小茅山银铜铅锌矿石的选矿工业应用研究.pdf

2 0 0 9 年第6 期有色金属 选矿部分2 3 小茅山银铜铅锌矿石的选矿工业应用研究 王荣生1 ，浦永林2 1 ．北京矿冶研究总院，北京1 0 0 0 4 4 ；2 ．小茅山铜铅锌矿，江苏苏州2 1 5 1 6 3 摘 要采用铜、铅、锌顺序优先浮选工艺处理小茅山银铜铅锌矿石。在原矿品位为铜1 ．3 6 ％、铅3 ．2 7 ％、锌 3 ．3 4 ％、银2 3 1 A 1 砂时，得到的铜精矿含铜2 4 ．8 0 ％、铜回收率7 7 ．0 4 ％，铅精矿含铅6 1 ．2 8 ％、铅回收率7 5 ．4 0 ％。锌精 矿含锌4 8 ．4 7 ％、锌回收率8 0 ．0 2 ％，银在铜精矿和铅精矿中的总回收率为8 5 ．5 6 ％。工业生产长期稳定运行。 关键词银铜铅锌矿石；选矿；工业应用 中图分类号T I D 5 4 1T I 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 2 ．2 文献标识码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 0 9 0 6 - 0 0 2 3 - 0 3 小茅山选矿厂始建于2 0 世纪7 0 年代，建厂初 期的设计规模为4 ．5 万如。2 0 世纪8 0 年代中后 期，进行过流程和设备改造，新建了磨浮主厂房。 选矿厂发展到目前，已逐步形成了年处理9 万t 铅 锌矿石 日处理量3 0 0 t ／d 的规模。 2 0 0 5 年，由于老矿区的铅锌矿石即将被开采 完，选矿厂继而处理新矿区矿石。与老矿区不同， 新矿区矿石属银铜铅锌多金属矿，铜品位有时可 达2 ％，含银有时达3 5 0 9 ／t 。 工艺矿物学研究表明，新矿区矿石中主要金属 矿物有黄铜矿、斑铜矿、闪锌矿、方铅矿、含银辉 铋铅矿、黄铁矿等，属难分离的铜铅锌多金属矿。 根据铜铅锌多金属矿的选矿小型试验研究结果，选 矿厂在2 0 0 5 年初进行了流程改造，增加了选铜作 业，改造了铅作业和锌作业。在流程改造后，选矿 厂很陕进入了工业试验。 表l T a b l el 1 工业试验矿石 新矿区矿体形态复杂，多处见夹石 矽卡岩、 大理岩 ，有用组分分布不均。由于出矿点多，矿 石品位和性质变化较大，表现最突出的是各点的含 泥量差异很大。同时，由于单位时间内每个矿点采 出量小，现场配矿难度较大。工业试验期间，矿石 品位波动范围为铜1 ．5 ％一2 ．7 ％、铅4 ％一7 ．5 ％、锌 2 ％～7 ．5 ％，银1 7 0 ～3 5 0 掣 t 。此外，已堆存近一年的 难处理地表矿的配入，更增加了选矿处理难度。 2 矿石工艺矿物学研究 代表性矿石的工艺矿物学研究表明，矿石中的 主要化学组成为氧、硅、钙、硫、铜、锌、铅、 银、铁、锰及少量碳、镁、钠、钾、铝等，可供利 用的有价元素为铜、锌、铅、银。 代表性矿石的主要化学成分分析结果见表1 ， 代表性矿石中主要化学成分分析结果 T h em u l t i - e l e m e n t sa n a l y s i sr e s u l t si n r e p r e s e n t a t i v eo r e ％ 元素或氧化物C u 里圣竺垒生坚璺 Q竺鲤丝 竺 皇旦翌 竺里堡垒垒1 1 ．1 92 ．4 50 ．0 0 51 3 ．3 52 ．9 65 ．7 41 7 ．8 11 ．8 90 ．9 53 8 ．3 20 ．0 3 20 ．0 5 3 1 ．2 4 1 7 00 ．11质量分数1 ．6 2 A u 、A g 含量单位为砂。 化学物相分析结果见表2 。 原矿含硫5 ．7 4 ％。硫化物中铜、铅、锌和银的 占有率分别为9 7 ．6 5 ％、8 9 ．7 5 ％、9 4 ．3 7 ％和8 6 ．1 3 ％。 矿石的氧化程度较低，主要为硫化矿石。 收稿日期2 0 0 9 - 0 3 3 1 作者简介王荣生 1 9 6 9 一 ，男，江西遂川人，高级工程师。 矿石中主要金属矿物有黄铜矿、斑铜矿、蓝辉 铜矿、闪锌矿、方铅矿、含银辉铋铅矿、黄铁矿、 磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿，另见很少量黝铜矿、硫 铋铜矿及银的碲化物；主要脉石矿物有石英、石榴 万方数据 2 4 有色金属 选矿部分2 0 0 9 年第6 期 表2铜、铅、锌和银化学物相分析结果 T a b l e 2T h ea n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e r - l e a d - z i n ca n d s i l v e rp h a s e％ 相别自由氧化物中铜硫化物【{ I 铜结合氧化物中铜总铜 铜质量分数0 ．