青海某难选铅锌矿选矿试验研究.pdf

2 2 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第5 期 d o j 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 6 ．0 5 ．0 0 5 青海某难选铅锌矿选矿试验研究 孙志健 北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 摘要青海某难选铅锌矿含铅1 ．3 2 ％、含锌3 ．9 1 ％、含铜o ．1 0 ％、含硫1 3 ．7 1 ％。为更好的开发利用该矿产资源，进行 了详细的选矿工艺研究。针对该矿石嵌布粒度细、矿物组成复杂以及含有高铁闪锌矿和磁黄铁矿等特点，选用石灰和B J 作为 锌硫分离的联合抑制剂，采用铅优先浮选一锌硫混合浮选一锌硫再磨分离的工艺流程，获得了较好的选矿指标，铅精矿含铅 6 6 ．0 6 ％、铅回收率9 3 ．9 5 ％，锌精矿含锌4 5 ．1 5 ％．锌回收率8 9 ．3 5 ％。 关键词铅锌矿；铁闪锌矿；磁黄铁矿；浮选；分离 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 叭6 0 5 枷2 2 旬3 P r o c e s s i n gR e s e a r c hR e f | a c t o r yL e a d - z i n co r ei nQ i n g h a i s U Nz h 通洫n S ￡f z 把胎y 如6 0 m f o 可可膨n e m ZP r o c ∞s 吆，曰e 彬n g ＆n e m f 尺部∞7 c ，n 舭缸M 把∥胧n 吆 o n d 讹￡n f f M ，彩，占l e 可i ，皤J D 2 6 2 8 ，C i n n A b s t r a c t R e f r a c t o r l e a d z i n co r ei nQ i n g h a ic o n t a i n sP b1 ．3 2 ％，Z n3 ．9 1 ％，C u0 ．1 0 ％a n dS1 3 ．7 1 ％． I no r d e rt oe x p h i tt h er e s o u r c e s 。 j e t a i l e d1 a b o r a t o I vt e s th a v eb e e nd o n e ．B a s e do nn n e dd i s s e m i n a t i o n ， c o m p l e x I I l i n e m lc o m p o s i t i o na n dc o n t a i n i n gm u c hm a 咖a t i t ew i t hh i g hF ec o n t e n ta n dp y r r h o l i t e ，aP bd i f 玷r e n t i a ln o t a t i o n Z n Sb u l kn o t a t i o n Z n Ss e p a r a t i o nn o w s h e e tw a sa d o p t e d ．Ag o o dp r o c e s s i n gi n d e xw a so b t a i n e du s i n gl i m ea n d B Ja ss p e c i a lZ n ．Ss e p a m t i o nd e p r e s s o r ．T h et e s tr e s u l ti s a sf o l l o w i n g l e a dc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gP b6 6 ．0 6 ％w i t h r e c o v e r y9 3 ．9 5 ％，z i n cc o n c e n t r a t ec o n l a i n i n gZ n4 5 ．1 5 ％w i t hr e c o v e r y8 9 ．3 5 ％． K e yw o r d s P b - Z no r e s ；m a 珊a t i t e ；p y r r h o t i t e ；n o t a t i o n ；s e p a r a t i o n 我国锌矿产资源丰富，储量约占世界总储量的物主要为铁闪锌矿，铁平均含量达到1 2 ．5 7 ％，属于 2 5 ％[ I ] 。我国矿产资源的赋存特点是贫、细、杂，尤高铁闪锌矿一。