某复杂硫化铜铅锌矿的选矿试验研究.pdf

2 0 2 1 年第1 期有色金属 选矿部分 。7 7 。 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 l 一9 4 9 2 ．2 0 2 1 ．0 1 ．0 1 3 某复杂硫化铜铅锌矿的选矿试验研究 高起方1 ，罗思岗2 ～，赵志强2 ⋯，张勋1 1 ．云南黄金矿业集团股份有限公司，昆明6 5 0 2 0 0 ； 2 ．矿冶科技集团有限公司。北京1 0 0 1 6 0 ； 3 ．矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 摘要根据某复杂硫化铜铅锌矿石特性，矿石巾的铜矿物大部分为黄铜矿，另有微量的辉铜矿、铜蓝等；锌矿物主要为 闪锌矿；铅矿物主要为方铅矿。矿石巾还含有少量磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿以及毒砂、褐铁矿等其他金属矿物。脉石矿物主 要为透闪石和透辉石。针对该矿石，采用铜铅锌全优先浮选工艺，采用矿冶科技集团自主研发的选择性铜捕收剂1 3 K 9 1 和 高效捕收剂1 3 K 9 6 ，闭路试验获得了铜品位为2 3 ．2 4 ％，铅含量为3 ．0 3 ％，铜回收率8 4 ．2 8 ％的铜精矿、铅品位为7 5 ．8 2 ％铜 含量为o ．1 6 ％，铅回收率为8 2 ．6 5 ％的铅精矿和锌品位为j 2 ．3 6 ％，锌回收率为9 3 ．7 4 ％的锌精矿。 关键词硫化铜铅锌矿；全优先浮选；捕收剂 中图分类号T D 9 2 3 ；T D 95 2 文献标志码A文章编号1 6 7 l9 4 9 2 2 0 2 1 o l0 0 7 70 6 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nB e n e f i c i a t i o no faC o n l p l e xC o p p e r L e a d Z i n cS u l f i d eo r e ；A OQ i f 江n gl ，L U oS ig u n g2 ～，Z H A OZ h i 啦H l g2 ～，Z H A N Gx M { 1 1 】．Y k7 1 ”n ”G 0 2 矗M i ”i ”譬G r o “pC o ．，L f 五，K ““ 7 H i 姐g6 5 0 2 0 0 ，C ，l i 粥n ； 2 ．B ；R I M MT e c h } { o l o g yG r O u p ，B e j i n g1 0 0 1 6 0 ， h i n n ； 3 ．S t n t eK e 、’L 江b r n t r 、 fM i H e r n } P r C e ss i n gS c i e n c en n aT e c h n L g y ，B e i ji n g1 0 2 6 2 8 ，C h i n a A b s t r a c t A c c o r d i n gt ot h cc h a r a c t c r i s t i c so fac o m p l c xc o p p c r l c a d z i n c s u l f i d co r c ，m o s to ft h c c o p p c rm i n c r a l si nt h co r ca r ec h a l c o p y r i t c ，a n dt r a c cc h a l c o c i t c ，c o v c l l i t e ，a n ds o 。n ． Z i n cm i n c r a li sm a i n l y s I h a l e r i t e ，a n dt h em a i n1 e a dm i n e r a li sg a l e n a ． T h eo r ea l s oc o n t a i n sas m a l la m o u n to fm a g n e t i t e ， p y r r h o t i t c ，p y r i t ea n da r s e n o p y r i t c ， 1 i m o n i t ca n do t h e rm e t a lm i n c r a l s ． T h eg a n g u em i n e r a l sa r cm a i n l y t r e m o l i t ea n dd i 。