新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝的研究與應(yīng)用

陳如鳳 傅佳麗 韓夢婷 畢康穎 繆建成

（南京銀茂鉛鋅礦業(yè)有限公司）

鉛鋅礦資源是我國重要的礦產(chǎn)資源，是冶金、化學(xué)、電氣、機(jī)械、軍事和醫(yī)藥等領(lǐng)域發(fā)展的基石，在優(yōu)質(zhì)礦石資源日漸減少的今天，提高鉛鋅礦石的選礦回收率的意義重大［1］。

目前，我國鉛鋅礦石的選礦工藝主要為優(yōu)先浮選工藝［2］，通常采用1次粗選、2～3次精選、3～4次掃選、中礦順序返回至上一作業(yè)的流程。傳統(tǒng)工藝由于初始礦漿濃度低、浮選過程中沖泡水量大、礦漿體積大，精礦品位與回收率往往難以同時(shí)處于高位，且存在水、電、藥耗高，操作穩(wěn)定性差等問題。

針對南京銀茂鉛鋅礦業(yè)有限公司傳統(tǒng)工藝存在的問題，新工藝巧妙地利用生產(chǎn)規(guī)律，將鉛精選1 尾礦、鉛掃選1泡沫與原礦球磨的分級(jí)溢流合并進(jìn)入濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮，消除沖泡水對粗、掃選濃度的影響，增強(qiáng)礦漿液面穩(wěn)定性的同時(shí)，增加礦漿與藥劑的作用時(shí)間。該新工藝不僅很好地解決了鉛鋅浮選流程長、濃度低、選礦指標(biāo)不理想、水電藥劑消耗高、操作不夠穩(wěn)定等問題，對節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)也具有十分重要的意義。

1 礦石性質(zhì)

礦石中的主要有用礦物為閃鋅礦、方鉛礦，其他金屬礦物種類繁多，黃鐵礦、菱錳礦、鈣菱錳礦相對較多，黃銅礦、黝銅礦、磁鐵礦、白鐵礦、菱鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦、深紅銀礦、輝銀礦、針硫鉍鉛礦、螺狀硫銀礦、黝錫礦、纖鋅礦、車輪礦、自然金等少量，褐鐵礦、錳土、銀鐵礬、鉛鐵礬、基礬石、明礬石、黃鉀鐵礬、膽礬等微量；非金屬礦物主要為石英、方解石（錳方解石、含錳方解石），次為白云石、重晶石、玉髓、石膏、滑石、螢石，金紅石、榍石、磷灰石、有機(jī)碳等微量［3-4］。

有用礦物方鉛礦主要呈粗粒狀嵌布，常和閃鋅礦、黃鐵礦緊密毗鄰連生，其顆粒中還?？梢娢⒓?xì)粒閃鋅礦、黃鐵礦、脈石礦物以包體形式嵌布；方鉛礦其次以不規(guī)則狀嵌布于脈石礦物中，多以中、細(xì)粒嵌布；少量方鉛礦以微細(xì)粒嵌布于脈石礦物中；偶見方鉛礦以網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀嵌布于閃鋅礦中，以及以脈狀嵌布于黃鐵礦顆粒間。

有用礦物閃鋅礦主要以粗、中粒狀嵌布，這種嵌布特征的閃鋅礦顆粒中?？梢娸^多的固熔體分離結(jié)構(gòu)嵌布的黃銅礦；在部分粗粒嵌布特征的閃鋅礦中可見少量方鉛礦、黃鐵礦、磁鐵礦、黝銅礦等以微細(xì)粒包體形式存在；少量閃鋅礦以壓碎結(jié)構(gòu)嵌布。

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1 可知，礦石的主要有用組分為鉛、鋅、硫、錳，伴生有益組分主要為金、銀、銅等，主要雜質(zhì)成分為SiO2、CaO等。

2 工藝流程試驗(yàn)

2.1 常規(guī)濃度鉛鋅選礦工藝流程試驗(yàn)

常規(guī)濃度鉛鋅選礦工藝流程的磨礦細(xì)度-200 目78%左右，選鉛采用1 粗3 精3 掃流程，選鋅采用1 粗2精3掃流程，其中中礦順序返回。具體工藝條件：選鉛作業(yè)粗選初始濃度為30%，混合捕收劑（苯胺黑藥、丁銨黑藥、丁基黃藥質(zhì)量比為8∶1∶1）80 g/t、硫酸鋅1 000 g/t、亞硫酸鈉600 g/t、石灰1 500 g/t；選鋅作業(yè)粗選初始濃度為25%，硫酸銅480 g/t、石灰4 000 g/t、丁基黃藥250 g/t、松醇油30 g/t。生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2 可知，常規(guī)濃度試驗(yàn)可獲得鉛品位59.45%、含鋅5.64%、含硫20.20%、鉛回收率88.52%、鋅回收率4.63%、硫回收率3.32%的鉛精礦，鋅品位50.33%、含鉛1.02%、含硫30.89%、鋅回收率89.15%、鉛回收率3.27%、硫回收率10.95%的鋅精礦，尾礦鉛鋅品位降至0.31%和0.43%，硫品位達(dá)29.36%。

2.2 高濃度高效鉛鋅選礦工藝流程試驗(yàn)

