四川某高硫铜铅锌矿选矿工艺研究与生产实践.pdf

1 0 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 d o i 1 0 3 9 6 9 a ．i s s n ．1 6 7 l 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 6 ．0 0 3 四川某高硫铜铅锌矿选矿工艺研究与生产实践 汤小军，官长平，邓星星，周怡玫 四川有色冶金研究院，成都6 1 0 0 8 1 摘要根据矿石性质，对四川某高硫铜铅锌矿进行了浮选分离研究，工业试验采用铜铅混合浮选后混合精矿分 离，锌、硫顺序浮选的选矿工艺流程获得了铜品位2 0 ．1 5 ％、回收率8 0 ．1 2 ％的铜精矿，铅品位6 0 ．1 0 ％、回收率8 3 ．2 4 ％ 的铅精矿，锌品位4 7 ．0 1 ％、回收率7 8 ．“％的锌精矿，硫品位3 8 ．9 2 ％、回收率7 2 ．6 钥6 的硫精矿，试验获得了较好的选 别指标。 关键词高硫；混合浮选；分离；浮选 中图分类号7 I D 9 2 3 i 7 ；．I D 9 5 2文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 0 6 0 0 l o - 0 5 R 嗍r c h 锄dP r o d 眦廿o nP r a 娟优蚰M i 玳咖P r o c 麟妇go faC u P b Z nO n 稍t h 碰g h C 蚰t e n to fS l l l p h 叫o f 躏c h 啪 2 M ⅣG 恩似疵n ，G 【】 a ⅣC k m 卵￡r w ，D E ⅣGX 删，W ，Z 日o 【厂n m 反 S 矗吼u 咖R e s e n r 曲j h S t 托u 钯。厂Ⅳo n _ 向阳u s 胁t n n 嘲鲫，c ，唧刚u 以D D 8 j ，既讥国 A 胁a c t A c c o r d i n gt ot l l eo r ep m p e r t i e s ， s t u d i e so nn o t a t i o ns e p a r a t i o no fc o p p e r l e a d z i n co r e w i t l lh i 小一c o m e n to fs u l p h u rf 南mS i c h u a I lh a v e b e e ni n v e s t i P r a t e d ，a n dt l l ef l o w s h e e to fC u P bb u l l 【 n o t a t i 叫f ．o U o w e db ys e p a r a t i o no fc o p p e r l e a db u l kc o n c e n t r a t e 一西n cn o 诅t i o n s l d p h u rn o t a t i o nw a sa d o p t e d i ni n d u s t r i a l t e s t ．F i n a l l y t l l ec o n c e n t r a t e so f c 叩p e r g r a d e2 0 ．1 5 ％， r e c o v e r y8 0 ．1 2 ％ ，l e a d 斟l d e 6 0 ．10 ％，r e c o v e 珂8 3 ．2 4 ％ ，z i n c g r a d e4 7 ．0 1 ％，r e c o v e 巧7 8 ．6 4 ％ a n ds u l p h u r 野a d e3 8 ．9 2 ％，r e c o v e r y 7 2 ．6 4 ％w e r eo b t a i n e d ，a n d5 0 0 0 di n d e x e sw e I ea c h i e v e d ． 