矿石中含有大量的磁黄铁矿和黄铁 其是含铜铅锌的多金属矿产，选矿难度很大。许多矿，分别为2 2 ．0 9 ％和4 ．4 8 ％。经过详细的试验研 铅锌矿石含有铁闪锌矿和磁黄铁矿，该类型矿石浮究，选取捕收能力居中的异丙基黄药为捕收剂，采用 选难度更大，不易获得较高品位的锌精矿。铁闪锌石灰和B J 为锌硫分离的联合抑制剂，可以获得含锌 矿为铁以类质同象混入闪锌矿中，闪锌矿中铁含量4 5 ％以上，锌回收率8 9 ％以上的锌精矿。 奇乏善裟望爹望譬 2 。篓量望嚣篡翼掌三萋耋 1 矿石性质 以石灰作为p H 值调整剂和黄铁矿的抑制剂，在高碱 1 7 ～一_ 、 度下实现抑硫浮锌。而铁闪锌矿既有闪锌矿的性质 1 ．1 原矿主要化学成分分析及铅锌物相分析 又有黄铁矿的性质，很难用石灰实现高效的锌硫分原矿多元素分析结果见表1 ，由表1 可知该矿含 离‘3 引。 锌3 ．9 I ％，含铅1 ．3 2 ％，含硫较高达1 3 ．7 l ％。铅锌 本文研究的矿石为青海某铅锌矿。矿石中锌矿物相分析结果见表2 ，铅、锌主要以硫化物状态存在。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n - o f - m i n eo r e ／％ 元素 z n P bsC uA sF e M 9 0A 1 2 0 3 S i 0 2N 8 2 0 c a OP K 2 0 CA u l ’ A 9 1 ’ 含量 3 ．9 l1 ．3 2 1 3 ．7 l 0 ．1 0 O ．0 2 82 3 ．9 l0 ．6 06 ．1 22 2 ．4 9O ．0 4 21 2 ．9 30 ．0 1 5O ．5 22 ．6 4O ．0 51 7 ．4 4 1 单位为g ／t 。 收稿日期2 0 1 6 删．一】8 修回日期2 0 1 6 旬7 2 5 侄暑简夼孙志健 1 9 8 1 ． ．男，河北黄骅人，硕士，高级工程师，主要从事有色金属矿选矿工艺技术研究。 万方数据 2 0 1 6 年第5 期孙志健青海某难选铅链斐造蔓这堕堡窒望 表2铅、锌物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so f1 e a da n dz i n cp h a s e ／％ 1 ．2 矿物组成 通过显微镜鉴定、扫描电镜x 射线能谱、x - 射线 表3 T a b l e3 衍射分析等方法查明，矿石中主要的金属矿物为磁 黄铁矿，其次为闪锌矿、黄铁矿 包括白铁矿 ，另有 少量的褐铁矿、磁铁矿、方铅矿、黄铜矿，偶见毒砂、 赤铁矿、钛铁矿及菱铁矿等；脉石矿物主要为方解 石、石英、绿泥石，其次为黑柱石、钙铝榴石、白云母、 绿帘石、透辉石一钙铁辉石，另有少量的红柱石、高 岭石、斜长石、金红石、磷灰石、榍石等 见表3 。 矿石中矿物含量 M i n e r a lc o m p o s i t i o no fm n - o f - m i n e ／％ 1 ．3 难点分析 通过矿物学研究可以发现该矿石浮选主要存在 以下难点 1 方铅矿的粒度偏细，磨矿细度一7 4 斗m 占 7 5 ％时，其解离度为7 8 ．9 4 ％，连生体主要为与闪锌 矿和脉石连生，对铅的浮选回收有一定的影响 2 使用扫描电镜x ．射线能谱对矿石中闪锌矿 的成分进行了分析，闪锌矿中铁的含量较高，一般都 在1 0 ％以上，铁平均含量为1 2 ．5 7 ％，可浮性较差。 3 矿石中含磁黄铁矿较多，矿物含量达到 2 2 ．0 9 ％，且磁性与铁闪锌矿类似，难以用磁选方法 分离。 2 选矿工艺研究 铅锌矿浮选多采用铅锌依次优先浮选的流程。 此矿石中含有0 ．1 0 ％的铜，且多为黄铜矿，但黄铜矿 嵌布粒度较细，与铁闪锌矿联系紧密。此次试验拟 采用铜铅混合浮选一尾矿选锌的工艺流程。 2 ．1 浮选试验 2 ．2 ．1 铅粗选试验 选取几种常规的选铅捕收剂进行捕收剂种类试 验 结果见图1 。粗选磨矿细度定为一7 4 m 占 6 5 ％，矿浆p H 值控制在8 ．2 左右，并添加了硫酸锌 作为抑制剂。确定铅粗选捕收剂需从多方面考虑， 首先是保证铅粗选较高的回收率，其次考虑到铜铅 混合浮选流程，铜的回收率也越高越好；同时为有利 于后续铅精选作业，铅粗精矿中锌硫含量低者为佳。 综合考虑，选定2 5 号黑药为铅粗选捕收剂。黄铜矿 的易浮p H 值在9 左右，适当的提高p H 值也有利于 降低铅粗精矿中硫的含量。经粗选p H 值试验，较佳 的粗选p H 值在9 左右，铜的回收率可达到6 0 ％，硫 的回收率在2 0 ％左右，铅的回收率基本不变。 