高硫高鐵難選鉛鋅礦選礦試驗(yàn)研究

許家杰，李長(zhǎng)穎

（福建金東礦業(yè)股份有限公司，福建 三明 365000）

由于成礦原因的復(fù)雜性，形成了許多復(fù)雜難選的多金屬礦產(chǎn)，為選礦工作帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)，如果不能采取合適的處理措施，那么便會(huì)降低礦產(chǎn)品質(zhì)，不能實(shí)現(xiàn)充分開(kāi)發(fā)利用，導(dǎo)致資源浪費(fèi)。下面就某高硫高鐵難選鉛鋅礦選礦試驗(yàn)展開(kāi)探討，首先要分析出礦石性質(zhì)，然后通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出科學(xué)結(jié)論。

1 某高硫高鐵難選鉛鋅礦礦石性質(zhì)分析

1.1 主要礦物介紹

某多金屬硫化礦主要以鉛鋅為主，包括了方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦、硫銻鉛礦、毒砂、黃銅礦、錫石、白鐵礦、石英、氧化鎂、氧化硅、白云母、方解石等礦物，具體含量如下表1所示。該礦石中存在著大量（磁）黃鐵礦，具有極好的可浮性，使脈石硫化物與鉛鋅礦物很難分離，而且精礦生產(chǎn)品位不高，可回收率低[1]。

表1 某礦石主要礦物含量表（%）

1.2 化學(xué)元素含量

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，該礦石中的主要化學(xué)元素含量如下表2所示。

1.3 鉛物相、鋅物相、硫物相

鉛物相、鋅物相、硫物相分析結(jié)果如下表3所示。

表3 鉛物相、鋅物相、硫物相分析表

1.4 主要礦物嵌布特征

該礦石中的方鉛礦以細(xì)粒浸染狀和不規(guī)則粒狀集合體嵌步于脈石中，而且或者和（磁）黃鐵礦嵌連，或者充填在黃鐵礦裂隙中，還有一些包裹在黃鐵礦孔洞，與黃銅礦、毒砂等礦物關(guān)聯(lián)復(fù)雜，粒度在0.03mm到0.5mm左右。受類質(zhì)同象影響，閃鋅礦中含有銅鐵錫等元素，鐵含量最高，鐵閃鋅礦周邊脈石復(fù)雜嵌連，形成不規(guī)則塊狀，有些包裹著黃銅礦、（磁）黃鐵礦、脈石微粒、方鉛礦，有些以細(xì)粒星散浸染狀嵌布在脈石礦物中，粒度在0.02mm到1.5mm左右。

2 高硫高鐵難選鉛鋅礦選礦試驗(yàn)研究

2.1 工藝流程設(shè)計(jì)

根據(jù)上述分析，對(duì)該高硫高鐵難選鉛鋅礦選礦流程做了優(yōu)先浮選設(shè)計(jì)，包括鉛浮選、鋅浮選、硫砷混合浮選、硫砷分離浮選。

2.2 鉛礦物浮選

在原礦中，鉛的含量?jī)H為0.47%，但鐵含量卻有40.78%，硫含量有26.25%。當(dāng)優(yōu)先浮鉛時(shí)，可以將氧化鈣作為硫的抑制劑，將硫酸鈉作為鐵的抑制劑，將硫酸鋅作為鋅的抑制劑，而鉛礦物的捕收劑為MA+DDTC，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理，能夠獲得比較理想的精礦質(zhì)量和回收率。

3 鋅礦物浮選

3.1 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)

由于（磁）黃鐵礦和（鐵）閃鋅礦具有接近的可浮選性，使用一定量石灰能夠有效抑制（磁）黃鐵礦，如果用量太多，也會(huì)對(duì)鋅礦物產(chǎn)生抑制作用，從而導(dǎo)致鋅回收率降低，不利于整體效益的實(shí)現(xiàn)。鋅粗選石灰用量試驗(yàn)條件：MA捕獲劑用量為60g/t，X-41活化劑用量為800g/t，2#油起泡劑用量為30g/t。具體試驗(yàn)流程如下圖1所示，試驗(yàn)結(jié)果如下圖2所示。

圖1 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)設(shè)計(jì)

圖2 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，可以得出：伴隨石灰用量的不斷提升，鋅精礦品位也隨之增高，不過(guò)回收率卻呈現(xiàn)出反相關(guān)，石灰用量在0.5kg/t時(shí)，鋅品位為10.33%，回收率為86.50%，當(dāng)上升到1kg/t時(shí)，鋅品位為14.91%，回收率為82.31%，石灰用量繼續(xù)上升到1.5kg/t時(shí)，鋅品位上升到了16.10%，而回收率則下降到了78.62%，如果繼續(xù)增加，鋅品位上升速度緩慢，回收率卻下降較快，據(jù)此，在鋅粗選階段，1kg/t的石灰用量最為劃算，能夠獲得不錯(cuò)的鋅品位和回收率。

