氧化鋅礦浮選技術(shù)研究現(xiàn)狀

文金磊

（湖南有色環(huán)保研究院有限公司，湖南 長沙 410100）

在選礦工業(yè)生產(chǎn)上，對于氧化鉛鋅礦，特別是氧化鋅礦的浮選回收指標(biāo)有待提高。根據(jù)資料顯示，氧化鋅礦的選礦指標(biāo)為：鋅精礦中鋅含量為30%～40%，回收率為40%～80%，限制了氧化鉛鋅礦石的開發(fā)利用［1，2］。文章對氧化鋅礦的浮選實踐技術(shù)進(jìn)行了整理歸納和總結(jié)分析。

1 氧化鋅礦物種類

氧化鋅礦礦物種類繁多，包括菱鋅礦（ZnCO3）、硅鋅礦（ZnSiO4）、異極礦（H2ZnSiO5或Zn2SiO4·H2O）、水鋅礦［3Zn（OH）2·2ZnCO3］、紅鋅礦（ZnO）等，其中最有工業(yè)價值的是菱鋅礦和異極礦。氧化鋅礦中的脈石礦物包括方解石、白云石、石英、粘土、氧化鐵和氫氧化鐵等。氧化鋅礦物組成較為簡單，但目的礦物常與造巖礦物共生，礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜。

根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)和文獻(xiàn)資料［3，4］，將氧化鋅礦的礦物組成與浮選結(jié)果分為三類，大致選礦指標(biāo)如下：（1）對給礦中鋅含量為5%～15%，以菱鋅礦為主，脈石礦物為白云石、方解石、含氧化鐵及少量礦泥，采用不脫泥硫化胺法進(jìn)行浮選，得到的鋅精礦中鋅含量為40%～45%、回收率為80%左右；（2）對給礦中鋅含量為3%～10%，以菱鋅礦、異極礦為主，脈石礦物為白云石、方解石、粘土、氫氧化鐵及可溶鹽，采用脫泥硫化胺法進(jìn)行浮選，得到的鋅精礦中鋅含量為30%～40%、回收率為70%左右；（3）對給礦中鋅含量為10%～20%，以異極礦、硅鋅礦、鐵菱鋅礦為主，脈石礦物為白云石、方解石、粘土、綠泥石、氫氧化鐵及可溶鹽，采用脫泥硫化胺法進(jìn)行浮選，得到的鋅精礦中鋅含量為20%～30%、回收率為40%左右。氧化鋅礦中含鋅礦物種類和嵌布粒度、氧化鐵、可溶鹽、礦泥量等是干擾氧化鋅浮選工藝的因素。故在大部分情況下，菱鋅礦浮選指標(biāo)優(yōu)于異極礦和硅鋅礦。

2 硫化-胺鹽浮選法的藥劑制度

國內(nèi)外資料顯示，氧化鋅礦石的5種回收方案為：加溫-硫化-黃藥浮選法、硫化-胺鹽浮選法、脂肪酸直接浮選法、高碳長鏈SH基捕收浮選法及其他方法。目前氧化鋅工業(yè)實踐多采用硫化-胺鹽浮選法，針對此法，文章從浮選藥劑制度和選礦工藝進(jìn)行論述。

硫化-胺鹽浮選法的缺陷包括：（1）對礦泥（特別是可浮性較好的礦泥）和可溶鹽敏感；（2）含鐵礦物（特別是褐鐵礦）在破碎、磨礦時形成大量礦泥，泡沫發(fā)虛，浮選流程不暢，消耗大量的胺類捕收劑（大量胺類捕收劑則影響捕收劑的選擇性），嚴(yán)重干擾氧化鋅浮選；（3）對容易泥化、可浮性較好的脈石礦物（粘土、云母、絹云母、綠泥石、頁巖、碳質(zhì)頁巖）和氧化鋅可浮性差異小，使得泡沫發(fā)虛，泡沫包含大量脈石礦物，影響氧化鋅礦物的品質(zhì)。

為優(yōu)化硫化-胺鹽浮選法，在浮選藥劑制度［5～7］方面，研究和實踐得到了較好的方法。

1.胺鹽與硫化鈉的組合使用。強(qiáng)烈攪拌脂肪胺的醋酸鹽或鹽酸鹽和硫化鈉，形成乳濁液添加于浮選系統(tǒng)，在一些實踐研究中，胺鹽與硫化鈉組合使用的浮選指標(biāo)好于分開添加。

胺鹽與硫化鈉的組合使用的優(yōu)點：可以緩解胺類捕收劑對礦泥的敏感性，消除部分礦泥的影響，甚至可取消脫泥作業(yè)，但該法不宜于處理含有大量云母、絹云母、綠泥石、碳質(zhì)頁巖的礦石。

2.胺鹽與硫化礦捕收劑（黃藥類、硫氮類等）組合使用。胺鹽和硫化礦捕收劑的組合使用，可以加強(qiáng)對鐵污染異極礦、鐵菱鋅礦的回收，降低褐鐵礦礦泥對浮選的影響，降低尾礦中鋅含量，穩(wěn)定浮選指標(biāo)，起到活化-輔助捕收作用。故一些文獻(xiàn)資料中顯示，氧化鉛浮選尾礦中殘留捕收劑，氧化鋅浮選中可補(bǔ)加少量或不加硫化礦捕收劑。