p s i d e ． I nv i e w。ft h eo r e ，t h ec o p p e rl e a dz i n cf u l lp r e f e r e n t i a lf l o t a t i o np r 。c e s s w a s a d o p t c d ，t h cs e l c c t i v cc o p p c rc 0 1 1 c c t o rB K 9 l Oa n dh i g hc f f i c i c n c yc 。1 1 c c t o rB K 9 0 6i n d c p e n d c n t l yd e V c l o p c d b yB G R I M MT e c h n o l o g yG r 。u pw e r eu s e d ，a n dt h ec o p p e rc o n c e n t r a t ew i t hc o p p e rg r a d eo f2 3 ．2 4 ％，1 e a d c 。n t e n to f3 ．0 3 ％，c o p p c rr c c o v c r yo f8 4 ．2 8 ％a n dl c a dc o n c c n t r a t cw i t hl c a dg r a d co f7 5 ．8 2 ％，c o p p c r c o n t e n to f0 ．16 ％，1 e a dr e c 。v e r vo f8 2 ．6 5 ％c a nb eo b t a i n e di nc l o s e d c i r c u i tt e s t ． I nt h em e a n w h i l e ，z i n c c o n c e n t r a t cw i t hz i n cg r a d co f5 2 ．3 6 ％a n dz i n cr e c o v e r yo f9 3 ．7 4 ％h a sb c e no b t a i n c d ． K e yw o r d s c 。p p e rl e a dz i n cs u l f i d e 。r e ；f u l lp r e f e r e n t i a lf l 。t a t i 。n ；c o l l e c t o r 我国铜铅锌硫化矿资源丰富，但目前很大一部分 矿石由于成矿环境等因素的影响，导致矿物组成极为 复杂，有价组分的紧密共生，构造多种多样，嵌布粒度 细。1 。J 。对于这类复杂硫化铜铅锌矿石的分选，由于 生产指标的不稳定，铜铅锌的回收率往往较低，资源 综合利用效率低。1 ‘J 。国内外科研工作者针对该类矿 石进形了大量的研究工作，取得了一些进展。针对这 类复杂硫化铜铅锌的矿石特性，采用铜一铅一锌顺序优 先浮选工艺进行了选矿试验研究，取得了理想的选矿 指标，为该矿石的工业生产提供了依据。 1矿石性质 矿石中的铜矿物大部分为黄铜矿，另有微量的 辉铜矿、铜蓝等；锌矿物主要为闪锌矿铅矿物主要 收稿日期2 0 2 00 7o l 作者简介高起方 1 9 7 1 ，男，云南省鹤庆人，学士，高级T 程帅，主要从事选矿生产管理T 作。，， 通信作者岁思岗 19 8 4 ，男．河南商丘人．硕士，高级工程师。主要从事有色金属及稀贵金属选矿上艺及药剂研发工作。 万方数据 7 8 有色金属 选矿部分2 0 2 1 年第1 期 为方铅矿。矿石巾还含有少量磁铁矿、磁黄铁矿、黄 铁矿以及毒砂、褐铁矿等其他金属矿物。脉石矿物 主要为透闪石和透辉石。 该矿石构造主要为浸染状构造，其次为细脉状 构造浸染状构造主要表现为方铅矿、黄铜矿、磁铁 矿、磁黄铁矿以及黄铁矿等矿物呈星点状分散地分 布于脉石巾；细脉状构造主要表现为闪锌矿、黄铜矿 以及磁铁矿等矿物呈细脉状沿脉石的裂隙充填。矿 石巾常见的结构有自形晶粒状结构、半自形晶粒状 结构、他形晶粒状结构、包含结构以及固溶体分离结 构等，其巾包含结构主要表现为矿石巾的闪锌矿内 部包含有方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿以及黄铁矿等金 属矿物，另外部分粒度相对较粗的黄铜矿巾也包含 有闪锌矿、磁黄铁矿等矿物；矿石中部分闪锌矿中可 见有微细粒的黄铜矿以乳滴状呈固溶体分离结构嵌 布。