某铜铅锌多金属硫化矿石的浮选试验_董艳红.pdf

某铜铅锌多金属硫化矿石的浮选试验 董艳红 1， 2 陈代雄 1， 2 杨建文 1， 2 肖骏 1， 2 胡波 1， 2 曾惠明 1， 2 （1. 湖南有色金属研究院， 湖南 长沙410100； 2. 复杂铜铅锌共伴生金属资源综合利用湖南省重点实验室， 湖南 长沙410100） 摘要某铜铅锌多金属硫化矿石中的有用金属矿物主要为方铅矿、 闪锌矿、 黄铜矿， 其次是斑铜矿、 蓝铜 矿、 异极矿和铅矾等， 为了确定铜铅锌回收工艺， 进行了选矿试验。结果表明， 矿石在磨矿细度为-0.074 mm 占 75的情况下， 采用1粗3精2扫铜铅混浮、 1粗3精2扫铜铅分离、 1粗2精1扫选锌流程处理矿石， 可获得铜品位 为22.13、 铜回收率为80.08的铜精矿， 铅品位为62.32、 铅回收率为79.63的铅精矿， 以及锌品位为52.56、 锌 回收率为82.20的锌精矿。在铜铅分离过程中， 无氰无铬环保型铅组合抑制剂CHP的使用是实现铜、 铅高效分 离的关键。 关键词铜铅锌硫化矿石铜铅混浮铜铅分离无铬无氰环保型抑制剂CHP 中图分类号 TD923.7文献标志码A文章编号1001-1250 （2019） -07-092-05 DOI10.19614/ki.jsks.201907016 Research on Flotation Tests of a Cu-Pb-Zn Polymetallic Sulfide Ore Dong Yanhong1， 2Chen Daixiong1， 2Yang Jianwen1， 2Xiao Jun1， 2Hu Bo1， 2Zeng Huiming1， 22 （1. Hunan Research Institute for Nonferrous Metals， Changsha 410100， China； 2. Hunan Provincial Key Laboratory of Complex Copper Lead Zinc Associated Metal Resources Comprehensive Utilization， Changsha 410100， China） AbstractUseful metal minerals in a copper-lead-zinc polymetallic sulfide ore are mainly galena， sphalerite and chalco- pyrite， followed by bornite， azurite， hemimorphite ， anglesite and so on. Mineral processing tests were carried out in order to determine the technological process for recovering copper， lead and zinc. The results showed that one-roughing， three-clean- ing and two-scavenging for copper-lead mixed flotation， one-roughing， three-cleaning and two-scavenging for copper-lead sep- aration flotation， one-roughing， two-cleaning and one-scavenging for zinc flotation were adopted when the grinding fineness is 0.074 mm accounted for 75. The copper concentrate with copper grade of 22.13 and copper recovery of 80.08， lead con- centrate with lead grade of 62.32 and lead recovery of 79.63， zinc concentrate with zinc grade of 52.56 and zinc recov- ery of 82.20 were obtained. In the process of copper and lead separation， CHP， an environment-friendly lead combined in- hibitor without cyanide or chromium， is the key to realize the efficient separation of copper and lead. KeywordsCopper-lead-zinc sulfide ore，Copper-lead mixed flotation，separation of copper and lead，Environment- friendly inhibitor without cyanide or chromium CHP 收稿日期2019-06-05 作者简介董艳红1986， 女， 工程师， 硕士。 