某銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選分離試驗(yàn)研究

張 勛

(金平長(zhǎng)安礦業(yè)有限公司，云南 金平 661500)

0 引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，對(duì)于各種資源的要求也變得越發(fā)迫切，其中銅鉛鋅等金屬供應(yīng)量不足，需求也在擴(kuò)大。雖然銅鉛鋅多金屬硫化礦在世界廣泛分布，但是其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組成給浮選工藝帶來(lái)了巨大的困難。例如我國(guó)的銅鉛鋅多金屬硫化礦就存在著貧、細(xì)、雜等問(wèn)題，而且不同的礦物互相融合，或者鑲嵌，從而導(dǎo)致浮選難度進(jìn)一步提升。因此如果想要提高銅、鋅、鉛的產(chǎn)量，進(jìn)行浮選工藝的優(yōu)化勢(shì)在必行?，F(xiàn)代工業(yè)對(duì)于礦石分離的有效方法主要是改善選別的藥劑和浮選工藝，但是新型藥劑的研發(fā)并不簡(jiǎn)單，不僅藥劑本身的穩(wěn)定性難以保證，而且容易造成環(huán)境污染的問(wèn)題，因此大部分改善都是通過(guò)優(yōu)化浮選工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。銅鉛鋅多金屬硫化礦中有價(jià)元素的含量較多，而且大部分元素都有回收價(jià)值，根據(jù)歷史研究表明，隨著開(kāi)采的逐漸深入，獲得的礦石品位是下降的，而且其內(nèi)部性質(zhì)也變得更加復(fù)雜化、多樣化，因此回收難度也大幅提升，該文采用了浮選-銅鉛分離-尾礦選鋅硫的工藝流程來(lái)有效分離和綜合回收利用銅鉛鋅多金屬硫化礦。

1 礦物性質(zhì)

通過(guò)多元素化學(xué)分析的手段對(duì)礦石中主要元素的種類和含量進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)該礦石的主要元素有銅、鉛、鋅、銀等，其中銅含量為1.82 %，鉛含量為1.87 %，鋅含量為1.78 %，銀含量為55 g/t，根據(jù)這個(gè)測(cè)試結(jié)果可以看出來(lái)，該礦物中的銅、鉛含量大于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，鋅也達(dá)到了最低標(biāo)準(zhǔn)，銀含量達(dá)到了伴生回收標(biāo)準(zhǔn)，因此該文主要研究該礦石的銅鉛鋅元素回收，同時(shí)也綜合回收該礦石中的銀元素。

為了進(jìn)一步弄清楚每種礦物中元素的賦存狀態(tài)，對(duì)于礦物的組成成分進(jìn)一步分析，可知該礦的主要成分是硫化物，因此該礦石歸屬于原生銅多金屬硫化礦石，其中硫化物中鉛在總鉛中占比87.60 %，硫化物中鋅占比98.00 %。根據(jù)鑒定結(jié)果可知，銅鋅鉛等不同元素之間共生關(guān)系密切，在該研究中礦物包含金屬礦物和非金屬礦物2種，其中金屬礦物包括黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等，非金屬礦物包含石英、白云石、云母等。該礦物顆粒較為細(xì)密，而且不同的礦物之間互相包裹，分離困難，浮選難度較大。

因此按照傳統(tǒng)工藝無(wú)法有效地得到合格的銅鉛精礦，還需要對(duì)工藝流程進(jìn)行改進(jìn)，重新確定浮選過(guò)程中的化學(xué)試劑和浮選工藝。

2 試驗(yàn)結(jié)果和討論

2.1 浮選藥劑探索試驗(yàn)

通過(guò)探索試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該研究探索礦石的可浮性能優(yōu)異，比較容易浮選，因此選用捕收能力較弱的捕收劑就能達(dá)到較好的捕收效果，但是其中硫化銅、硫化鉛、硫化鋅各自的可浮性存在較大的差異，其中硫化鋅浮化性能較差，因此需要綜合考慮不同的浮選方式。

考慮到優(yōu)先浮選的分離性較差，而優(yōu)先浮選又會(huì)導(dǎo)致銅的回收變得困難，因此綜合考慮之后，采取先混合浮選再分離浮選的手段來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。

首先抑制硫化鋅的活性，通過(guò)混合浮選的手段得到銅鉛混合精礦，在抑制黃鐵礦的前提下，對(duì)銅鉛混合尾礦進(jìn)一步浮選，得到鋅精礦；在銅鉛混合精礦中加入抑鉛劑，然后進(jìn)行浮銅操作，分離之后就可以得到銅精礦和鉛精礦，這樣就將銅、鉛、鋅進(jìn)行了分離。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)原礦磨到一定細(xì)度之后，調(diào)整劑采用CaO+Na2S+Na2SO3+ZnSO4混合試劑，起泡劑采用730 A，捕收劑采用異丙基黃藥，浮選效果比較理想，有利于銅鉛混合精礦的浮選過(guò)程。在銅鉛混合尾礦進(jìn)一步浮選中，采用CuSO4作活化劑，捕收劑采用異丙基黃藥，浮選模式采取1粗2精2掃的方式，有利于鋅礦的浮選。