矿石主要化学成分分析结果见表1 ，主要金属化 学物相分析结果见表2 ～4 。由表1 结果可知，矿石 中的主要有用元素为铜、铅和锌，其含量分别为 o ．2 5 ％、o ．6 0 ％和3 ．2 8 ％。由表2 ～4 结果可知，矿 石中铜、铅、锌主要以硫化物的形式存在。 表l矿石主要化学成分分析结果 T a b l e1R e s u l to fc h e m i c a lc o m D o s i t i o n a n a l y s i so fo r e／％ 铜相别氧化铜次牛硫化铜原牛硫化铜总铜 2 试验结果及分析 试验采用铜一铅一锌全优先浮选工艺流程，通过加入 石灰调整矿浆p H 值，同定矿石磨矿粒度为 o ．0 7 4m m 占8 5 ％，加入组合抑制剂硫酸锌和亚硫酸钠，采用高 效选择性铜捕收剂B K 9 l o 、起泡剂B K 2 0 4 ，进行铜矿 物浮选；铜浮选尾矿加入抑制剂硫酸锌，高效铅捕收 剂B K 9 0 6 、起泡剂B K 2 0 4 ，进行铅矿物浮选；铅浮选 尾矿巾加入活化剂硫酸铜，高效铅捕收剂B K 9 0 6 、起 泡剂B K 2 0 4 ，进行锌矿物浮选。 2 ．1 铜粗选试验 2 ．1 ．1 磨矿细度试验 磨矿细度决定了主要金属矿物是否有效解离， 是浮选工艺的关键参数，为考察磨矿细度对选别指 标的影响，固定石灰用量为10 0 0g ／t ，硫酸锌用量为 5 0 0g ／1 和亚硫酸钠用量为5 0 0g ／t ，捕收剂B K 9 l o 用量为2 0g ／t ，起泡剂B K 2 0 4 用量为8g ／t ，进行了 铜粗选磨矿细度试验，试验结果见图l 。 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 s 图l 结果表明，随着磨矿细度从7 0 ％一o ．0 7 4m m 提高至8 5 ％一o ．0 7 4m m ，粗选铜回收率呈上升趋 势，继续增加磨矿细度，铜回收率变化幅度较小。综 合考虑，铜粗选磨矿细度确定为一o ．0 7 4m m 占8 5 ％。 2 ．1 ．2 石灰用量试验 在铜矿物浮选过程中，合适的p H 值不仅有利 于铜矿物的上浮，也有利于对硫化铁、硫化锌矿物的 抑制，为考察不同的p H 值对选别指标的影响，固定 粗选磨矿细度为一o ．0 7 4m m 占8 5 ％，硫酸锌用量 为5 0 0g ／t 、亚硫酸钠用量为5 0 0g ／t ，铜粗选捕收剂 B K 9 1 0 用量为2 0g ／t ，起泡剂B K 2 0 4 用量为8g ／t ， 进行了粗选石灰用量试验，试验结果见图2 。图2 结 果表明，随着石灰用量增加，铜粗精矿中铜、铅、锌同 收率呈上升趋势，当石灰用量超过10 0 0g ／t 时，虽 万方数据 2 0 2 1 年第1 期高起方等某复杂硫化铜铅锌矿的选矿试验研究 7 9 然铅、锌回收率继续增加，但铜回收率变化幅度不 大。综合考虑，石灰用量选择10 0 0g ／t 为宜。 图2石灰用量试验结果 F i g ．2 R e s u l t so f1 i m cd o s a g ct e s t s 2 ．1 ．3 硫酸锌用量试验 硫酸锌是硫化锌矿物的优良抑制剂，在浮选分离 含锌多金属矿时，通常需加入硫酸锌_ 6 ，为考察硫酸锌 对选别指标的影响，固定粗选磨矿细度为一o ．0 7 4m m 占8 5 ％，石灰用量为10 0 0g ／t ，亚硫酸钠用量为5 0 0g ／t ， 铜捕收剂B K 9 1 0 用量为2 0g ／t ，起泡剂B K 2 0 4 用量 为8g ／t ，进行了粗选硫酸锌用量试验，试验结果见 图3 。图3 结果表明，硫酸锌的加入，有利于铜粗精 矿中锌的抑制，但当硫酸锌用量大于5 0 0g ／t 后，铜 粗精矿中锌的回收率降低不明显。综合考虑，硫酸 锌用量选择5 0 0g ／t 为宜。 图3 硫酸锌用量试验结果 F 喀3R e s u l t so fz i n cs u l f a t cd o s a g ct c s t s 2 ．1 ．4 亚硫酸钠用量试验 在复杂硫化铜铅锌矿浮选分离过程中，由于铜、 铅矿物司‘浮选性相近，且溶液中的铜离子又是锌矿物 的活化剂。