总第 517 期 2019 年第 7 期 金属矿山 METAL MINE Series No. 517 July 2019 铜铅锌多金属矿石的分离一直是国内外选矿 研究的难题之一 ［1-5］。铜铅锌共伴生矿结构复杂多 变， 矿物间多以微细粒状致密嵌布、 包裹， 铜品位普 遍较低， 铜铅矿物又具有极为相近的自诱导和捕收 诱导浮选特性， 导致铜、 铅矿物的分离难度大［6］。 铜铅分离指标欠佳， 造成铜精矿和铅精矿铜铅互含 过高， 精矿质量差， 回收率低， 致使冶炼成本升高和 资源浪费 ［7-10］。本研究的对象为西藏某难选铜铅锌 硫化矿石， 该矿石铜、 铅矿物嵌布粒度细， 铜铅矿物 共生关系复杂， 属于易浮难分离矿石。针对该矿石 的特点采用铜铅混浮铜铅分离尾矿选锌工艺流 程进行了矿石选矿工艺研究。 1矿石性质 试验矿石呈灰灰白色， 块状、 层状、 条带及浸 染状构造。黄铜矿主要以自形和半自形晶形式呈条 带状、 浸染状、 星点状等分布于矿石中， 方铅矿和闪 锌矿等主要以他形和半自形晶形式呈条带状、 浸染 状等分布于矿石中； 矿石中可见石英脉、 方解石脉充 92 ChaoXing 填其中。矿石主要化学成分分析结果见表1， 主要矿 物组成见表2。 表 1 表明， 矿石含铜 1.57、 含铅 4.47、 含锌 7.83， 是主要有价元素。 表2表明， 矿石的矿物种类繁多， 有用矿物主要 为方铅矿、 闪锌矿、 黄铜矿、 黄铁矿， 其次是斑铜矿、 蓝铜矿、 异极矿和铅矾等， 脉石矿物主要为石英、 长 石和高岭石等。 2试验结果与讨论 优先浮选流程和部分混合浮选流程是处理铜铅 锌多金属硫化矿石的常用流程， 其中优先浮选工艺 适用于原矿品位较高、 嵌布粒度较粗、 共生关系较简 单的矿石； 部分混合浮选工艺对复杂难选硫化矿石 的适应性较强 ［6］， 尤其是对铜铅矿物嵌布粒度较细、 共生关系较密切、 矿物组成较复杂的矿石。根据矿 石性质的特点， 并结合部分混合浮选流程具有的流 程较短、 能耗较低的优势， 将采用铜铅混合浮选再分 离尾矿选锌的工艺流程进行选矿试验。 2. 1条件试验 2. 1. 1铜铅混浮试验 铜铅混浮条件试验采用1次粗选流程。 2. 1. 1. 1磨矿细度试验 磨矿细度是选矿工艺的重要参数之一， 粒度过 粗， 矿物难以解离， 影响目标矿物的分离富集效果； 粒度过细则易产生过粉碎和泥化， 且磨矿能耗过 高。在锌、 硫组合抑制剂ZnSO4 Na2SO3CaO用量为 8002001 000 g/t， 铜铅矿物组合捕收剂乙基黄药 （流程图中简写为EXK） Z-200用量为2045 g/t情况 下， 考察了磨矿细度对铜铅混合粗精矿指标的影响， 结果见图1。 图1表明， 随着磨矿细度的提高， 铜铅混合粗精 矿铜、 铅品位下降， 锌含量上升； 磨矿细度从-0.074 mm占65提高至75， 铜、 铅、 锌回收率均上升， 继 续提高磨矿细度， 铜、 铅回收率维持在高位。因此， 确定后续试验的磨矿细度为-0.074 mm占75。 2. 1. 1. 2捕收剂种类试验 黄药是硫化矿浮选的常用捕收剂， 但选择性较 差， 考虑到不同捕收剂对矿物浮选性能的影响以及 铜铅混浮之后的分离作业， 分别以丁基黄药2油、 乙 基黄药2油、 丁基黄药Z-200、 乙基黄药Z-200、 Z- 200为捕收剂 （因辅助捕收剂Z-200有起泡作用， 而在 单纯以丁基黄药或乙基黄药为捕收剂时需加2油发 挥起泡作用） 进行铜铅混合浮选捕收剂种类试验。 试验固定磨矿细度为-0.074 mm 占 75， ZnSO4 Na2SO3CaO用量为8002001 000 g/t， 结果见表3。 表3结果表明， 以乙基黄药Z-200为捕收剂不 仅铜铅混合粗精矿铜、 铅品位和回收率均较高， 且锌 品位和锌回收率均较低。因此， 后续试验选择乙基 黄药Z-200为铜铅混浮的捕收剂。 2. 1. 1. 3乙基黄药Z-200用量试验 乙基黄药Z-200 用量试验固定磨矿细度为- 0.074 mm 占 75， ZnSO4Na2SO3CaO 用量为 800 2001 000 g/t， 试验结果见表4。 表4表明， 随着乙基黄药用量的增加， 铜铅混合 粗精矿铜、 铅回收率先显著提高后维持在高位， 铜、 铅 品位总体呈下降趋势， 锌含量上升； 当乙基黄药用量 为20 g/t时， 随着Z-200用量的增大， 铜铅混合粗精矿 铜、 铅品位明显下降， 铜、 铅回收率明显上升， 锌品位 董艳红等 某铜铅锌多金属硫化矿石的浮选试验2019年第7期 93 ChaoXing 先下降后上升， 锌回收率先维持在低位后明显上升。 