陜縣寬平金銀鉛鋅多金屬礦石優(yōu)先浮選技術(shù)探討

方 榮，楊 森，英亞歌，徐 剛,門道改

(1.河南省有色金屬礦產(chǎn)探測(cè)工程技術(shù)研究中心,中國 鄭州 450016；2.河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì),中國 鄭州 450016；3.河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì),中國 鄭州 450016)

河南陜縣寬平金銀鉛鋅多金屬礦床位于崤山地區(qū)[1]，礦床類型為破碎帶蝕變巖型[2]，礦床為中—低溫巖漿熱液成因[3]。本礦床是Au,Ag,Pb和Zn共4種礦產(chǎn)共生，采用優(yōu)先浮選工藝分選陜縣寬平金銀鉛鋅多金屬礦石試驗(yàn)研究，獲得了較好的選礦指標(biāo)。金總回收率96.74%，銀總回收率為98.85%；鉛回收率達(dá)到94.17%，鋅回收率為74.10%[4]。

通過優(yōu)先浮選工藝試驗(yàn)研究，提出技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的工藝流程和技術(shù)參數(shù)，綜合回收礦石中Au，Ag，Pb和Zn有價(jià)元素，并為現(xiàn)場(chǎng)流程改造提供依據(jù)；也可作為中小型選礦廠進(jìn)行建廠的參考依據(jù)；對(duì)指導(dǎo)本地區(qū)金銀鉛鋅多金屬礦選礦具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 試驗(yàn)

1.1 試樣來源

試驗(yàn)原料為陜縣寬平金銀鉛鋅多金屬礦體的礦石。該礦石以Au和Ag為主，共生Pb和Zn有價(jià)元素。樣品采集方法為刻槽法或連續(xù)打塊法,樣品采集兼顧各主礦體、礦石工業(yè)類型、自然類型等要求,最后混合而成?？傊?樣品的采集具有廣泛的代表性,完全滿足選礦實(shí)驗(yàn)室流程試驗(yàn)的要求[5]。試驗(yàn)樣品總質(zhì)量為200 kg。

1.2 礦樣的制備

將不同礦體的試驗(yàn)樣品，分別經(jīng)閉路破碎流程加工至-2 mm，然后混勻縮分取出部分樣品，作為化學(xué)分析樣。圖1所示為試樣破碎篩分流程。由圖1可見最終分析所得原礦中金品位為5.2 g·t-1，銀品位為175.8 g·t-1，鉛品位為1.69%，鋅品位為1.78%。

圖1 試樣破碎篩分流程

2 礦石巖礦測(cè)試

經(jīng)光片、薄片及測(cè)試分析，確定組成礦石的礦物種屬約20余種。目的礦物為自然金、銀礦物、方鉛礦、閃鋅礦，金屬礦物有用成分為自然金、自然銀、輝銀礦、銀黝銅礦、硫銅銀礦、方鉛礦、閃鋅礦，脈石礦物主要有石英、角閃石、斜長石、云母、綠泥石，其次含少部分鉀長石、白云石、菱錳礦、方解石等[5]。

2.1 光譜半定量分析及化學(xué)多項(xiàng)分析

試樣的光譜半定量全分析見表1，化學(xué)多項(xiàng)分析見表2。

表1 試樣的光譜半定量分析結(jié)果

表2 試樣化學(xué)多項(xiàng)分析結(jié)果

2.2 物相分析結(jié)果

礦石中有用礦物是自然金、自然銀、輝銀礦、銀黝銅礦、硫銅銀礦、方鉛礦及閃鋅礦[6]。根據(jù)物相分析結(jié)果顯示：鉛物相分析中方鉛礦占78.14%，其次是磷氯鉛礦占9.50%；鋅物相分析中閃鋅礦占93.02%；金物相分析中裸露及半裸露金占51.15%，其次是硫鐵礦、碳酸鹽、褐鐵礦包裹金分別占19.47%，14.69%和10.62%。銀物相分析中氯化銀占29.38%、自然銀占25.16%，石英和硅酸鹽包裹銀占24.25%[7]。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 選礦試驗(yàn)探索

3.1.1 鉛鋅混合浮選—尾礦選硫流程試驗(yàn) 鉛鋅混合浮選—尾礦選硫流程試驗(yàn)見表3，結(jié)果表明:鉛精礦鉛的品位是41.28%，回收率是58.14%；鋅精礦鋅的品位是24.66%，回收率是55.49%；硫精礦中金的品位8.59%，金的回收率是0.97%；尾礦中金的品位為1.02 g·t-1，金回收率占12.38%，銀的品位為3.37 g·t-1，銀回收率占1.21%。