0 2 6 1I A 8 0 60 ．0 0 9 51 5 1 6 2 占有率。 1 ．7 29 7 ．6 50 ．6 31 0 0 ．0 石 主要为钙铁石榴石 、硅灰石、绿泥石，另见 少量方解石一白云石。 黄铜矿是矿石中含量最高的铜矿物。总体上其 嵌布粒度较粗，最大粒度可达2 0 0 t r m ，多数为 3 0 ～6 0 1 x m 之间，亦有微量细粒 一l O l 山m 包裹体嵌 布在闪锌矿中。黄铜矿在矿石中的嵌布特征简单， 大部分黄铜矿存在于脉石裂隙中，但是部分黄铜矿 呈细粒状嵌生在黄铁矿颗粒之间或充填交代黄铁 矿，而少量则嵌生在闪锌矿中，这类黄铜矿在磨矿 过程中的单体解离非常困难。 矿石中斑铜矿往往与蓝辉铜矿和铜蓝一起交代黄 铜矿，在黄铜矿周围形成镶边结构，组成接触边界简 单但连生关系密切的集合体，部分斑铜矿含少量银。 闪锌矿嵌布粒度多在2 0 ～6 0 灿m ，最大粒度达 1 5 0 1 x m 。闪锌矿内可见有细小的方铅矿包体，也常 常被方铅矿交代而使嵌布关系复杂化。部分闪锌矿 内部存在黄铜矿析出物，在一定程度上影响铜、锌 矿物的分离。 矿石中方铅矿平均粒度多在3 0 ～6 0 1 x m ，在与 其它重要硫化物形成中粗粒集合体时，其粒度相对 较粗。亦常见在脉石的裂隙中呈中粗粒嵌布的方铅 矿，在硫化物和脉石中呈中粗粒状嵌布的方铅矿往 往在磨矿过程中易于解离。 扫描电镜能谱仪检测表明部分方铅矿含银，但 更多情况下则可以看到其内部有银矿物析出。 辉铋铅矿是矿石中明显含有银的主要载银矿物 之一，矿物相对含量为0 ．3 ％左右，含银量一般变 化于0 ．5 ％～4 ％。它或呈中一粗粒状独立沿矿石裂 隙充填，或独自在脉石中呈细粒状嵌布，还有一部 分与其它硫化物一起组成集合体。在其它硫化物尤 其是方铅矿中还见有多种银矿物或含银矿物共生， 多数与铅铋硫盐和碲化物有关。这类银矿物与硫化 物 主要是方铅矿 关系极密切。 多数情况下黄铁矿与各种硫化物组成集合体嵌 布在脉石中，常见黄铁矿内部有乳滴状的方铅矿包 裹，而碎裂的黄铁矿为黄铜矿交代形成典型的交代 残余结构，这两种嵌布特征都不利于黄铁矿与黄铜 矿及方铅矿的解离[ i - 5 ] 。 3工业试验 3 ．1 工业试验流程 工业试验采用铜、铅、锌全优先浮选流程，图 1 为工业试验原则工艺流程。选铜作业采用一次粗 选、三次扫选和两次精选流程。选铜捕收剂采用 B K 9 0 1 J 。选铜尾矿进入铅浮选作业，选铅流程为 一次粗选、i 次扫选和四次精选流程。选铅尾矿进 入一次粗选、三次扫选和i 次精选的选锌流程。 铜 原矿 锌精矿尾矿 图1 工业试验原则流程 F i g ．1 T h eP r i n c i p a lf l o w s h e e to fi n d u s t r i a lt e s t 原矿采用一段磨矿，进入浮选的磨矿细度为 7 5 ％一7 4 1 x m 。由于球磨机为M Q G l 5 0 0 x 3 0 0 0 格子 型，容易造成铅的过磨。 3 ．2 工业试验指标 经过一个阶段的调整和改进，确定了最终工艺 条件，取得了初步的试验指标。从2 0 0 5 年8 月2 5 日 到9 月5 日共处理矿石2 8 0 0 t ，扣除因断水或设备维 修等原因停车，返算满负荷运转处嘞刊蝥勺2 7 0 t ／d ，累计 原矿品位为铜1 ．7 5 ％、铅5 ．6 6 ％和锌4 ．6 4 ％。所得的累 计指扬沩铜惰矽钥品位2 5 ．5 3 ％、铜回收率6 7 ．1 2 ％，铅 精矿铅品位6 5 ．2 4 ％、铅回收率7 9 ．4 2 ％，锌精矿锌品 位4 6 ．4 3 ％、锌回收率8 2 ．6 0 ％。其中，个别班次达到 了铜、铅、锌品位和回收率分别为2 7 ．8 5 ％、7 5 ．5 8 ％、 5 3 ．2 9 ％和8 4 ．1 8 ％、8 1 ．4 2 ％、8 6 ．2 5 ％的良好指标。 在确定的工艺流程和操作条件基础上，2 0 0 5 年 9 一1 2 月的生产指标逐月提高 见图2 ，1 2 月份，银 在铜精矿和铅精矿中的回收率分别达到了2 4 ．7 2 ％和 万方数据 2 0 0 9 年第6 期王荣生等小茅山银铜铅锌矿石的选矿工业应用研究 2 5 1 尽量稳定给矿性质，加强配矿。 