福建某低品位难选铅锌矿选矿试验研究.pdf

2 0 1 7 年第3 期有色金属 选矿部分2 3 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．0 3 ．0 0 5 福建某低品位难选铅锌矿选矿试验研究 李奇勇，李强，吴婷婷 三明学院资源与4 艺_ r - - 学院，福建三明3 6 5 0 0 4 摘 要福建某低品位难选铅锌矿含铅1 ．1 9 ％、锌4 ．1 2 ％，为有效开发利用该矿石资源，采用优先浮选工艺流程进行选 矿试验。试验结果表明，矿石在磨矿细度为一7 4I x m 占7 0 ％的情况下，采用一次粗选、两次扫选、三次精选选铅，一次粗选、两 次扫选、三次精选选锌，中矿返回闭路流程处理，能够获得铅品位4 5 ．4 7 ％、锌品位4 ．3 6 ％、铅回收率8 6 ．3 5 ％的铅精矿以及锌 品位5 0 ．6 2 ％、铅品位0 ．6 4 ％、锌回收率8 5 ．2 7 ％的锌精矿。 关键词铅锌矿；优先浮选；磨矿细度；药剂制度 中图分类号T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3 ；T D 9 1 3 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 3 - 0 0 2 3 - 0 5 R e s e a r c ho nM i n e r a lP r o c e s s i n go faL o w - g r a d eR e f r a c t o r yL e a d - z i n cO r ei nF u j i a n L IQ i y o n g ，L IQ i a n g ，形UT i n g t i n g R e s o u r c e sa n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n go fS a n 删增U n i v e r s i t y ，S a n m i n gF u f i a n3 6 5 0 0 4 ，C h i n a A b s t r a c t I no r d e rt oe f f i c i e n t l ye x p l o i ta n du t i l i z et h er e s o u r c e so fal o w ．g r a d er e f r a c t o r yl e a d z i n co r ei n F u j i a nw h i c hc o n t a i n s1 ．1 9 ％P ba n d4 ．1 2 ％Z n ，e x p e r i m e n t a ls t u d yw a sm a d eb ya d o p t i n gt h es e l e c t i v ef l o t a t i o n p r o c e s s ．T e s tr e s u l t ss h o w e dt h a tu n d e rg r i n d i n gf i n e n e s so f 一7 4I ．t m7 0 ％，t h el e a dc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gP b 4 5 ．4 7 ％，Z n4 ．3 6 ％w i t hP br e c o v e r yo f8 6 ．3 5 ％a n dz i n cc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gZ n5 0 ．6 2 ％，P b0 ．6 4 ％w i t hZ n r e c o v e r yr a t eo f8 5 ．2 7 ％w e r eo b t a i n e dr e s p e c t i v e l yb yt h ep r o c e s so fo n er o u g h i n g - t h r e ec l e a n i n g t w os c a v e n g i n g l e a df l o t a t i o n ，o n er o u g h i n g t h r e ec l e a n i n g t w os c a v e n g i n gz i n cf l o t a t i o n ，w i t ht h em i d d l i n g sb a c kt ot h ef l o w s h e e ti n t u r n ． K e yw o r d s l e a d ．