1 0 0 9 0 8 0 7 0 垂兰 雹4 0 3 0 2 0 1 0 O 乙基黄药乙硫氮2 5 号黑药丁基铵黑药 捕收剂种类 图1铅粗选捕收剂种类试验结果 F i g ．1 R e s u l t so fc o l l e c t o r l y p eo nP bm u g h i n g 2 ．2 ．2 铅精选试验 分析影响铅精矿品位的主要因素为黄铁矿、磁 黄铁矿、闪锌矿及脉石，但是易浮的层状脉石矿物不 多，针对几种主要的金属矿物杂质进行了抑制剂试 验，主要为石灰和硫酸锌。根据工艺矿物学，黄铜矿 与铁闪锌矿嵌布紧密，方铅矿嵌布较细，需进行再磨 细度试验。铅粗精矿经过再磨后，添加抑制剂进行 了两次精选作业，试验结果见图2 。随着再磨细度的 提高，精矿中铜铅的品位提高，锌硫品位降低；当再 磨细度达到一4 5 斗m 占9 2 ％时，精矿中锌、硫的含量 有较大幅度的降低。所以铅精选再磨细度应达到 一4 5 “m 占9 2 ％。 2 ．2 ．3 锌粗选捕收剂的选择 锌粗选矿浆p H 值是一个重要因素，一般闪锌矿 受p H 值影响较小，黄铁矿在高p H 值下易被抑制。 但是铁闪锌矿和磁黄铁矿体系较为复杂，选用异丙 基黄药作为锌浮选捕收剂，对锌粗选进行了矿浆p H 万方数据 2 4 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第5 期 值试验。矿浆p H 值的变化对锌、硫的回收率影响不 大，且锌硫的回收率都很高，为降低药剂成本，确定 锌粗选不添加石灰。 再磨细度 4 5 “m 含量1 ，％ 图2 铅精选再磨细度试验 F i g ．2 R e s u l t so fr e g r i n d i n gf i n e n e s so nP bc l e a n i n g 图3 锌粗选矿浆p H 值试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fp u l pp HV a l u eo nZ nr o u g h i n g 2 ．2 ．4 锌精选条件试验 对锌粗精矿进行了捕收剂用量、硫酸铜用量、p H 值和再磨细度等条件试验。由p H 值试验可以看出， 随着精选p H 值的升高，锌精矿中硫的回收率降低，锌 的品位提高，但是锌品位最高达到4 5 ％左右，同时锌 的作业回收率也显著降低。为此，在石灰用量的基础 上进行了组合抑制剂B J 用量试验。随着组合抑制剂 B J 的用量增加，锌精矿的品位可达到4 7 ％以上。 图4 锌精选B J 用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fB Jd o s a g eo nZ nc l e a n i n g 2 ．2 ．5 闭路试验 根据条件试验的结果，拟采用铅锌依次优先浮 选工艺流程。该浮选工艺流程的特点是铅浮选作 业为“一次粗选、两次扫选、粗精矿再磨、三次精选”； 锌浮选采用“锌硫混合浮选、再磨分离”工艺。铅浮 选采用2 5 号黑药作为捕收剂，选用石灰和硫酸锌为 抑制剂；采用异丙基黄药作为锌浮选的捕收剂，石灰 和组合药剂B J 作为抑制剂。试验结果见表4 。 表4闭路试验结果 T a b l e4R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t ／％ 由表4 可知，该流程可获得含铅6 6 ．0 6 ％、铅回 收率9 3 ．9 5 ％的铅精矿和含锌4 5 ．1 5 ％、锌回收率 8 9 ．3 5 ％的锌精矿。铅精矿中含铜2 ．3 3 ％，后续对铜 铅进行了分离探索试验，可以获得合格品位的铜精 矿和铅精矿。后续根据现场实际，可以考虑硫的回 收适当增加硫精选作业来提高硫精矿品位。 3结论 1 矿石中含铅1 ．3 1 ％、锌3 ．9 1 ％、铜0 ．1 0 ％、硫 1 3 ．7 1 ％，锌矿物主要为铁闪锌矿，且含有大量的磁 黄铁矿，同时各种矿物嵌布复杂，属难选多金属硫化 矿石。 下转第8 4 页 万方数据 8 4 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第5 期 究的内容。 参考文献 [ 1 ] A L D R I C Hc ，M A R A I SC ，S H E A NBJ ，e ta 1 ．0 n l i n e m o n i t o r i n g a n dc o n t r o lo ff 南t hn o t a t i o n s y s t e m sw i t h m a c h i n ev i s i o n ar e v i e w[ J ] ．