综合考虑， 确定乙基黄药Z-200用量为2045 g/t。 2. 1. 2铜铅分离试验 铜铅分离试验给矿为铜铅混合浮选1粗2扫3精 闭路获得的混合精矿， 分离试验采用1次粗选流程， 试验药剂用量为对原矿而言。 2. 1. 2. 1抑制剂种类试验 铜铅混合精矿分离难一方面主要与铜铅矿物的 可浮性相似有关， 还与铜铅矿物性脆、 易过磨 （特别 是方铅矿） ， 微细粒铅矿物极难抑制有关。重铬酸钾 是铅矿物的常见抑制剂， 其剧毒性限制了其的广泛 使用。试验对组合抑制剂 CHP （成分包括 CMC、 Na2SO3等） 、 Na2SO3淀粉、 Na2S2O3FeCl3和重铬酸钾的 抑铅效果进行了对比。为了降低铜铅混合精矿中残 余捕收剂对铜铅分离的影响， 采用活性炭进行脱药， 用量为500 g/t， 分离浮选捕收剂Z-200用量为20 g/t， 试验结果见表5。 表5表明， 当以CHP为抑制剂时， 铜粗精矿铜品 位较高， 为16.23， 含铅较低， 为11.45， 且铜作业回 收率较高、 铅作业回收率较低。因此， 后续试验选择 CHP为铜铅分离的铅抑制剂。 2. 1. 2. 2CHP用量试验 CHP用量试验的活性炭用量为500 g/t， Z-200用 量为20 g/t， 试验结果见表6。 表6表明， 随着CHP用量的增加， 铜粗精矿铜品 位上升， 铜作业回收率下降， 铅品位和铅作业回收率 均下降。综合考虑， 确定CHP粗选用量为225 g/t。 2. 1. 3锌浮选活化剂硫酸铜用量试验 选锌试验给矿为铜铅混浮闭路试验尾矿， 试验 采用1次粗选流程， 药剂用量为对原矿而言。探索试 验表明， 通过硫酸铜活化， 丁基黄药对抑制的锌矿物 具有良好的捕收作用。为了获得较好的锌浮选指 标， 进行了硫酸铜用量试验， 试验固定石灰用量为 500 g/t， 丁基黄药用量为50 g/t， 试验结果见图2。 从图2可以看出， 随着硫酸铜用量的增加， 锌粗 精矿锌品位和锌作业回收率均先显著上升后小幅下 降。因此， 确定锌粗选的硫酸铜用量为600 g/t。 2. 2闭路试验 在条件试验和开路试验基础上进行了全流程闭 路试验， 试验流程见图3， 结果见表7。 由表7可知， 采用图3所示的流程处理矿石， 可 获得铜品位为 22.13、 铜回收率为 80.08、 含铅 6.02、 含锌7.41的铜精矿， 铅品位为62.32、 铅回 收率为79.63、 含铜2.32、 含锌8.72的铅精矿， 以 及 锌 品 位 为 52.56 、 锌 回 收 率 为 82.20 、 含 铜 1.05、 含铅3.46的锌精矿， 在无氰无铬情况下实现 了铜、 铅、 锌的高效分离。 3结论 （1） 某铜铅锌多金属硫化矿石含铜1.57、 含铅 4.47、 含锌7.83， 矿石呈块状、 层状、 条带及浸染状 构造， 矿石的矿物种类繁多， 有用矿物主要为方铅 金属矿山2019年第7期总第517期 94 ChaoXing ［1］ ［2］ ［3］ ［4］ 矿、 闪锌矿、 黄铜矿、 黄铁矿， 其次是斑铜矿、 蓝铜矿、 异极矿和铅矾等， 脉石矿物主要为石英、 长石和高岭 石等。主要铜矿物黄铜矿主要以自形和半自形晶形 式呈条带状、 浸染状、 星点状等分布于矿石中， 方铅 矿和闪锌矿等主要以他形和半自形晶形式呈条带 状、 浸染状等分布于矿石中； 矿石中可见石英脉、 方 解石脉充填其中。 （2） 矿石在磨矿细度为-0.074 mm占75的情况 下， 采用1粗3精2扫铜铅混浮、 1粗3精2扫铜铅分 离、 1粗2精1扫选锌流程处理矿石， 可获得铜品位为 22.13、 铜回收率为 80.08的铜精矿， 铅品位为 62.32、 铅回收率为79.63的铅精矿， 以及锌品位为 52.56、 锌回收率为82.20的锌精矿。 （3） 在铜铅分离过程中， 无氰无铬环保型铅组合 抑制剂CHP的抑铅效果优于重铬酸钾， 是本研究较 好实现铜、 铅分离的关键。 参 考 文 献 磨学诗， 黄伟中， 张雁生， 等. 提高多金属硫化铅锌矿浮选指标 的研究 ［J］ . 有色金属选矿部分， 2007 （1） 9-12. Mo Xueshi，Huang Weizhong，Zhang Yansheng，et al. Study and practice on floatation of complex lead-zinc sulfide minarals for in- creasing floation index［J］ . Nonferrous MetalsMineral Processing Section， 2007 （1） 9-12. 王伟之， 陈丽平， 孟庆磊. 