z i n co r e ；s e l e c t i v ef l o t a t i o n ；g r i n d i n gf i n e n e s s ；r e a g e n ts y s t e m 铅锌矿是一种重要的有色金属矿产，其冶炼产 品在机械、军事、冶金等工业领域有着非常广泛的应 用o 。福建省铅锌矿产资源丰富，铅、锌查明资源储 量已超过6 0 0 万t ，但其产出的铅锌矿贫矿多、富矿 少、难选矿多、易选矿少，导致铅锌矿选矿过程中金 属回收率偏低、精矿质量不高。 福建某铅锌矿具有原矿品位偏低、“铅低锌高”、 选矿难度大等特点，为有效利用该铅锌矿产资源，对 其进行选矿试验研究首先分析该铅锌矿的化学特 性，并进行磨矿细度试验；然后研究浮选药剂制度对 铅锌浮选效果的影响；最后通过闭路浮选试验确定 合适的铅锌矿浮选回收工艺。 表l T a b l e1 1 铅锌矿性质分析 本试验所用铅锌矿取自福建某铅锌选矿厂，其 多元素分析结果及物相分析结果分别如表1 和表2 所示。 通过表1 可知，该铅锌矿中铅含量为1 ．1 9 ％、锌 含量为4 ．1 2 ％，铅锌总含量不足6 ％，属于低品位铅 锌矿；此外铅锌含量相差较大，属于“铅低锌高”型铅 锌矿，由于浮选过程中方铅矿可浮性较闪锌矿好，铅 锌分离一般采用“浮铅抑锌”原则，而“铅低锌高”会 造成“浮铅抑锌”困难，从而导致该铅锌矿选矿难度 较大‘2 | 。 铅锌矿多元素分析结果 M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so ft h el e a d z i n co r e ／％ 基金项目福建省科技厅引导性项目 2 0 1 6 Y 0 0 7 5 ；福建省中青年教师教育科研项目 J A l 5 4 7 8 收稿日期2 0 1 6 1 1 - 2 5修回日期2 0 1 7 - 0 3 1 8 伟者简介李奇勇 1 9 7 1 ． ，男，福建光泽人，教授级高级工程师。 万方数据 ．2 4 ． 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第3 期 通过表2 可知，该铅锌矿中铅和锌均主要以硫 化物的形式存在，硫化铅和硫化锌的分布率分别达 到9 2 ．4 4 ％和9 5 ．3 9 ％，表明该矿石属于铅锌硫化矿 石，氧化程度很低。 2 选矿试验研究 根据原料分析结果及大量探索试验，同时借鉴 相关铅锌硫化矿浮选研究成果，本试验研究将采用 优先浮选流程首先以硫酸锌与亚硫酸钠抑制锌，用 乙硫氮浮选铅旧圳；然后以硫酸铜活化锌，并用丁基 黄药进行浮选垆⋯。 2 ．1 磨矿细度试验 在选矿过程中矿物磨细至足够单体解离度是对 其有效回收的前提，同时浮选过程通常也要求入选 物料的粒度达到一7 4 汕m 占6 0 ％以上。因此本试验 首先研究磨矿细度对铅锌浮选回收的影响。将铅锌 矿磨矿至不同细度，然后在石灰用量为2 ．0k g ／t 、硫 酸锌用量为2 ．0k g ／t 、亚硫酸钠用量1 ．0k g ／t 、乙硫 氮用量为5 0g ／t 的条件下进行铅的粗选试验，试验 结果如图1 所示。 图1 磨矿细度试验结果 F i g ．1 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 通过图1 可知，随着铅锌矿磨矿细度越细，铅粗 精矿中锌的品位及回收率均越低，而铅的品位及回 收率在磨矿细度达到一7 4 m 占7 0 ％之前均有较大 的增涨幅度，当磨矿细度超过一7 4 仙m 占7 0 ％之后 铅品位小幅增涨、铅回收率有所降低。因此综合考 虑磨矿成本及浮选效果，选取适合的磨矿细度为 一7 4 “m 占7 0 ％。 2 ．2 铅粗选石灰用量试验 在铅锌矿浮选过程中矿浆p H 值对浮选指标有 着重要的影响，而石灰是其最常用的浮选矿浆p H 值 调整剂“ 1 。在铅锌矿磨矿细度为一7 4 斗m 占7 0 ％、 硫酸锌用量为2 ．0k g ／t 、亚硫酸钠用量1 ．0k g ／t 、乙 硫氮用量为5 0g ／t 的条件下进行不同石灰用量的铅 粗选试验，试验结果如图2 所示。 图2 石灰用量试验结果 F i g ．2 R e s u h so fl i m ed o s a g et e s t 通过图2 可知，随着石灰用量的增加，铅粗精矿 中锌的品位与回收率以及铅的回收率均小幅降低， 而铅的品位在石灰用量低于2 ．0k g ／t 前大幅增涨， 超过2 ．0k g ／t 后小幅增加。因此综合考虑浮选药剂 成本及浮选效果，选取合适的铅粗选石灰用量为2 ．0 k g ／t 。 2 ．3 铅粗选硫酸锌与亚硫酸钠用量试验 铅锌矿优先浮选流程中铅锌的有效分离是影响 精矿质量及回收率的关键因素之一，在选铅阶段通 常采用硫酸锌与亚硫酸钠组成的组合抑制剂抑制 锌伸1 。