某氧硫混合鉛鋅礦選礦試驗(yàn)研究

鄧 攀

（河南豫光金鉛集團(tuán)有限責(zé)任公司）

鉛、鋅因其優(yōu)良的性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于軍工、機(jī)械、電氣、冶金、新能源等行業(yè)［1-2］。我國(guó)鉛、鋅儲(chǔ)量?jī)H次于澳大利亞，主要分布在云南、廣東、湖南和四川等省份［3-5］。隨著市場(chǎng)需求的不斷增加，導(dǎo)致鉛鋅礦的開(kāi)采量日益提升，易選的硫化鉛鋅礦趨于枯竭，加大氧化鉛鋅礦的開(kāi)采和選別力度能夠有效緩解當(dāng)前市場(chǎng)需求。浮選法具有高效和成本低的優(yōu)點(diǎn)，是選別氧化鉛鋅礦的主要工藝方法［6-7］，但氧化鉛鋅礦礦物組成較復(fù)雜、有用礦物可浮性較差、易產(chǎn)生泥化等特點(diǎn)，造成浮選困難，選別指標(biāo)差［7-11］。

本文對(duì)四川某地氧硫混合鉛鋅礦進(jìn)行選礦試驗(yàn)，礦石中鉛氧化率約35%，鋅氧化率約70%，其中主要含鉛礦物為方鉛礦，主要含鋅礦物為閃鋅礦，部分鋅硫化礦物已經(jīng)被氧化成菱鋅礦。試驗(yàn)對(duì)該氧硫混合鉛鋅礦開(kāi)展礦石性質(zhì)和鉛鋅浮選回收研究，以期為類(lèi)似氧硫混合鉛鋅礦選礦提供技術(shù)支撐和借鑒。

1 礦石性質(zhì)研究

1.1 化學(xué)組成

對(duì)原礦進(jìn)行化學(xué)成分分析、鉛物相分析和鋅物相分析，分析結(jié)果見(jiàn)表1～表3。

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由表1～表3可知，原礦中鉛、鋅為主要有價(jià)回收元素，鉛含量為3.18%，鋅含量為5.49%，有價(jià)金屬元素銅、鐵含量過(guò)低，不具備回收價(jià)值；鉛氧化率為38.36%，鋅氧化率為73.95%，鋅礦物氧化率高，在浮選過(guò)程中將受到礦泥對(duì)氧化鋅礦物的污染和原礦中可溶鹽的影響。

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1.2 礦物組成

礦石礦物氧化礦為菱鋅礦、褐鐵礦、菱鐵礦、赤鐵礦、白鉛礦、鉛礬、異極礦，硫化礦為方鉛礦、閃鋅礦、白鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等，少量含銅礦物等；主要脈石礦物為石英、方解石、白云石，少量綠泥石、綠簾石、絹云母，微量高嶺土、石膏、黃鉀鐵礬等。

2 原則流程的制定

氧化鉛礦物通常采用硫化浮選法，將氧化鉛礦物先硫化，然后按處理硫化鉛的方法浮選，這種硫化浮選法對(duì)該礦石中的鉛氧化礦物白鉛礦、鉛礬非常有效。氧化鋅礦物的浮選采用硫化胺浮選法，對(duì)氧化鋅礦物先進(jìn)行硫化，再添加捕收劑進(jìn)行回收。該試驗(yàn)采用先選硫化、氧化鉛礦物，再選硫化鋅礦物，最后再選氧化鋅礦物的原則流程（圖1）。

在鉛礦物浮選過(guò)程中采用水玻璃為礦泥分散劑和脈石抑制劑，硫化鈉為氧化鉛礦物的硫化劑，碳酸鈉和硫酸鋅配合使用作為閃鋅礦的抑制劑，以捕收能力較強(qiáng)的D12為捕收劑，2號(hào)油為起泡劑；硫化鋅浮選采用石灰作調(diào)整劑、硫酸銅為活化劑、丁基黃藥為捕收劑、2號(hào)油為起泡劑；氧化鋅浮選采用水玻璃為礦泥分散劑和脈石抑制劑，硫化鈉為氧化鋅礦物的硫化劑，以混合胺為捕收劑。

3 硫化氧化鉛粗選

3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

將用量1 000 g/t的水玻璃直接添加到磨機(jī)中，按圖2流程進(jìn)行不同磨礦細(xì)度鉛粗選試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可見(jiàn)，隨著磨礦細(xì)度的增加，鉛粗精礦中鉛含量先增后降，鉛回收率呈增加趨勢(shì)；當(dāng)細(xì)度從-74μm含量80%增加到85.5%時(shí)，鉛回收率增加幅度較小，而品位下降較大；因此磨礦細(xì)度選擇-74μm80%。

3.2 硫化鈉用量試驗(yàn)

固定磨礦細(xì)度-74μm80%，水玻璃用量1 000 g/t直接加入磨機(jī)中，碳酸鈉+硫酸鋅用量（2 000+1 000）g/t，D12用量150 g/t，2號(hào)油用量55 g/t，考察硫化鈉用量對(duì)鉛粗選的影響，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可見(jiàn)，隨著硫化鈉用量的增加，粗精礦鉛品位和回收率呈上升趨勢(shì)；當(dāng)硫化鈉用量為500 g/t時(shí)，鉛品位為23.26%，鉛回收率為88.21%；繼續(xù)增加硫化鈉用量，鉛品位和鉛回收率增幅不大，且導(dǎo)致藥劑成本增高；為此，硫化鈉用量選擇500 g/t。