某复杂难选铜铅锌多金属硫化矿选 矿试验 ［J］ . 金属矿山， 2014 （3） 75-79. Wang Weizhi， Chen Liping， Meng Qinglei. Experiments on miner- al processing of a refractory copper-lead-zinc polymetallic sulfide ore ［J］ . Metal Mine， 2014 （3） 75-79. 李正要， 王玲. 某铅锌多金属矿铅锌分离试验研究 ［J］ . 金属 矿山， 2009 （7） 53-57 Li Zhengyao， Wang Ling. Study on the separation of lead from zinc of a lead-zinc polymetallic ore ［J］ . Metal Mine， 2009 （7） 53-57. 林美群， 魏宗武， 莫伟， 等. 广西某难选铅锌矿石铅锌分离试 董艳红等 某铜铅锌多金属硫化矿石的浮选试验2019年第7期 95 ChaoXing 验研究 ［J］ . 金属矿山， 2007 （10） 72-74. Lin Meiqun，Wei Zongwu，Mo Wei，et al. Experimental research on lead-zinc separation of refractory lead-zinc ore from Guangxi ［J］ . Metal Mine， 2007 （10） 72-74. 冷相超， 李运强. 某铜铅锌多金属硫化矿石选矿试验 ［J］ . 金属 矿山， 2018 （5）94-99. Leng Xiangchao，Li Yunqiang. Study on mineral processing of a copper-lead-zinc polymetallic sulfide ore［J］ . Metal Mine，2018 （5） 94-99. 陈锦全， 魏宗武， 陈晔. 越南某难选铅锌矿石浮选分离试验 研究 ［J］ . 矿业研究与开发， 2008 （6） 44-46. Chen Jinquan， Wei Zongwu， Chen Ye. Flotation Separation Test of Refractory Lead-zinc Ore from Vietnam ［J］ . Mining Research and Development， 2008 （6） 44-46. 马晶， 任金菊， 原连肖. 某难选多金属硫化矿浮选分离试验 研究 ［J］ . 有色金属选矿部分， 2008 （3） 8-11. Ma Jing，Ren Jinju，Yuan Lianxiao. Flotation experimental re- search of multi-metal sulphide ore ［J］ . Nonferrous MetalsMineral Processing Section， 2008 （3） 8-11. 陈家模. 多金属硫化矿浮选分离 ［M］ . 贵阳贵州科技出版社， 2001. Chen Jiamo. Separation of Polymetallic Sulphide ore by Froth Flota- tion［M］ . GuiyangGuizhou Science and Technology Publishing House， 2001. 杨金林，张红梅，谢建宏， 等. 铜铅分离试验研究 ［J］ .矿业快 报， 2005 （8） 15-16. Yang Jinlin，Zhang Hongmei，Xie Jianhong，et al. Test research on copper-lead separation ［J］ . Express Ination of Mining Indus- try， 2005 （8） 15-16. 杨林， 张锦仙， 阚赛琼. 铜铅锌多金属硫化矿浮选研究现状 及铜铅无毒分离试验研究 ［J］ . 云南冶金， 2018 （4） 11-16. Yang Lin，Zhang Jingxian，Kan Saiqiong. The research status on flotation of copper-lead-zinc polymetallic sulphide ore and the ex- perimental study on non-toxic separation of copper and lead［J］ . Yunnan Metallurgy， 2018 （4） 11-16. （责任编辑罗主平） ［5］ ［6］ ［7］ ［8］ ［9］ ［10］ 金属矿山2019年第7期总第517期 96 ChaoXing