在铅锌矿磨矿细度为一7 4 汕m 占7 0 ％、石灰 用量为2 ．0k g ／t 、乙硫氮用量为5 0g J t 的条件下进行 不同硫酸锌与亚硫酸钠用量的铅粗选试验，试验过 程中固定硫酸锌与亚硫酸钠的用量比为2 1 ，试验结 果如图3 所示。 通过图3 可知，随着硫酸锌与亚硫酸钠的用量 增加，铅粗精矿中锌的品位与回收率均逐渐降低；而 在硫酸锌与亚硫酸钠的用量低于15 0 0 7 5 0g ／t 前 铅粗精矿中铅的品位增涨幅度较大、回收率也小幅 增加，当抑制剂组合用量高于15 0 0 7 5 0g ／t 后铅的 万方数据 兰Q 生箜 塑李奇勇等福建某低品位难选铅锌矿选矿试验研究 ．2 5 ． 品位小幅增加、回收率小幅降低。因此综合考虑浮 选药剂成本及浮选效果，选取合适的铅粗选抑制剂 组合用量为硫酸锌15 0 0g ／t 、亚硫酸钠7 5 0g ／t 。 硫酸锌”㈨氘酸钉勺川崩 I 图3 硫酸锌与亚硫酸钠用量试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fz i n cs u l f a t ea n ds o d i u m s u l f i t ed o s a g et e s t 2 ．4 铅粗选乙硫氮用量试验 在铅锌矿优先浮选流程的选铅阶段通常是以乙 硫氮作为捕收剂，在铅锌矿磨矿细度为一7 4 “m 占 7 0 ％、石灰用量为2 ．0k g ／t 、硫酸锌用量为1 ．5k g ／t 、 亚硫酸钠用量为7 5 0g ／t 的条件下进行不同乙硫氮 用量的铅粗选试验，试验结果如图4 所示。 图4乙硫氮用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fd i e t h y l d i t h i o c a r b a m a t ed o s a g et e s t 通过图4 可知，随着乙硫氮用量的增加，铅粗精 矿中锌的品位与回收率以及铅的回收率逐渐增加， 而铅的品位逐渐降低。综合考虑浮选药剂成本及浮 选效果，选取合适的铅粗选乙硫氮用量为6 0g ／t 。 通过上述试验研究，该铅锌矿合适的铅粗选条 件为磨矿细度为一7 4 仙m 占7 0 ％、石灰用量为2 ．0 k g ／t 、硫酸锌用量为1 ．5k g ／t 、亚硫酸钠用量为7 5 0 g ／t 、乙硫氮用量为6 0g ／t ，在此条件下铅粗精矿中铅 品位为1 4 ．5 4 ％、回收率为6 3 ．2 7 ％，锌品位为 5 ．7 5 ％、回收率为7 ．2 3 ％。 2 ．5 锌粗选石灰用量试验 锌粗选所用原料为铅锌矿经过一次铅粗选和一 次铅扫选之后的尾矿，由于在铅选矿阶段原料中的 锌被硫酸锌与亚硫酸钠强烈抑制，因而锌选矿阶段 需要添加活化剂才能对其有效回收，其中硫酸铜是 其最常用的活化剂。 锌粗选试验中同样以石灰作为浮选矿浆p H 值 调整剂，在硫酸铜用量为5 0 0g ／t 、丁基黄药用量为 6 0g ／t 的条件下进行不同石灰用量的锌粗选试验， 试验结果如图5 所示。 石灰用量／ g 。t 。1 图5 石灰用量试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fl i m ed o s a g et e s t 通过图5 可知，在锌粗选过程中随着石灰用量 增加，锌粗精矿中锌的品位逐渐增加、回收率逐渐降 低，其中在石灰用量低于1 ．0k g ／t 前，锌的品位增涨 明显而回收率降低缓慢；当石灰用量超过1 ．0k g ／t 后锌的品位增涨缓慢而回收率大幅降低。因此综合 考虑浮选效果，选取合适的锌粗选石灰用量为 1 ．0k g ／t 。 2 ．6 锌粗选硫酸铜用量试验 硫酸铜用量直接关系到锌的活化程度，从而影 响锌的回收率及锌精矿质量。在石灰用量为1 ．0 k g ／t 、丁基黄药用量为6 0g ／t 的条件下进行不同硫酸 铜用量的锌粗选试验，试验结果如图6 所示。 通过图6 可知，在锌粗选过程中当硫酸铜用量 低于5 0 0g ／t 时，锌粗精矿中锌的品位及回收率均随 着硫酸铜用量的增加而明细上升；而当硫酸铜用量 超过5 0 0g ／t 后，锌的品位略微降低、回收率缓慢增 加。因此综合考虑浮选药剂成本及浮选效果，选取 合适的锌粗选硫酸铜用量为5 0 0g ／t 。 万方数据 2 6 有色金属 选矿部分 2 0 1 7 年第3 期 3 2 3 0 誉 遵2 8 Ⅱ暑 2 6 2 4 3 0 04 0 05 0 06 0 07 0 0 硫酸铜用量／ g l 。 9 0 8 8 8 6 誉 s 4 篓 图6 硫酸铜用量试验结果 F i g ．6 R e s u l t so fc o p p e rs u l f a t ed o s a g et e s t 2 ．