2 严格控制球磨机给料，调整球磨机中各种 球径的比例，调整操作条件，将一段磨矿细度尽量 稳定在7 5 ％一8 0 ％一7 4 p 。m 。 ， 3 强化铜铅浮选分离的技术要求，将粗选给 矿浓度尽量稳定在3 5 ％～3 6 ％。在原矿品位高时， 适当降低原矿处理量以保证浮选指标。 4 对于浮选矿浆中的木渣问题，在搅拌槽中 增加隔离装置。 图29 “ - - 1 2 月平均指标 F i g ．2 n ei n d u s t r i a la v e r a g ev a l u eo fM o n t h9 一1 2 l 铜回收率；2 铅回收率；3 锌回收率； 4 银在铜和铅精矿中总回收率 6 0 ．8 4 ％。指标表明，所制定的工艺制度是适宜的。 3 ．3 工业试验中遇到的问题和采取的措施 3 ．3 ．1 工业试验中遇到的问题 工业试验中遇到了很多问题，主要有 1 原矿品位和矿石性质波动比较大。原矿品 位波动范围铜品位从1 ．5 ％到2 ．7 ％、铅品位从 4 ％到7 ．5 ％、锌从2 ％到7 ．5 ％不等。由于采矿时出 矿点多，各点的矿石类型和种类变化大，且伴随有 不定期的地表矿需要处理，致使矿石性质变化大。 由于现场条件限制，不易配矿等。 2 原矿磨矿后次生矿泥多，且不同种类原矿含泥 量不同，造成操作不易稳定。磨矿产品粗细不均匀， 铅过磨严重，导致铜精矿的含铅量难以进步降低。 3 原矿中含木渣等杂质多，同时浮选机叶轮 的循环孔比较小，造成浮选机叶轮及盖板上的循环 孔经常被堵塞。 4 由于原矿品位变化幅度较大，当原矿品位 高时，浮选时间显得不够，致使铜铅分离不好，产 品互含严重，产品质量不合格，铜回收率很低。整 个作业经常不畅通，分选混乱。 5 磨矿分级溢流浓度有时偏大，达到4 3 ％以 上，甚至更高，造成铜铅浮选分离困难。 6 石灰添加系统不能得到有效控制，致使石 灰添加量变化大，矿浆p H 波动大，影响浮选效果。 7 部分药剂出现断药或堵塞等现象。 3 ．3 ．2 工业试验中采取的措施 针对上述问题，在工业试验领导小组的组织 下，选矿、采矿、设备等部门主管和选矿及其他相 关专业技术人员进行了经常性的讨论与沟通，采取 了如下的主要措施 5 对浮选机进行适当改造。 6 对锌粗选和精选流程进行局部改造。 7 改进工艺药剂制度。针对原矿性质和品位变 化大的特点，调整抑制剂的加药点及用量，从而稳定 了铜铅分离的效果，使之不因原矿的变化而波动。调 整铜捕收剂的添加方式和地点。根据实验室试验结 果。将铜捕收剂加药点由搅拌槽改在加入球磨机中， 提高铜的回收率，降低其对后续浮选的影响。 8 改造石灰加药系统，准确控制其添加量， 控制矿浆p H ，稳定生产条件。 4 结语 1 采用铜、铅、锌顺序优先浮选工艺流程处理小 茅山银铜铅锌矿石，在工业生产上得到了长期稳定运 行。在2 0 0 5 年1 2 月指标中得到了含铜2 4 ．8 0 ％、铜回 收率7 7 ．0 4 咧事j 井青矿，含铅61 ．2 8 ％、铅回收率7 5 ．4 0 ％的 铅精矿，以及含锌4 8 ．4 7 ％、锌回收率8 0 ．0 2 ％的锌精 矿。银在铜精矿和铝精矿中的总回收率为8 5 5 6 ％。 2 有必要对不同矿体的矿石分别进行详细的 实验室研究，确定不同类型矿石的可选性和药剂制 度，以进一步指导生产。 3 参加本次工业试验的还有北京矿冶研究总 院和苏州市小茅山铜铅锌矿的其他同志。 参考文献 [ 1 ] 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 - 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M oa s s o c i a t e do r ei ns o u t ha m e r i c a ． I n - 7 4 1 山ma c c o u n t e df o r5 0o ft h ep a r t i c l es i z e ，b yu s i n gc o n v e n t i o n a lf l o t a t i o nr e a g e n t sa n da d o p i n gt h e f l o w s h e e to fc l o s e dc i r c u i tf l o a t a t i o no ft a i l i n g s d i s p o s a li nb u l kr o u t h e r - C u - M oc o n c e n t r a t ec l e a n e ra f t e r r e g r i n d i n g - C u - M os e p a r a t i o n - M oc l e a n e r ，o b t a i n e daC uc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gC u3 6 ．