1 【e yw o r d s h i 小一c o n t e n to fs u l p h u r ；b u l kn o t a t i o n ；鸵p a m t i o n ；f l o t a t i o n 四川某铜铅锌多金属矿原矿含硫高，矿物共生 关系复杂，属易浮难分的复杂多金属矿，选矿厂自 投产以来，其铜、铅、锌分离效果较差，经济效益 受到了较大影响。受厂家委托，对该矿进行试验研 究，经过反复工艺试验研究确定采用铜铅混浮铜 铅分离锌、硫顺序浮选的选矿工艺流程，工业试 验获得了铜精矿品位2 0 ．1 5 ％、回收率8 0 ．1 2 ％、铅 精矿品位6 0 ．1 0 ％、回收率8 3 ．2 4 ％、锌精矿品位 4 7 ．0 1 ％、回收率7 8 ．6 4 ％、硫精矿品位3 8 ．9 2 ％、回 收率7 2 ．6 4 ％的选矿指标。 工业试验表明，相比原有的浮选工艺，新工艺 条件铜铅锌硫实现较好分离，铜品位基本相当，铜 表1 - 1 1 丑I b l e1 回收率提高了3 ．0 4 ％，杂质铅降低了3 ．2 ％；铅精 矿品位提高了2 ．1 ％，铅回收率提高了3 ．1 5 ％，铅 中杂质铜降低了1 ．3 ％，锌降低了3 ．2 ％；其铜铅锌 精矿基本达到精矿质量标准。 1 矿石性质 1 ．1 原矿多元素分析 该矿样为高硫多金属硫化矿。矿石中主要有用 金属矿物为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和黄铜矿。主 要脉石矿物为石英、方解石、白云母和萤石等。原 矿多元素分析结果见表1 。 1 ．2 原矿物相分析 原矿多元素分析结果 M l l l t i - e l e m e n t 蛐a l y s i sr e s u l t s0 fm n 二Ⅱl i n eo re／％ 收稿日期2 0 1 2 ．0 8 - 0 7修回日期2 0 1 3 - 0 8 0 3 作者简介汤小军 1 9 7 3 一 ，男，江西萍乡人，硕士，高级工程师。 万方数据 2 0 1 3 年第6 期汤小军等四川某高硫铜铅锌矿选矿工艺研究与生产实践 1 1 铜、铅、锌物相分析结果分别见表2 ～4 。物相 分析表明，该矿石中的铜、铅、锌主要以硫化物形 式存在。 表2铜物相分析结果 T a b l e2卟e a n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e rp h a s e ，％ 表3铅物相分析结果 T a b l e3 T h ea n a l y s i sr e s u l t so fl e a dp h a s e／％ 表4锌物相分析结果 T a b l e4r 1 1 l ea n a l y s i sr e s u l t so fz i n cp h a s e／％ 1 ．3 主要矿物嵌布粒度 本矿石闪锌矿嵌布粒度较细，方铅矿、黄铁矿 和黄铜矿相对粗一些，呈现粗、细粒不均匀嵌布。 方铅矿的主要嵌布粒度范围在0 ．0 1 ～0 ．2m m ，黄铜 矿的主要嵌布粒度范围在0 ．0 1 。0 ．1m m ，黄铁矿的 主要嵌布粒度在0 ．0 1 2m m 。闪锌矿的主要嵌布粒 度范围0 ．0 0 5 0 ．1m m 不等。 2 浮选试验研究 2 ．1 铜铅混合浮选条件试验 2 ．1 ．1 原矿磨矿细度试验 磨矿细度是影响选矿指标的一个重要因素，保 持试验流程和药剂条件不变，磨矿细度为变量，进行 磨矿细度试验。试验流程见图1 ，试验结果见图2 。 原矿药剂单位用量卧； 石灰30 0 0 5 硫代硫酸z 2 乙硫氮5 n 铜铅混合浮选 位m i n 下同 铜铅精矿尾矿 图1 磨矿细度条件试验流程 F i g ．1 T h en o w s h e e to fc o n d i t i o nt e s t so f 目r i n d i n g f i n e n e s s 蓬 趟 a 暑 零 ＼ 褂 擎 回 磨矿细度，％一7 4 斗m 图2 原矿磨矿细度条件试验结果 F i g ．