7 锌粗选丁基黄药用量试验 在铅锌矿优先浮选流程的选锌阶段丁基黄药是 常用的捕收剂，在石灰用量为1 ．0k g ／t 、硫酸铜用量 为5 0 0g ／t 的条件下进行不同丁基黄药用量的锌粗 选试验，试验结果如图7 所示。 3 0 啦 叠2 8 三 2 6 2 4 3 0 4 05 06 07 0 丁基黄药用量／ g f 。 9 0 8 8 8 6 蓬 8 4 暨 三 8 2 8 0 7 8 图7 丁基黄药用量试验结果 F i g ．7 R e s u l t so fb u t y lx a n t h a t ed o s a g et e s t 通过图7 可知，在锌粗选过程中随着丁基黄药 用量的增加，锌粗精矿中锌的品位逐渐降低、回收率 逐渐升高，而且在丁基黄药用量超过5 0g ／t 后锌的 回收率增加缓慢，而品位仍大幅降低。因此综合考 虑浮选药剂成本及浮选效果，选取合适的锌粗选丁 基黄药用量为5 0g ／t 。 上述锌粗选试验表明，该铅锌矿优选浮选流程 的选锌阶段中锌粗选合适的条件为石灰用量1 ．0 k g ／t 、硫酸铜用量5 0 0g ／t 、丁基黄药用量5 0g ／t ，在此 条件下锌粗精矿中锌的品位为2 9 ．6 1 ％、回收率为 8 8 ．0 3 ％。 2 ．8 闭路浮选试验 根据上述试验结果进行闭路浮选试验，试验流 程如图8 所示，试验结果见表3 。 表3闭路浮选试验结果 T a b l e3R e s u l t so fc l o s e d ．c i r c u i tt e s t ／％ 通过表3 可知，采用图8 所示的闭路浮选流程 处理该铅锌矿能够获得产率为2 ．2 6 ％的铅精矿及产 率为6 ．9 4 ％的锌精矿，铅精矿中铅品位为4 5 ．4 7 ％、 锌品位为4 ．3 6 ％、铅回收率为8 6 ．3 5 ％；锌精矿中锌 品位为5 0 ．6 2 ％、铅品位为0 ．6 4 ％、锌回收率为 8 5 ．2 7 ％。 3结论 1 试验所用的福建某铅锌矿中铅锌含量较低， 且“铅低锌高”，属于低品位难选铅锌矿。 2 该矿合适的铅粗选条件为磨矿细度一7 4 斗m 占7 0 ％、石灰用量2 ．0k g ／t 、硫酸锌用量1 ．5k g ／t 、亚 硫酸钠用量7 5 0g ／t 、乙硫氮用量6 0g ／t ，此条件下获 得的铅粗精矿中铅品位为1 4 ．5 4 ％、回收率为 6 3 ．2 7 ％，锌品位为5 ．7 5 ％、回收率为7 ．2 3 ％。 3 该铅锌矿合适的锌粗选条件为石灰用量1 ．0 k g ／t 、硫酸铜用量5 0 0g ／t 、丁基黄药用量5 0g ／t ，此条 件下获得的锌粗精矿中锌的品位为2 9 ．6 1 ％、回收率 为8 8 ．0 3 ％。 4 该铅锌矿采用一次粗选、两次扫选、三次精选 选铅，一次粗选、两次扫选、三次精选选选锌，中矿返 回处理流程，能够获得铅品位4 5 ．4 7 ％、锌品位 4 ．3 6 ％、铅回收率8 6 ．3 5 ％的铅精矿以及锌品位 5 0 ．6 2 ％、铅品位0 ．6 4 ％、锌回收率8 5 ．2 7 ％的锌精 矿，取得了良好的选矿指标。 参考文献 [ 1 ] 张明超，李景朝，李鹏远，等．国内外铅锌矿资源及分布概 述[ J ] ．中国矿业，2 0 1 6 ，2 5 4 1 - 4 5 ． [ 2 ] 罗仙平．难选铅锌硫化矿电位调控浮选机理与应用[ M ] ． 北京冶金工业出版社，2 0 1 0 1 - 4 ． [ 3 ] 董金海，王忠应，谢恩龙．云南某低品位铅锌硫化矿选矿 工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 4 2 6 - 3 1 ． [ 4 ] 黄军，吴师金．江西某铅锌矿选矿试验研究[ J ] ．有色 金属 选矿部分 ，2 0 1 5 2 2 0 - 2 4 ． [ 5 ] 王银东，冯晓燕，尹明水．新疆某低品位铅锌矿选矿试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 2 9 1 1 ． [ 6 ] 袁来敏．某低品位铅锌硫化矿浮选试验研究[ J ] ．有色金 万方数据 2 0 1 7 年第3 期李奇勇等福建某低品位难选铅锌矿选矿试验研究 2 7 属 选矿部分 ，2 0 1 4 3 1 4 ．1 7 ． [ 7 ] 陈桦，蓝卓越．云南蒙自难选铅锌矿浮选试验研究[ J ] 矿冶，2 0 1 3 ，2 2 4 3 7 4 0 ． 原矿 [ 8 ] 杜五星，戴惠新，何东祥，等．云南某铅锌矿的浮选研究 [ J ] ．矿业研究与开发，2 0 1 6 4 4 2 4 6 ． 药剂用量单位矾； 锌精矿 图8闭路浮选试验流程 F i g ．8 F l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s t 万方数据