3.2 鋅浮選X-41活化劑用量試驗(yàn)

作為鋅浮選新型活化劑，X-41能夠一定程度抑制（磁）黃鐵礦，同時(shí)選擇性活化鋅礦物，對(duì)于提升鋅品位具有顯著效果。活化劑X-41用量試驗(yàn)條件：MA捕獲劑用量為60g/t，2#油起泡劑用量為30g/t，石灰用量為1kg/t，具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖3所示。

圖3 X-41活化劑用量試驗(yàn)數(shù)據(jù)

根據(jù)圖中數(shù)據(jù)變化，可以得出如下結(jié)論：在不斷增加X(jué)-41用量的情況下，鋅品位和鋅回收率一路上升，不過(guò)增長(zhǎng)速率有所不同，作為活化劑，X-41具有較強(qiáng)的選擇性活化作用，在用量達(dá)到1kg/t時(shí)，鋅品位和鋅回收率達(dá)到了最高，分別為10.92%和94.58%，所以可以將該活化劑用量確定在1kg/t。

3.3 鋅浮選硫酸銅活化劑用量試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：MA捕獲劑用量為60g/t， 2#油起泡劑用量為30g/t，石灰用量為1kg/t，具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖4所示。

根據(jù)圖4中的數(shù)據(jù)變化分析，可得出如下結(jié)論：在橫軸硫酸銅不斷增加的情況下，鋅品位變化曲線類似于拋物線，呈現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)，而回收率不斷增加，不過(guò)增加速率差異較大，在硫酸銅用量達(dá)到0.5kg/t時(shí)，鋅品位最佳，數(shù)值為9.32%，綜合考慮，可以將硫酸銅用量確定在0.5kg/t。

圖4 硫酸銅活化劑用量試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3.4 鋅浮選MA捕收劑用量試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：2#油起泡劑用量為30g/t，石灰用量為1kg/t，X-41活化劑用量為1kg/t，具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖5所示。

圖5 MA捕收劑用量試驗(yàn)數(shù)據(jù)

根據(jù)圖5中的數(shù)據(jù)變化，可以得出如下結(jié)論：當(dāng)捕收劑MA達(dá)到0.06kg/t時(shí)，鋅品位指標(biāo)數(shù)值處于高位，而且鋅回收率仍保持在一定水平，所以0.06kg/t是一個(gè)比較恰當(dāng)?shù)挠昧俊?/p>

3.5 鋅浮選Y-37捕收劑用量試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：2#油起泡劑用量為30g/t，石灰用量為1kg/t，X-41活化劑用量為1kg/t，具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖6所示。

圖6 Y-37捕收劑用量試驗(yàn)數(shù)據(jù)

根據(jù)圖6中的數(shù)據(jù)變化，可以得出如下結(jié)論：鋅品位隨著Y-37用量的增加而降低，反之，鋅回收率隨著Y-37用量的增加而增加，當(dāng)數(shù)值在0.06kg/t時(shí)，鋅品位數(shù)值為23.05%，鋅回收率數(shù)值為90.40%，所以可以將其確定為0.06kg/t。

3.6 鋅浮選閉路試驗(yàn)

經(jīng)過(guò)上述諸多試驗(yàn)，可以初步確定藥劑用量的最優(yōu)值，然后需要進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，兩組藥物制度分別為：X-41用量1kg/t，Y-37用量0.06kg/t；MA用量0.06 kg/t，CuSO4用量0.5kg/t。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知，與MA、CuSO4藥劑組合相比，X-41和Y-37的藥劑制度更有利于鋅浮選，鋅品位數(shù)值為45.50%，鋅回收率數(shù)值為86.91%，，均有一定幅度的提高，所以，在高硫高鐵難選鉛鋅礦的選鋅工作中，使用X-41和Y-37的藥劑制度比較適宜，能夠獲得不錯(cuò)的回報(bào)。

綜上所述，本文首先分析了某高硫高鐵難選鉛鋅礦的礦石性質(zhì)，然后進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究，包括工藝流程、鉛礦物浮選、鋅礦物浮選，著重對(duì)鋅浮選中的石灰用量試驗(yàn)、X-41用量試驗(yàn)、硫酸銅用量試驗(yàn)、MA用量試驗(yàn)、Y-37用量試驗(yàn)、閉路試驗(yàn)展開(kāi)介紹。希望能夠起到積極的現(xiàn)實(shí)意義，充分掌握各試劑的影響程度，通過(guò)合理的技術(shù)應(yīng)用和流程設(shè)計(jì)，不斷提高選礦質(zhì)量和效率。