因此，在优先浮选铜时，铅、锌硫化矿物的 抑制比较重要7 “。同定磨矿细度为 o ．0 7 4m m 占 8 5 ％，石灰用量为10 0 0g ／t ，硫酸锌用量为5 0 0g ／t ， 铜捕收剂B K 9 1 0 用量为2 0g ／t ，起泡剂B K 2 0 4 用量 为8g ／t ，进行了粗选亚硫酸钠用量试验，考察亚硫 酸钠对铅、锌的抑制效果，试验结果见图4 。由图4 结果可知，随着亚硫酸钠用量增加，铜粗精矿巾铅、 锌含量逐渐降低，当亚硫酸钠用量大于5 0 0g ／t 时，继 续增加用量，铜粗精矿巾铅回收率下降幅度明显，锌 的同收率变化趋于平缓，铅、锌得到有效抑制。综合 考虑，亚硫酸钠用量选择5 0 0g ／t 为宜。 图4亚硫酸钠用量试验结果 F 嘻4R e s u l t so fs o d i u ms u l m e d 。s a g et e s t s 2 ．1 ．5 捕收剂种类试验 由于铜、铅可浮性相近，需采用高选择性的铜 捕收剂才能实现铜的优先浮选，试验选择Z2 0 0 、 酯1 0 5 、A P 和B K 9 1 0 四种药剂作为捕收剂，固定 磨矿细度为 o ．0 7 4m m 占8 5 ％，石灰用量为 10 0 0g ／t ，硫酸锌和亚硫酸钠用量均为5 0 0g ／t ，起 泡剂B K 2 0 4 用量为8g ／t ，进行了铜粗选捕收剂种 类试验，捕收剂用量为2 0g ／t ，试验结果见图5 。图 5 结果表明，在四种捕收剂中，捕收能力较强的是 酯1 0 5 和B K 9 1 0 ；选择性较强的是Z2 0 0 和 B K 9 l o 。因此，选择B K 9 l o 作为铜的粗选捕收剂， 此时铅、锌损失较低。 9 0 8 5 8 0 7 5I 蘸国l ] 铜f 吊位E因铜回收率 刁钎} 品位[ 葬醚辜l 四锌品位_ 怒 皎 番。 _ 脓l 1 l一 ]lZ ]l L 膝lL 瓜1 z 2 脂l 5 A PB K 9 l 铜捕收剂种类 图5捕收剂种类试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fc o p p e rc o l l e c t o rt y p et e s t s 驰∞弘如巧∞m 5 o 堡斟孥巨锰牮罐 万方数据 8 0 有色金属 选矿部分 2 0 2 1 年第1 期 2 ．2 铅粗选捕收剂种类试验 选取对铅选择性较强的捕收剂∽一，是进行铅锌有 效分离的必要条件。因此，在硫酸锌用量为l0 0 0g ／1 ， 捕收剂用量为3 0g ／t ，起泡剂B K 2 0 4 用量为4g ／t 的条件下选择S N9 ‘、丁铵黑药、B K 9 0 6 和2 5 。黑药 四种药剂进行了铅粗选捕收剂种类试验，试验结果 址图6 。 s N 一9 ] 铵黑约 B K 9 0 6 2 5 4 黑药 铅捕收剂种类 图6铅粗选捕收剂种类试验结果 F i g ．6 R e s u l t so fl e a dr o u g h e r c 0 1 1 e c t o rt y p et e s t s 图6 结果表明，四种捕收剂中S N92 、丁铵黑药 和B K 9 0 6 三种药剂对含铅矿物捕收效果相近，但均 优于2 5 。黑药，其中B K 9 0 6 的选择性更好，确保铅粗 精矿中铅的品位较高，同时损失的锌的作业回收率 比较低。综合考虑，选择B K 9 0 6 作为铅的粗选捕 收剂。 2 ．3 锌粗选B K 9 0 6 用量试验 考虑实际生产中回水的回用，在锌浮选过程中 也采用B K 9 0 6 作为捕收剂。固定锌粗选硫酸铜用 量为2 0 0g ／t ，起泡剂B K 2 0 4 用量为1 2g ／t ，进行了 B K 9 0 6 用量试验，考察B K 9 0 6 对锌浮选指标的影 响，试验结果见图7 。图7 结果表明，捕收剂B K 9 0 6 的使用可以获得较好的锌粗选指标，随着B K 9 0 6 用 量增加，锌作业回收率增加，但当用量大于5 0g ／t 时，锌作业回收率上升幅度较小。综合考虑，B K 9 0 6 的适宜用量确定为5 0g ／t 。 2 ．4 闭路试验 为了验证各条件试验选择的工艺参数的可靠 性，在条件试验和开路试验基础上，进行了闭路试 验，试验流程见图8 ，试验结果表5 。 表5 试验结果表明，采用该工艺流程，经过闭路 试验获得了铜品位为2 3 ．