yàn)獲得了鉛品位64.26%、鉛回收率93.16%，伴生銀品位1 371 g/t、銀回收率87.31%，伴生金品位1.06 g/t、金回收率43.19%的鉛精礦和鋅品位56.42%、鋅回收率93.25%、伴生銀品位130 g/t，銀回收率10.28%的鋅精礦。對比原高堿工藝閉路試驗(yàn)結(jié)果，鉛精礦中鉛回收率提高了1.19%，銀回收率提高了1.75%，金回收率提高了17.27%，鋅精礦中鋅回收率提高了1.79%，試驗(yàn)達(dá)到了理想的浮選分離回收效果。

圖6 無堿工藝閉路試驗(yàn)流程

表4 無堿工藝閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

圖7 高堿工藝閉路試驗(yàn)流程

表5 高堿工藝閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

2.3 尾水檢測結(jié)果

將閉路試驗(yàn)精礦澄清水和尾礦澄清水的混合尾水進(jìn)行主要污染因子含量檢測，各項(xiàng)結(jié)果均達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)，檢測結(jié)果見表6。

表6 閉路試驗(yàn)尾水檢測結(jié)果 mg/L

3 結(jié) 論

1.該礦中的金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦。金銀主要賦存于方鉛礦中，主要回收的元素為鉛、鋅、銀、金。原礦鉛品位3.26%、鋅品位3.54%、含銀 74 g/t、含金 0.16 g/t。

2.與原高堿工藝試驗(yàn)結(jié)果對比，無堿鉛鋅選礦試驗(yàn)結(jié)果鉛回收率提高了1.19%，鋅回收率提高了1.79%，鉛精礦中銀回收率提高了1.75%，鉛精礦中金回收率提高了17.27%，且試驗(yàn)尾水中各檢測因子均能夠達(dá)到國家污水排放一級標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益十分顯著。

3.無堿鉛鋅浮選能夠獲得很好的鉛鋅銀浮選指標(biāo)，且工藝藥劑種類少，在生產(chǎn)中操作較易，解決在生產(chǎn)中使用石灰產(chǎn)生的多種問題，大幅降低尾水處理成本，在中性環(huán)境下浮選利于提高金銀回收率，為該鉛鋅礦浮選提供了可靠的工藝技術(shù)。