2 T h er e s u l t so fc o n d i t i o nt e s to fg r i n d i n g f i n e n e s s 1 铜品位；2 锌品位；3 铅品位；4 铜回收率； 5 锌回收率；6 铅回收率 由图2 可以看出，随着磨矿细度的增加，铜铅 粗选阶段的铜、铅、锌品位和回收率都有所提升， 当磨矿细度一7 4 斗m 超过8 0 ％后，铜铅精矿中铅的 回收率有下降的趋势。故选定磨矿细度为一7 4 “m 占8 0 ％的磨矿细度。 2 ．1 ．2 铜铅混合浮选石灰用量试验 该矿含硫达2 2 ．8 1 ％，属于高硫矿。在铜铅混 合浮选时，必需对硫进行有效的抑制才能达到较好 的分离效果。石灰抑制剂用量试验结果见图3 。 零 、 g 吐基 石灰用量， k g ‘t 。 图3 铜铅混合粗选石灰用量试验结果 F i g ．3 T h er e s u l t so fl i m ed o s a g et e s to nr o u g h i n g o fb u l kn o a t a t i o no fc o p p e ra n dl e a d l 铜品位；2 铅品位；3 铜回收率；4 铅回收率 试验结果表明铜铅混合浮选作业适宜的石灰用 量在3 ．0k ∥t 左右为宜，矿浆p H 约为1 0 左右。 2 ．1 - 3 铜铅混合浮选抑制剂用量试验 原矿含锌11 ．2 5 ％，铜铅混合浮选时必须实现 铜铅与锌实现有效的分离。经反复试验研究确定采 用硫酸锌与硫代硫酸钠组合抑制剂，能起到有效的 抑制效果。硫酸锌用量试验结果见图4 。 经试验发现，铜铅混合浮选作业较适宜的硫酸 锌用量为1 ．5k 趴，硫代硫酸钠用量为1 ．5k 趴。 万方数据 1 2 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 零 ＼ 褂 擎 回 l5 0 0 5 ol5 0 0 7 5 015 0 0 l5 0 02 X 0 l5 0 0 硫酸锌 硫代硫酸钠用量／ E t 。1 图4 铜铅混合浮选抑制剂用量试验结果 F i g ．4 T h er e s u l t so fi n h i b i t o rd o s a g et e s to f c o p p e r l e a db u l kn o t a t i o n 1 铜品位；2 铅品位；3 铜回收率；4 铅回收率 2 ．1 ．4 铜铅混合浮选捕收剂用量试验 铜铅混合浮选时要实现铜铅与锌、硫分离，捕 收剂的选择也是个关键。乙硫氮是选别该矿中铜铅 的高效捕收剂，丁基铵黑药是一种对硫捕收能力较 弱，对铜、铅选择性较好的捕收起泡剂。本试验选 用乙硫氮与丁基铵黑药作为铜铅的捕收剂，进行捕 收剂用量试验，试验结果见图5 。 冰 、 遥 Ⅱ暑 图5 F i g ．5 零 ＼ 褂 擎 固 乙硫氮 丁基铵黑药用量／ g ．1 _ 1 铜铅混合浮选捕收剂用量试验结果 r 1 1 } l er e s u l t so fc o l l e c t o rd o s a g et e s to f c o p p e r l e a db u l kn o t a t i o n l 铜品位；2 铅品位；3 锌品位；4 铜回收翠；5 铅回收率 试验结果表明，随着乙硫氮和丁基铵黑药用量 的增加，铜铅精矿回收率随之提高，但铜铅精矿中 铜、铅品位随之降低，锌的品位增大。综合考虑乙 硫氮与丁基铵黑药的用量分别为8 0 、2 0g ／t 为宜。 2 ．2 铜铅分离试验 铜铅矿物的可浮性相近，目前国内外采用的分 离方法一般是抑铅浮铜，本试验亦采用抑铅浮铜工 艺。目前铜铅分离有亚硫酸法、重铬酸钾法、亚硫 酸钠一硫酸亚铁法、硫代硫酸钠一硫酸亚铁法等。 考虑重铬酸钾对铅抑制效果最佳，本试验抑制剂采 用重铬酸钾，重铬酸钾用量试验结果见图6 。 