3.3 捕收劑D12用量試驗(yàn)

固定磨礦細(xì)度-74μm80%，水玻璃用量1 000 g/t直接加入磨機(jī)中，碳酸鈉+硫酸鋅用量（2 000+1 000）g/t，硫化鈉用量500 g/t，2號(hào)油用量55 g/t，考察D12用量對(duì)鉛粗選的影響，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5可見(jiàn)，隨著捕收劑D12用量的增加，鉛粗精礦中鉛含量降低、回收率升高；當(dāng)D12用量為150 g/t時(shí)，鉛粗精礦鉛品位為23.80%，鉛回收率為88.21%；因此，捕收劑D12用量選擇150 g/t。

4 硫化鋅粗選試驗(yàn)

給礦為選鉛尾礦，對(duì)硫化鋅進(jìn)行粗選條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖6。

4.1 硫化鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)

固定石灰用量2 000 g/t，礦漿pH值9～10，丁基黃藥用量120 g/t，2號(hào)油用量40 g/t，考察硫酸銅用量對(duì)硫化鋅礦粗選的影響，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖6，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7。

由圖7可見(jiàn)，隨著硫酸銅用量增加，鋅回收率增加；若繼續(xù)加大硫酸銅用量，鋅回收率出現(xiàn)回落；因此，硫酸銅用量選擇400 g/t。

4.2 硫化鋅粗選丁基黃藥用量試驗(yàn)

固定石灰用量2 000 g/t，礦漿pH值9～10，硫酸銅用量400 g/t，2號(hào)油用量40 g/t，考察丁基黃藥用量對(duì)硫化鋅礦粗選的影響，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖6，結(jié)果見(jiàn)圖8。

由圖8可見(jiàn)，隨丁基黃藥用量從100 g/t增加到180 g/t，鋅粗精礦品位降低，回收率增加；因此，丁基黃藥用量選擇150 g/t。

5 氧化鋅粗選試驗(yàn)

5.1 氧化鋅粗選硫化鈉用量試驗(yàn)

以硫化鋅選礦尾礦作為給礦，采用“硫化-胺”法對(duì)氧化鋅礦進(jìn)行試驗(yàn)，固定水玻璃用量1 000 g/t，混合胺用量100 g/t，考察硫化鈉用量對(duì)氧化鋅礦浮選的影響，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖9，結(jié)果見(jiàn)圖10。

由圖10可見(jiàn)，隨著硫化鈉用量從1 000 g/t增加到4 000 g/t，鋅精礦品位先增加后趨于穩(wěn)定，而鋅回收率不斷增加；因此，硫化鈉用量選擇3 000 g/t。

5.2 氧化鋅粗選混合胺條件試驗(yàn)

固定水玻璃用量1 000 g/t，硫化鈉用量3 000 g/t，考察混合胺用量對(duì)氧化鋅礦浮選的影響，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖9，結(jié)果見(jiàn)圖11。

由圖11可見(jiàn)，當(dāng)混合胺用量從60 g/t增加到150 g/t時(shí)，鋅粗精礦鋅品位降低，鋅回收率先增加后降低；當(dāng)用量為150 g/t時(shí)，可能是混合胺過(guò)量導(dǎo)致礦石中部分脈石礦物被捕收，從而降低了粗精礦的鋅品位和回收率；因此，混合胺用量選擇120 g/t。

6 閉路試驗(yàn)

在大量條件試驗(yàn)及開(kāi)路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖12，結(jié)果見(jiàn)表4。

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由表4可知，閉路流程獲得的鉛精礦、鋅精礦指標(biāo)均較好，鉛精礦鉛品位45.36%，含鋅1.97%，鉛回收率85.33%，總鋅精礦鋅品位40.42%，含鉛0.32%，總鋅精礦回收率86.28%，各精礦互含較低，表明研究中對(duì)硫化氧化鉛鋅礦采用順序優(yōu)先浮選硫化氧化鉛礦，再選硫化鋅，最后選氧化鋅的方法切實(shí)可行。

7 結(jié)論

（1）某氧硫混合鉛鋅礦中的鉛含量3.18%，鋅含量5.49%，有價(jià)金屬元素銅、鐵含量過(guò)低，不具備回收價(jià)值；鉛氧化率為38.36%，鋅氧化率為73.95%，鋅礦物氧化率高。

（2）采用順序優(yōu)先浮選硫化氧化鉛礦，再選硫化鋅，最后選氧化鋅的工藝能夠有效回收有用礦物；閉路流程獲得的鉛精礦鉛品位45.36%、含鋅1.97%、鉛回收率85.33%，總鋅精礦鋅品位40.42%，含鉛0.32%，總回收率86.28%，各精礦的互含較低。

（3）該試驗(yàn)工藝流程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、便于現(xiàn)場(chǎng)操作，獲得的選礦技術(shù)指標(biāo)較好，可作為后續(xù)實(shí)際生產(chǎn)的技術(shù)依據(jù)。