新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝流程對分級(jí)溢流、鉛精選1 尾礦和鉛掃選1 泡沫合并，然后自流入濃縮機(jī)濃縮，使鉛粗選作業(yè)濃度達(dá)50%～52%，鉛尾礦以45%～47%的濃度進(jìn)行選鋅。高濃度鉛鋅選礦工藝流程的磨礦細(xì)度-200目78%左右，選鉛仍采用1粗3精3掃流程，選鋅仍采用1粗2精3掃流程。具體工藝條件：選鉛粗選作業(yè)混合捕收劑（苯胺黑藥、丁銨黑藥、丁基黃藥質(zhì)量比為8∶1∶1）60 g/t、硫酸鋅700 g/t、亞硫酸鈉400 g/t、石灰1 000 g/t；選鋅粗選作業(yè)硫酸銅375 g/t、石灰2 750 g/t、丁基黃藥215 g/t、松醇油9 g/t。具體工藝流程見圖1，生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表3可知，礦石采用新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝流程處理，可獲得鉛品位60.53%、含鋅4.98%、含硫19.87%、鉛回收率93.63%、鋅回收率4.23%、硫回收率3.38%的鉛精礦，鋅品位51.28%、含鉛0.87%、含硫30.34%、鋅回收率93.50%、鉛回收率2.89%、硫回收率10.74%的鋅精礦，尾礦鉛鋅品位降至0.13%和0.16%，硫品位達(dá)29.60%。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果對比

（1）與常規(guī)濃度鉛鋅選礦工藝相比，采用新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝不僅鉛、鋅精礦品位明顯提升，而且回收率顯著提升。其中，鉛精礦鉛品位、鋅精礦鋅品位分別提高1.08、0.95 個(gè)百分點(diǎn)，鉛精礦鉛回收率、鋅精礦鋅回收率分別提高5.11、4.35 個(gè)百分點(diǎn)，流失在尾礦中的鉛鋅顯著減少。精礦產(chǎn)品金屬量的顯著增加、精礦品位的明顯提高，為企業(yè)增加銷售收入和利潤創(chuàng)造了條件。

（2）新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝粗選濃度較常規(guī)浮選工藝粗選濃度高出20 個(gè)百分點(diǎn)左右，使得礦漿體積顯著減小，藥劑用量顯著減少，為減少浮選設(shè)備運(yùn)行數(shù)量、降低選礦電耗、節(jié)約生產(chǎn)成本創(chuàng)造了條件。

3 結(jié)論

（1）礦石在磨礦細(xì)度-200目78%左右的情況下，選鉛均采用1 粗3 精3 掃流程，選鋅均采用1 粗2 精3掃流程，其中中礦順序返回，常規(guī)濃度鉛鋅選礦工藝選鉛作業(yè)粗選初始濃度為30%，混合捕收劑（苯胺黑藥、丁銨黑藥、丁基黃藥質(zhì)量比為8∶1∶1）80 g/t、硫酸鋅1 000 g/t、亞硫酸鈉600 g/t、石灰1 500 g/t；選鋅作業(yè)粗選初始濃度為25%，硫酸銅480 g/t、石灰4 000 g/t、丁基黃藥250 g/t、松醇油30 g/t。新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝將分級(jí)溢流、鉛精選1 尾礦和鉛掃選1泡沫合并，然后自流入濃縮機(jī)濃縮，使鉛粗選作業(yè)濃度達(dá)50%～52%，鉛尾礦以45%～47%的濃度進(jìn)行選鋅，混合捕收劑（苯胺黑藥、丁銨黑藥、丁基黃藥質(zhì)量比為8∶1∶1）60 g/t、硫酸鋅700 g/t、亞硫酸鈉400 g/t、石灰1000 g/t；選鋅作業(yè)硫酸銅375 g/t、石灰2 750 g/t、丁基黃藥215 g/t、松醇油9 g/t。2種工藝對比表明，新型工藝藥劑用量下降顯著，為降低藥劑成本，減輕環(huán)保壓力發(fā)揮了重要作用。

（2）常規(guī)工藝可獲得鉛品位59.45%、含鋅5.64%、含硫20.20%、鉛回收率88.52%、鋅回收率4.63%、硫回收率3.32%的鉛精礦，鋅品位50.33%、含鉛1.02%、含硫30.89%、鋅回收率89.15%、鉛回收率3.27%、硫回收率10.95%的鋅精礦，尾礦鉛鋅品位降至0.31%和0.43%，硫品位達(dá)29.36%；新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝可獲得鉛品位60.53%、含鋅4.98%、含硫19.87%、鉛回收率93.63%、鋅回收率4.23%、硫回收率3.38%的鉛精礦，鋅品位51.28%、含鉛0.87%、含硫30.34%、鋅回收率93.50%、鉛回收率2.89%、硫回收率10.74% 的鋅精礦，尾礦鉛鋅品位降至0.13% 和0.16%，硫品位達(dá)29.60%。與常規(guī)濃度鉛鋅選礦工藝相比，采用新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝不僅鉛、鋅精礦品位明顯提升，而且回收率顯著提升。其中，鉛精礦鉛品位、鋅精礦鋅品位分別提高1.08、0.95 個(gè)百分點(diǎn)，鉛精礦鉛回收率、鋅精礦鋅回收率分別提高5.11、4.35 個(gè)百分點(diǎn)，流失在尾礦中的鉛鋅顯著減少。精礦產(chǎn)品金屬量的顯著增加、精礦品位的明顯提高，為企業(yè)增加了銷售收入、創(chuàng)造了利潤。

（3）新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝粗選濃度較常規(guī)浮選工藝粗選濃度高出20 個(gè)百分點(diǎn)左右，使得礦漿體積顯著減小，藥劑用量顯著減少，為減少浮選設(shè)備運(yùn)行數(shù)量、降低選礦電耗、節(jié)約生產(chǎn)成本創(chuàng)造了條件。