根据原现场工艺流程，由于铜铅分离时无需添 加捕收剂，故而只对铅矿物抑制剂进行了新工艺 研究。 零 、 铸 擎 匿 重铬酸钾用量， g ．I _ 1 图6 铜铅分离抑制剂用量试验结果 F i g ．6 T h er e s u l t so fi n h i b i t o rd o s a g et e s to f s e p 啪t i o no fc o p p e ra n dl e a d 1 铜精矿铜品位；2 铜精矿铅品位；3 铜回收率；4 铅回收率 试验结果表明，随着重铬酸钾用量的增加，铜 精矿中铜的品位随之提高，铅的品位随之降低，但 铜的回收率也随之降低，综合考虑重铬酸钾的用量 以6 0 0 ∥t 为宜。 2 ．3 浮选闭路试验 在原现场生产工艺中浮锌与浮硫工艺的基础 上，结合本次试验的铜、铅浮选新工艺，在试验室 进行了闭路流程试验，试验流程见图7 ，试验结果 见表4 。 表4闭路试验结果 T a b l e4T h er e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t／％ 名称产率 品位回收率 C uP bZ nSC uP bZ nS 铜精矿4 ．2 32 1 ．0 l2 ．0 33 ．0 38 2 ．3 52 ．3 91 ．1 3 铅精矿4 ．9 7O ．8 56 2 ．2 54 ．8 23 ．9 l8 5 ．8 62 ．1 l 锌精矿1 8 ．5 0O ．2 l 1 ．0 14 9 ．1 43 ．6 05 ．1 98 0 ．1 7 硫精矿4 3 ．3 9O ．1 7 O ．3 0 4 ．1 94 0 ．2 86 ．6 63 ．5 91 6 ．0 57 6 ．6 3 尾矿2 8 ．9 1O ．1 3O ．3 7O ．2 12 ．6 33 ．4 82 ．9 70 ．5 43 ．3 3 原矿1 0 0 ．O1 ．0 83 ．6 01 1 ．3 4 2 2 ．8 1 1 0 0 ．O1 0 0 ．01 0 0 ．O1 0 0 ．O 闭路试验的选矿指标表明，采用“铜铅混浮一 铜铅分离一铜铅混浮尾矿浮锌一选锌尾矿回收 硫”的工艺流程，试验获得了十分理想的选矿 指标。 3工业试验 根据试验数据及现场生产条件，对原有工艺进 行了调整铜铅混选流程为一次粗选、两次扫选、 三次精选，铜铅分离为一次粗选、两次扫选、两次 精选；选锌流程为一次粗选、两次扫选、两次精 选；选硫流程为一次粗选、两次扫选、两次精选； 万方数据 2 0 1 3 年第6 期汤小军等四川某高硫铜铅锌矿选矿工艺研究与生产实践 1 3 原矿 硫精矿 图7 浮选闭路试验流程 F i g ．7 T h en o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 药剂条件也随之进行了调整。工业试验进行了9 6h 的对比试验。其新工艺工业试验与原有工艺生产对 比试验结果见表5 。 工业试验结果表明，工业试验获得了铜精矿品 位2 0 ．1 5 ％、回收率8 0 ．1 2 ％，铅精矿品位6 0 ．1 0 ％、 回收率8 3 ．2 4 ％，锌精矿品位4 7 ．0 1 ％、回收率 7 8 ．“％，硫精矿品位3 8 ．9 2 ％、回收率7 2 ．6 4 ％的选 矿指标，相比较于老工艺，采用本工艺流程及药剂 条件选别该类矿石是非常成功的，选矿厂的经济效 益有较大幅度提高。 4 结论 该矿为复杂高硫铜铅锌矿，原矿铜矿物以黄铜 矿为主，铅矿物以方铅矿为主，锌矿物以闪锌矿和 铁闪锌矿为主。有用矿物嵌布粒度较细。经过“铜 铅混浮铜铅分离铜铅混浮尾矿浮锌选锌尾矿 下转第2 2 页 万方数据 2 2 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第6 期 精矿进行再磨处理和适当抑制，较好地实现了铅硫 分离、铅砷分离和硫砷分离，而铅锑优先混浮锌 硫混浮及分离工艺要做到这一点难度较大。 