2 4 ％，铜回收率为 8 4 ．2 8 ％，铅含量为3 ．0 3 ％的铜精矿；铅品位 7 5 ．8 2 ％，铅同收率8 2 ．6 5 ％，铜含量为o ．1 6 ％的铅 精矿和锌品位为5 2 ．3 6 ％，锌回收率为9 3 ．7 4 ％的锌 精矿。 图7锌粗选B K 9 0 6 用量试验结果 F i g ．7 R e s u l t so fz i n cc 0 1 1 e c l o r B K 9 0 6d o s a g et e s t s 表5 闭路试验结果 T a b l e5R e s u l t so fc l o s e dc i r c u i tt e s t s ／％ 3结论 1 某复杂铜铅锌硫化矿含铜o ．2 5 ％、含铅 o ．6 0 ％、含锌3 ．2 8 ％，铜矿物大部分为黄铜矿，锌矿 物主要为闪锌矿，铅矿物主要为方铅矿，脉石矿物主 要为透闪石和透辉石；该矿石构造主要为浸染状构 造，其次为细脉状构造。 2 在浮选分离复杂硫化铜铅锌矿石过程巾，铜 浮选过程中采用矿冶科技集团有限公司自主研发 的高效选择性铜捕收剂B K 9 1o ，在铅浮选和锌浮 选过程中采用自主研制的高效捕收剂B K 9 06 ，采 用自主研发药剂有利于有价金属铜、铅、锌的浮选 分离，同时药剂制度简单，利于生产管理和回水 回用。 3 对复杂铜铅锌硫化矿采用铜铅锌全优先浮 选工艺流程，获得了铜品位2 3 ．2 4 ％，铜回收率 8 4 ．2 8 ％，铅含量为3 ．0 3 ％的铜精矿；铅品位 7 5 ．8 2 ％，铅回收率8 2 ．6 5 ％，铜含量为o ．1 6 ％的铅 精矿和锌品位5 2 ．3 6 ％，锌回收率9 3 ．7 4 ％的锌精 矿。研究结果为该类型矿石的研究和工业生产提供 借鉴和依据。 ∞％帅黔∞西加12∞∞”m 5 o 零＼斛娶回督迥曙 万方数据 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 图8闭路试验流程 F i g ．8 F l 。w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t s 参考文献 矿石选矿_ L 艺研究[ J ] ．金属矿山，2 0 l o 1 2 6 77 1 肖炜，出小松．云南迪庆铜铅锌硫化矿浮选分离研 究[ J ] ．矿产综合利用，2 0 2 0 1 6 57 0 ． X I A W c i ，T I A NX i a o s o n g ．S t u d yonf l o t a t i o ns c I a r a t i o n o fc o p p e rl e a d z i n cs u l f i d eorei n D i q i n gY u n n a n [ J ] ． 】Ⅵu l t i p u r p o s eU t i l i z a t i o no fM i n e r a lR e s o u r c e s ，2 0 2 0 1 6 57 0 ． 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出 版社，1 9 8 7 2 3 0 一2 3 8 ． H UX i g c n g ．B c n c f i c i a t i o no f n o nr c r r o u sm c t a ls u l f i d c o r e [ M ] ．B e l j i n g M e t a l l u r g i c a II n d u s t r yP r e s s ，19 8 7 2 3 02 3 8 ． 李荣改，宋翔宇，张雨田，等．青海某复杂铜铅锌多金属 [ 4 ] [ 5 ] I ．I R o n g g a i ，S N GX i a n g y u ，Z H A N GY u t i a n ，e ta 1 ． E x p c r i m c n ts t u d yont c c h n 0 1 0 9 yo rm i n c r a lp r o c c s s i n g o fc o m p l e xm u l t i m e t a l sC u P b 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