表3 鉛鋅混合浮選—尾礦選硫流程試驗(yàn)結(jié)果

3.1.2 優(yōu)先浮選流程試驗(yàn) 圖2所示為優(yōu)先浮選試驗(yàn)流程圖。優(yōu)先浮選流程試驗(yàn)結(jié)果見表4，結(jié)果表明:鉛精礦鉛的品位是48.49%，回收率是88.13%；鋅精礦鋅的品位是34.49%，回收率是59.84%；硫精礦中金的品位13.18%，金的回收率是0.44%；金尾礦中金的品位為0.70 g·t-1，金回收率占9.77%，銀的品位為回收率為4.42，銀回收率占1.97%[8]。

圖2 優(yōu)先浮選試驗(yàn)流程圖

表4 優(yōu)先浮選流程試驗(yàn)結(jié)果

通過對(duì)比:優(yōu)先浮選流程鉛精礦、鋅精礦、硫精礦和尾礦的指標(biāo)相對(duì)優(yōu)于混合浮選流程，故選用優(yōu)先浮選流程。

3.2 條件試驗(yàn)

為了進(jìn)一步優(yōu)化試驗(yàn)條件，進(jìn)行了磨礦細(xì)度、鉛的浮選藥劑、鋅的浮選藥劑和硫的浮選藥劑用量條件試驗(yàn)。磨礦設(shè)備采用RK/2QM系列智能球磨機(jī)，浮選設(shè)備采用XJ—3.0L單槽浮選機(jī)，浮選濃度35%，取平行試樣4份，每份1kg。

3.2.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn) 將試樣分別磨到-0.075 mm目各占50%，60%，70%和80%，進(jìn)行不同磨礦細(xì)度的鉛粗選浮選對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表5，取磨礦細(xì)度為-0.075 mm占70%為宜。此時(shí)鉛精礦鉛的品位是48.49%，回收率是88.13%；鋅精礦鋅的品位是34.49%，回收率是59.84%。

表5 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果表

3.2.2 鉛粗選石灰用量條件試驗(yàn) 進(jìn)行不同石灰用量的鉛粗選浮選對(duì)比試驗(yàn)，石灰用量分別為1 000，2 000，3 000和4 000 g·t-1，對(duì)應(yīng)的鉛粗選pH分別為8，10，12和14。試驗(yàn)結(jié)果見表6，選用CaO用量為3 000 g·t-1。此時(shí)鉛精礦中鉛的品位為51.64%，回收率為87.78%[9]。

表6 石灰用量條件試驗(yàn)結(jié)果

3.2.3 鉛粗選硫酸鋅+亞硫酸鈉用量條件試驗(yàn) 進(jìn)行不同硫酸鋅+亞硫酸鈉用量的鉛粗選浮選對(duì)比試驗(yàn)，用量分別為1 000+500，2 000+1 000，3 000+1 500和4 000+2 000 g·t-1。試驗(yàn)結(jié)果見表7，選用硫酸鋅+亞硫酸鈉用量為2 000+1 000 g·t-1。此時(shí)鉛精礦中鉛的品位為54.33%，回收率為85.71%。

表7 硫酸鋅+亞硫酸鈉用量條件試驗(yàn)結(jié)果

3.2.4 鉛粗選捕收劑用量條件試驗(yàn) 進(jìn)行不同捕收劑用量的鉛粗選浮選對(duì)比試驗(yàn)，乙硫氮+丁胺黑藥的用量分別為1 000+500，2 000+1 000，3 000+1 500和4 000+2 000 g·t-1，試驗(yàn)結(jié)果見表8，選用乙硫氮+丁胺黑藥用量為2 000+1 000 g·t-1，此時(shí)鉛精礦中鉛的品位為54.33%，回收率為85.71%[10]。

表8 乙硫氮+苯胺黑藥用量條件試驗(yàn)結(jié)果

3.2.5 鋅粗選石灰用量條件試驗(yàn) 進(jìn)行不同石灰用量的鋅粗選浮選對(duì)比試驗(yàn)，石灰的用量分別為0，500，1 000和1 500 g/t。試驗(yàn)結(jié)果見表9，選用石灰用量為1 000 g·t-1。此時(shí)鋅精礦中鋅的品位為35.85%，回收率為57.57%。