5 结论 针对复杂铅锑银锌硫多金属硫化矿，采用铅锑 优先混浮锌硫混浮及分离工艺，在强抑制条件 下，铅、锑、银、锌、硫的回收率均受到影响，且 在磨矿细度一7 4 m 粒级占9 0 ％时，铅精矿、硫精 矿含砷偏高，药剂耗量大；而采用铅锑银硫混浮及 分离锌浮选工艺，在弱抑制条件下，可实现铅锑 银硫与锌的有效分离，铅锑银硫混合精矿经再磨处 理，可实现铅锑银与硫的有效分离，金属回收率显著 提高，产品含砷明显降低，药剂成本降低近4 0 ％。 闭路试验获得了含铅6 7 ．8 0 ％、含银26 0 6 ．1 7 趴、含 锑5 ．0 1 ％的铅精矿，铅、银、锑回收率分别为9 1 ．0 8 ％、 7 7 ．4 6 ％和6 2 ．4 2 ％；含锌5 1 ．4 0 ％、含银2 9 5 ．4 8 加的 锌精矿，锌、银回收率分别为8 7 ．2 9 ％和6 ．5 5 ％； 含硫4 9 ．9 5 ％的硫精矿，硫回收率4 1 ．2 9 ％。 参考文献 [ 1 ] 周强．云南某铅锌矿选矿工艺试验研究[ J ] ．矿冶工 程，2 0 0 5 ，2 5 6 4 l 4 4 ． [ 2 ] 林美群，魏宗武，莫伟，等．广西某难选铅锌矿石铅锌 分离试验研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 7 1 0 7 2 7 4 ． [ 3 ] 罗仙平，付中元，陈华强，等．会理铜铅锌多金属硫化矿 浮选新工艺研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 8 8 4 5 5 1 ． [ 4 ] 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 ，2 0 0 8 3 8 1 1 ． [ 5 ] 纪军，梅伟．内蒙古甲生盘含碳高硫铅锌矿浮选分离 工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 5 1 5 ． [ 6 ] 罗仙平，王笑蕾，罗礼英，等．七宝山铜铅锌多金属硫化 矿浮选新工艺研究[ J ] ．金属矿山，2 0 1 2 4 6 8 7 3 ． [ 7 ] 罗新民．康家湾铅锌金矿浮选工艺研究[ J ] ．湖南有色金 属，2 0 0 6 6 4 8 ． [ 8 ] 叶从新，魏党生，杨合营，等．新疆某高硫铅锌矿浮选工 艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 4 1 5 ． [ 9 ] 孙运礼，李国栋．甘肃某富银难选铅锌矿选矿试验[ J ] ． 金属矿山，2 0 1 2 9 6 5 6 8 ． [ 1 0 ] 曾建喜．湖南有色黄沙坪矿业公司铅硫混浮工艺研 究[ J ] ．湖南有色金属，2 0 0 9 2 1 7 2 0 ． [ 1 1 ] 李文辉，高伟，牛埃生，等．新疆某铜铅锌多金属硫化 矿选矿工艺研究[ J ] ．金属矿山，2 0 1 0 1 2 5 8 6 2 ． [ 1 2 ] 丁临冬，牛芬，雷霆，等．某铜铅锌复杂多金属矿选矿 试验研究[ J ] ．矿冶，2 0 1 2 ，2 1 2 2 7 ～3 2 ． ． ／斗 ／≯ ／个 ／佘 ／孙 ／斗 ／夺 ／p ／会 ／；、 ／；、 ，套 ／仝 ／乱 ／、 ／；＼ ／备 ／i 、 ／乱 ／乱 ／ 、 ‘、 ／乱 ／乱 ／乱 ／乱 ／八 入 ／孔 ／八} 吧／q I ／≈乡拿 上接第1 3 页 表5 T a b l e5 类比名称 新工艺实施前后生产指标比较 C o I n p a r i s o n r e s u l t so fn o a t a t i o n b e t 、v e e nn e wa n do l dp r D c e s s 产蜜 曼垡旦些皇 ’ C uP bZ nSC uP bZ n i n d e x ／％ S 铜精矿4 ．0 82 0 ．0 1 7 ．2 33 ．8 57 7 ．