I n t e m a t i o n a lJ o u m a lo f M i n e r a lP m c e s s i n g ，2 0 1 0 ，9 6 1 l - 1 3 ． [ 2 jR E D D I c KJF ，H E s K E T HAH ，M O R A RsH ，e ta 1 ． A n e v a l u a t i o no ff a c t o r s “k c t i n gt h em b u s t n e s so fc o l o u r m e a s u r e m e n ta n di I s p o t e n t i a lt op r e d i e tt h eg r a d eo f f l o t a t i o nc o n c e n t r a t e [ J ] ．M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ，2 0 0 9 ，2 2 】 6 4 - 6 9 ． [ 3 ] H Y O T Y N I E M IH ，Y L I N E NR ．M o d e l i n go fv i s u a lf o t a t i o n f r o t hd a t a J ] ．c o n t m lE n 百n e e r i n gP r a c t i c e ，2 0 0 0 ，8 3 3 1 3 ．3 1 8 ． [ 4 ] R u G H 0 0 P u T HHcs ，R u G H 0 0 P u T HsDDV ．N e u 试 n e t w o r kp m c e s sv i s i o n s y s t e m sf o r n o t a t i o n p r o c e s s [ J ] ． K y b e r n e t e s ，2 0 0 2 ，3 l 4 5 2 9 - 5 3 5 ． 15 ] L I uJJ ，M A c G R E G O RJ F ．F m t h b a s e dm o d e 】i n ga n d c o n t m lo fn o t a t j o n p m c e s s e s [ J ] ． M i n e r a l s E n 舀n e e r i n g ， 2 0 0 8 ，2 1 9 6 4 2 _ 6 5 】． [ 6 ] 周开军，阳春华，牟学民，等．基于泡沫特征与L S - s V M 的浮选回收率预测[ J ] ．仪器仪表学报，2 0 0 9 ，3 0 6 1 2 9 5 ．1 3 0 0 ． [ 7 ] 周开军，阳春华，牟学民，等．一种基于图像特征提取的 浮选回收率预测算法[ J ] ．高技术通讯，2 0 0 9 ，1 9 9 9 5 7 - 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P a r tB C y b e H l e t i c s ，2 0 1 1 ，4 1 1 8 9 1 0 6 ． 上接第2 4 页 2 采用铅浮选作业为“一次粗选、两次扫选、粗 精矿再磨、三次精选”，锌浮选作业为“锌硫混合浮 选一再磨分离”的工艺流程可获得含铅6 6 ．0 6 ％、铅 回收率9 3 ．9 5 ％的铅精矿；采用组合抑制剂B J 可获 得含锌4 5 ．1 5 ％、锌回收率8 9 ．3 5 ％的锌精矿。 3 该浮选工艺流程结构相对简单，浮选药剂成 本较低，适合于该矿石，为该矿的开发利用提供了技 术依据。 参考文献 [ 1 ] 陈薇，童雄．浮选闪锌矿和铁闪锌矿的捕收剂研究现 状及进展[ J ] ．国外金属矿选矿，2 0 0 7 8 2 5 2 7 ． [ 2 ] 杜显彦，韩统坤，冯博，等．铁闪锌矿与磁黄铁矿分离技 术现状与进展[ J ] ．四川有色金属，2 叭3 4 1 1 ．1 5 ． [ 3 ] 童雄，周庆华，何剑，等．铁闪锌矿的选矿研究概况 [ J ] ．金属矿山，2 0 0 6 6 8 一1 2 ． [ 4 ] 罗仙平，严群，聂光华．含铁闪锌矿的锌矿石选矿试验 研究[ J ] ．四川有色金属，2 0 0 2 3 3 7 4 0 ． [ 5 ] 聂光华，李帅，邱胜华．某铁闪锌矿浮选试验研究[ J ] ． 矿冶工程，2 0 1 2 4 ，4 4 4 7 ． [ 6 ] 周跃，周李蕾，杨备．铁闪锌矿选矿技术的现状与进 展[ J ] ．四川有色金属，2 0 0 8 4 ，5 - 7 ． 万方数据