3.脂肪胺與松油、煤油或燃料油的組合使用。采用松油或煤油溶解脂肪胺，配置脂肪胺、松油、煤油、水組成乳濁液。在硫化鈉的高堿度礦漿中，脂肪胺（脂肪胺和松油、煤油或燃料油組成的捕收劑）呈分子狀態(tài)，可以很好的溶解于礦漿中，從而降低了捕收劑用量，提高捕收劑選擇性。該類捕收劑適用于含泥高、含鐵高的氧化鋅礦物。

4.脂肪胺種類。目前，氧化鋅浮選最為有效的捕收劑為脂肪胺，文獻(xiàn)資料說明，飽和烴鏈胺優(yōu)于胺的異構(gòu)體或不飽和胺，相對于十二胺、十四胺、十六胺、十八胺的捕收性能，工業(yè)實踐多采用十八胺和混合胺，脂肪胺類捕收劑對礦泥和可溶鹽很敏感。

5.硫化鈉的應(yīng)用。硫化鈉在硫化-胺鹽浮選法中起調(diào)整劑作用，如做pH調(diào)整劑，提高礦漿pH（±10.5），造成堿性礦漿，若硫化鈉用量過大，則礦漿pH太高，導(dǎo)致泡沫發(fā)粘，影響精礦產(chǎn)品質(zhì)量；如做硫化劑，在氧化鋅礦表面形成硫化膜，利于浮選分離（硫化鈉的用量和反應(yīng)時間較為關(guān)鍵）；有資料表明，硫化鈉可消除氧化鋅表面鐵質(zhì)污染，起到洗礦作用，可消除礦泥和可溶性鹽的有害影響?？紤]硫化鈉的時效性，建議硫化鈉分段添加。

在氧化鋅精選作業(yè)中，有部分礦必須添加硫化鈉，才能保證氧化鋅礦物繼續(xù)浮游，起到活化劑作用；有部分礦必須添加硫化鈉，抑制脈石礦物，起到抑制劑作用，但是否起到抑制劑作用，存在一定爭論。

6.調(diào)整劑的應(yīng)用?？紤]硫化-胺鹽浮選礦漿體系的復(fù)雜性，需要添加藥劑進(jìn)行調(diào)控，如調(diào)控胺類捕收劑的選擇性，降低礦泥和可溶鹽對浮選的影響，抑制脈石礦物（鈣鎂碳酸鹽、褐鐵礦等）上浮，對礦漿體系起分散劑作用。文獻(xiàn)資料中的調(diào)整劑包括：碳酸鈉、水玻璃、六偏磷酸鈉、腐殖酸鈉、羧甲基纖維素、淀粉等。

3 礦泥的處理

為了消除礦泥和可溶鹽對硫化-胺鹽法浮選氧化鋅礦的有害影響，多采取預(yù)先脫泥、分級浮選、不脫泥直接浮選三種方案，改善浮選過程，促進(jìn)粗粒級浮選［8～12］。預(yù)先脫泥-氧化鋅浮選的選礦指標(biāo)，優(yōu)于不脫泥浮選的選礦指標(biāo)，但脫除大量礦泥，勢必影響鋅回收率。強(qiáng)化分級，實行氧化鋅的泥沙分選，可以減少不同粒級在浮選中的相互干擾，提高選擇指標(biāo)。

不脫泥直接浮選，多采用新藥劑降低礦泥和可溶鹽的有害影響。新藥劑制度包括：硫化鈉和胺鹽的預(yù)先混合得到乳濁液，六偏磷酸鈉和水玻璃的組合使用，松油、煤油和脂肪胺的組合使用，脂肪胺和硫化礦捕收劑的組合使用，分段加藥等。此外，針對粗粒鋅礦物浮選活度易于消失，造成精選作業(yè)的粗粒氧化鋅掉槽，可對粗精礦進(jìn)行泥沙分選。在浮選氧化鋅礦之前，必須脫除黃鐵礦、白鉛礦、滑石等易浮選礦物，這些礦物會消耗大量硫化鈉和胺類捕收劑，影響氧化鋅礦的捕收。

針對礦泥問題，還可對粗碎礦石進(jìn)行洗礦，脫除原生礦泥，改善氧化鉛鋅浮游和降低藥耗；合理磨礦可以減少礦石中有用礦物泥化和過磨。

4 結(jié) 論

氧化鋅礦選礦實踐表明，氧化鋅礦選礦工藝復(fù)雜，且選礦指標(biāo)低、藥劑種類多、成本高。主要原因是：氧化鋅礦物嵌布粒度細(xì)，極易泥化，同時氧化鋅選礦工藝流程和藥劑制度還不夠完善。故加強(qiáng)氧化鋅礦選礦技術(shù)，提高氧化鋅礦選礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，開發(fā)利用氧化鋅礦資源，已經(jīng)成為選礦工作者的重要課題。為消除礦泥和可溶鹽的有害影響，研究新藥劑、新工藝，實現(xiàn)微細(xì)粒物料的有效分散和微細(xì)粒氧化鋅礦的高效回收，具有重大現(xiàn)實意義。