0 88 ．2 41 ．3 9 铅精矿 4 ．9 41 ．6 85 8 ．0 07 ．2 l7 ．8 38 0 ．0 9 3 ．1 6 害T 锌精矿1 8 ．8 0O ．6 l1 ．2 44 7 ．1 0 8 ．0 96 ．5 17 8 ．5 0 廿硫精矿4 2 ．5 l0 ．1 1O ．3 0 4 ．2 3 3 8 ．8 6 4 ．4 8 3 ．5 1 1 5 ．9 57 2 ．4 8 尾矿 2 9 ．6 7 O ．0 9 O ．2 0 0 ．3 83 ．0 02 ．5 21 ．6 51 ．0 03 ．9 1 原矿1 0 0 ．O1 ．0 63 ．5 81 1 ．2 82 2 ．7 91 0 0 ．O1 0 0 ．O 1 0 0 ．01 0 0 ．0 铜精矿4 ．2 92 0 ．1 54 ．0 33 ．8 7 8 0 ．1 24 ．8 01 ．4 6 铅精矿 4 ．9 91 ．1 26 0 ．1 04 ．o l5 ．1 78 3 ．2 41 ．7 6 一一锌精矿1 8 ．9 7O ．4 6 1 ．5 54 7 ．0 l 8 ．1 58 ．1 77 8 ．“ ⋯一硫精矿4 2 ．5 70 ．1 10 ．2 0 4 ．6 7 3 8 ．9 2 4 ．4 0 2 ．3 3 1 7 ．5 27 2 ．“ 。 尾矿 2 9 ．1 8 0 ．0 8 O ．1 8O ．2 12 ．6 32 ．1 61 ．4 6O ．6 23 ．8 3 原矿 1 0 0 ．O1 ．0 83 ．6 0 1 1 ．3 42 2 ．8 1 1 0 0 ．01 0 0 ．O1 0 0 ．01 0 0 ．o 回收硫”的工艺流程试验，有用矿物铜、铅、锌、 硫均得到了很好分离回收，大幅度的提高了企业的 经济效益。该工艺流程和药剂条件简单，产品质量 可靠，可以作为工艺流程技术改造的依据。 参考文献 [ 1 ] 陈代雄，杨建文，李观奇，等．高海拔地区复杂铜铅锌多 金属硫化矿浮选试验研究及应用[ J ] ．有色金属 选矿部 分 ，2 0 0 9 6 l 一6 ． [ 2 ] 王云，张丽军．复杂铜铅锌多金属硫化矿选矿试验研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 7 6 1 6 ． [ 3 ] 熊文良．某高硫铅锌矿选矿工艺研究[ J ] ．矿产综合利 用，2 0 1 0 1 0 5 1 0 ． [ 4 ] 叶从新，魏党生，杨合营，等．新疆某高硫铅锌矿选矿工 艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 4 1 5 ． [ 5 ] 陈代雄，杨建文，李晓东．高硫复杂难选铜铅锌选矿工艺 流程试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 1 l 一5 ． [ 6 ] 张锦瑞，支全．含铜硫铁矿选矿试验研究[ J ] ．有色矿 山，2 0 0 0 ，2 9 1 3 0 一3 3 ． [ 7 ] 许运寿，蔡有兴．复杂难选铜铅锌矿选矿工艺研究[ J ] ． 湖南有色金属，2 0 0 0 ，1 6 3 1 3 1 4 ． [ 8 ] 王毓华，朱德庆．提高某铜铅锌多金属硫化矿选矿指标 的研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，1 9 9 9 3 1 6 1 7 ，4 7 ． [ 9 ] 倪章元，王贤兴．新疆某难选铜铅锌多金属矿的选矿工 艺研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 3 ，2 3 2 3 0 - 3 2 ． [ 1 0 ] 乔吉波，郭宇，王少东．某复杂难选铜铅锌多金属矿 选矿工艺研究[ J ] t 有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 3 4 7 ． 万方数据