0 3 ％w i t har e c o v e r y o f8 9 ．8 3 ％a n daM oc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gM o4 6 ．6 0 ％w i t har e c o v e r yo f7 5 ．7 7 ％。o f f e r i n gat e c h n o l o g y b a s i st ou t i l i z et h es u p p e rl a r g eC u - M od e p o s i t ． K e yw o r d s p o r p h y r yC u - M od e p o s i t ；b u l kf l o t a t i o n ；C u - M os e p a r a t i o n ；M oc l e a n e r f 上接第2 5 页 I N D U S T R I A LA P P L I C A T I o No FM I N E R A LP R o C E S S 矾GF o RX I A 0 ⅣI A o S H A N S I L V E R ．一C o P P E R - L E A D - Z I N Co R E W A N GR o n g s h e n 9 7 ．P UY o n g l i n s 1 ．B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 0 4 4 ，C h i n a ； 2 ．X i a o m a o s h a nC o p p e r - L e a d - Z i n cM i n e ，S u z h o uJ i a n g s u ，2 1 5 1 6 3 ，C h i n a A B S T R A C T ’1 m es e l e c t i v ef l o t a t i o np r o c e s s i n gi Sa d o p tt ot r e a tX i a o m a o s h a nS i l v e r - C o p p e r - Z i n cO r e ．W h e nt h eo r e h e a da s s a yi s1 ．3 6 ％o fc o p p e r ，3 ．2 7 ％o fl e a d ，3 ．3 4 ％o fz i n ca n d2 3 1 ．4 1 9 ／to fs i l v e r ，c o p p e rc o n c e n t r a t e c o n t a i n s2 4 ．0 8 ％c o p p e ra n dc o p p e rr e c o v e r yi S7 7 ．0 4 ％．1 e a dc o n c e n t r a t ec o n t a i n s6 1 ．2 8 ％o fl e a da n dl c a d r e c o v e r yi S7 5 4 0 ％，z i n cc o n c e n t r a t ec o n t a i n s4 8 ．4 7 ％o fz i n ca n dz i n cr e c o v e r yi s8 0 ．0 2 ％．S i l v e rr e c o v e r yi n c o p p e rc o n c e n t r a t ea n dl e a dc o n c e n t r a t ei st o t a l l y8 5 ．5 6 ％．T h ep r o c e s s i n gi so p e r a t i n gf o rl o n g - t e l m ． K e yw o r d s s i l v e r - c o p p e r - l e a d - z i n co r e ；m i n e r a lp r o c e s s i n g ；i n d u s t r i a l a p p l i c a t i o n 万方数据