表9 鋅粗選石灰用量條件試驗(yàn)結(jié)果

3.2.6 鋅粗選硫酸銅用量條件試驗(yàn) 進(jìn)行不同石灰用量的鋅粗選浮選對(duì)比試驗(yàn)，石灰的用量分別為0，500，1 000和1 500 g·t-1。試驗(yàn)結(jié)果見表10，選用石灰用量為1 000 g·t-1。此時(shí)鋅精礦中鋅的品位為35.85%，回收率為57.57%[11]。

表10 鋅粗選石灰用量條件試驗(yàn)結(jié)果

3.2.7 鋅粗選丁黃藥用量條件試驗(yàn) 進(jìn)行不同捕收劑用量的鋅粗選浮選對(duì)比試驗(yàn)，丁黃藥的用量分別為5，10，20和40 g·t-1。試驗(yàn)結(jié)果見表11，根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪制出鋅精礦品位和回收率隨石灰用量的變化曲線圖，綜合考慮，選用丁黃藥用量為15 g·t-1，此時(shí)鋅精礦中鋅的品位為54.28%，回收率為53.48%。

表11 鋅粗選丁黃藥用量條件試驗(yàn)結(jié)果

3.2.8 硫鐵礦粗選硫酸用量條件試驗(yàn) 進(jìn)行不同硫酸用量的硫鐵礦粗選浮選對(duì)比試驗(yàn)，硫酸的用量分別為500，800，1 200和1 600 g·t-1，此時(shí)對(duì)應(yīng)的pH值分別為9，8，7和6。試驗(yàn)結(jié)果見表12，選用硫酸用量為1 200 g·t-1。此時(shí)硫精礦中金的品位為10.99 g·t-1，回收率為6.82%。

表12 硫鐵礦粗選硫酸用量條件試驗(yàn)結(jié)果

3.2.9 硫鐵礦粗選硫酸銅用量條件試驗(yàn) 進(jìn)行不同活化劑用量的硫鐵礦粗選浮選對(duì)比試驗(yàn)，硫酸銅的用量分別為50，100，300和500 g·t-1。試驗(yàn)結(jié)果見表13，根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪制出硫精礦中金品位和回收率隨硫酸用量的變化曲線圖，綜合考慮，選用硫酸銅用量為200 g·t-1。此時(shí)硫精礦中金的品位為17.12 g·t-1，回收率為6.67%。

表13 硫鐵礦粗選硫酸用量條件試驗(yàn)結(jié)果

3.2.10 硫鐵礦粗選捕收劑用量條件試驗(yàn) 進(jìn)行不同捕收劑用量的硫鐵礦粗選浮選對(duì)比試驗(yàn)，丁黃藥的用量分別為10，20，40和60 g·t-1。試驗(yàn)結(jié)果見表14，選用丁黃藥用量為40 g·t-1。此時(shí)硫精礦中金的品位為17.04 g·t-1，回收率為7.64%。

表14 硫鐵礦粗選丁黃藥用量條件試驗(yàn)結(jié)果

3.3 浮選開路試驗(yàn)

在前面最佳條件基礎(chǔ)上進(jìn)行開路試驗(yàn)[12]，圖3所示為開路試驗(yàn)流程圖。試驗(yàn)結(jié)果如表15所示。

表15 開路試驗(yàn)結(jié)果

3.4 閉路試驗(yàn)

在前面開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行浮選模擬閉路試驗(yàn)[13]。試驗(yàn)采用優(yōu)先浮選流程，磨礦細(xì)度是-0.075 mm占75%。優(yōu)先浮選鉛，流程結(jié)構(gòu)為“一粗二精一掃”，再浮選鋅，流程結(jié)構(gòu)為“一粗二精一掃”，再浮選硫，流程結(jié)構(gòu)為“一粗三精二掃”[14]，詳見表16。

表16 閉路試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)語

礦石中主要回收元素金品位為5.2 g·t-1，銀品位為175.8 g·t-1，鉛品位為1.69%，鋅品位為1.78%，伴生硫含量5.74%，可考慮綜合回收。

通過礦物工藝學(xué)研究，主要金屬礦物有方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦和少量自然金、自然銀；綜合回收金、銀、鉛、鋅及硫。

根據(jù)該礦石的特性，選擇鉛鋅硫依次優(yōu)先浮選—尾礦氰化的工藝。鉛浮選采用一粗、一掃、兩精工藝；鋅浮選采用一粗、一掃、兩精工藝；硫浮選采用一粗、兩掃、三精工藝；尾礦氰化24 h。

最終試驗(yàn)指標(biāo)：鉛精礦鉛回收率為94.17%、鋅精礦鋅回收率為74.10%、硫精礦含硫47.68%；金的總回收率96.74%，銀的總回收率為98.85%。