2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

礦物浮選之前的細(xì)度對(duì)浮選過(guò)程的影響十分關(guān)鍵，如果磨礦過(guò)粗，那么礦物之間仍然互相關(guān)聯(lián)包裹，礦物沒(méi)有單體解離，金屬礦物之間的互含沒(méi)有改善，因此浮選效率低下；如果浮選礦物過(guò)細(xì)，那么在浮選中會(huì)產(chǎn)生很多細(xì)小的泥渣，這些泥渣同樣會(huì)干擾到礦物的可浮性。

研究結(jié)果表明，銅鉛混合精礦和鋅精礦的選礦指標(biāo)一開(kāi)始都隨著磨礦細(xì)度的提升而提升，當(dāng)細(xì)度達(dá)到有一定程度之后，銅鉛混合精礦回收率幾乎不再改變，而鋅精礦的回收率則出現(xiàn)下降趨勢(shì)，因此綜合考慮礦物細(xì)度為-0.074 mm占80 %的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行后續(xù)的研究。

2.3 銅鉛混合精礦浮選

在上文規(guī)定的細(xì)度下進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)調(diào)整劑中氧化鈣、硫化鈉、亞硫酸鈉、硫酸鋅的含量比例為5：3：3：7.5的時(shí)候，調(diào)整劑效果最好，捕收劑用量為50 g/t的時(shí)候，回收率較高，損失的鋅元素也較少。

在這個(gè)條件下進(jìn)行粗選，一段時(shí)間后就可以獲得銅鉛混合精礦，產(chǎn)量達(dá)到10.13 %，其中銅回收率達(dá)到80 %，鉛回收率高于90 %。而混合尾礦鋅礦鋅元素回收率在85 %以上，都屬于不錯(cuò)的水平。

2.4 鋅浮選試驗(yàn)

對(duì)上文中獲得的銅鉛混合浮選尾礦進(jìn)行鋅浮選試驗(yàn)，浮選試驗(yàn)采用CuSO4作活化劑，捕收劑采用異丙基黃藥，浮選模式采取1粗2精2掃的方式。結(jié)果表明在該試驗(yàn)條件下鋅的回收率達(dá)到了85.76%。

2.5 閉路試驗(yàn)

在優(yōu)化后的的試驗(yàn)條件下，進(jìn)行全流程閉路試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)工藝流程的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在全流程閉路試驗(yàn)中，該方案銅精礦品位達(dá)到17.15 %，其中銅元素的回收率達(dá)到89.12 %；鉛精礦的品位達(dá)到49.84 %，其中鉛元素回收率達(dá)到了90.32 %；鋅精礦的品位達(dá)到56.83 %，其中鋅元素回收率達(dá)到了88.25 %。各項(xiàng)指標(biāo)良好，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3 產(chǎn)品評(píng)測(cè)

對(duì)獲得的產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)測(cè)，發(fā)現(xiàn)銅精礦中鋅含量略微偏高，可能原因是因?yàn)辄S銅礦和閃鋅礦之間相互交聯(lián)，因此在浮選過(guò)程中難以浮選干凈，才導(dǎo)致了這種現(xiàn)象出現(xiàn)，但是其它雜質(zhì)含量都符合4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，而鉛精礦和鋅精礦質(zhì)量較為優(yōu)異，已經(jīng)達(dá)到了7級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

探討了某銅鉛鋅多金屬硫化礦的浮選工藝，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)該硫化礦中銅鋅鉛主要以硫化物形式存在，并且伴隨有少量氧化物存在。鉛鋅礦物的主要成分是方鉛礦、閃鋅礦等，銅礦物主要是黃銅礦。探討了磨礦細(xì)度對(duì)于浮選效率的影響，最后發(fā)現(xiàn)當(dāng)磨礦細(xì)度在-0.074 mm占80 %這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，浮選選礦指標(biāo)最好。調(diào)整劑CaO+Na2S+Na2SO3+ZnSO4用量比例5：3：3：7.5的時(shí)候，調(diào)整劑效果最好，捕收劑用量為50 g/t的時(shí)候，回收率較高，損失的鋅元素也較少。

該研究在閉路試驗(yàn)中獲得了良好的試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)結(jié)果表明銅精礦品位達(dá)到17.15 %，其中銅元素的回收率達(dá)到89.12 %；鉛精礦的品位達(dá)到了49.84 %，其中鉛元素回收率達(dá)到了90.32 %；鋅精礦的品位達(dá)到了56.83 %，其中鋅元素回收率達(dá)到了88.25 %。最后對(duì)獲得的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，銅精礦符合4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，而鉛精礦和鋅精礦達(dá)到了7級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。說(shuō)明浮選工藝比較適合這種銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選。