印尼某地难分离铜铅锌多金属矿选矿技术研究.pdf

2 0 1 0 年第6 期有色金属 选矿部分5 印尼某地难分离铜铅锌多金属矿选矿技术研究 王蓓，孙广周，杨晓峰，单勇，乐智广 国土资源部昆明矿产资源监督检测中心，昆明6 5 0 2 1 8 摘要对印尼某地难选铅锌铜多金属矿进行了系统的工艺矿物学和选矿试验研究。该矿中黄铜矿与黄铁矿 磁黄铁矿 、闪锌矿共生关系密切，嵌布粒度较细，部分黄铜矿呈微细粒乳滴状于闪锌矿中，造成黄铜矿难以同方铅 矿一起被优先浮出；闪锌矿易浮难抑制。经多方案试验确定宜采用优先选铅，其最终闭路试验获得铅品位6 1 ．6 5 ％、铅 回收率8 1 ．6 4 ％的铅精矿，锌品位5 0 ．2 9 ％、锌回收率9 3 ．7 8 ％的锌精矿。 关键词铜；铅；锌；黄铁矿；磁黄铁矿；工艺矿物学；细粒；乳滴状；难分离 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；1 “ I 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3文献标识码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 0 0 6 - - 0 0 0 5 - 0 4 1 矿石性质 矿石采自印尼某地，矿石金属矿物主要有方铅 矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、银、金 等，其中黄铜矿的赋存状态及嵌布粒度较为复杂。 脉石矿物主要有石英、云母、绿泥石、辉石、帘 石、方解石等。 闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等金属矿物呈稀疏浸 染一稠密浸染状构造及次块状构造。部分矿石呈多 孔状、白色石英晶簇状生长，使矿石同时具多孑L 状 构造及晶簇状构造。具粒状变晶结构、显微鳞片变 晶结构、放射状、柬状、鳞片状结构、蚀变粉砂泥 质结构、碎裂结构、自形一半自形一它形粒状结 构、包含结构、乳滴状结构、海绵陨铁结构。 闪锌矿为主要锌矿物，其多呈不规则它形粒 状、边缘齿状、部分呈破碎粗砂一角砾状，少数呈 半自形粒状。常见与黄铜矿、方铅矿连生，少数包 裹于黄铁矿中，同时也包裹黄铜矿、方铅矿，很少 有独立颗粒产出的闪锌矿，多数闪锌矿晶体中有固 熔体分离出来的乳滴状黄铜矿，形成于两个期次。 早期闪锌矿呈黑色，碎裂状或破碎粗砂一角砾状， 边缘齿状；后期闪锌矿呈黄色，它形粒状，局部可 见沿早期闪锌矿裂隙分布，不均匀稀疏一稠密浸染 状分布，与脉石矿物呈不规则毗连镶嵌，粒度一般 在O ．0 1 ～1 0 m m 。 方铅矿为主要铅矿物，多与早期闪锌矿共生， 收稿日期2 0 1 0 - 0 7 2 6 作者简介王蓓 1 9 6 3 一 ，女，上海人，高级工程师。 呈它形粒状或破碎粗砂一角砾状，产于石英变晶颗 粒之间，与脉石矿物呈不规则毗连镶嵌，其部分呈 独立颗粒产出，部分与闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿连 生，少数与闪锌矿相互包裹，或包裹于自形一半自 形黄铁矿中。局部可见方铅矿呈胶结物状，胶结自 形一半自形石英；粒度一般在0 ．0 0 6 ～3 m m 。 黄铜矿为主要铜矿物，呈它形粒状、破碎粗 砂一角砾状。其少部分呈独立颗粒产出，大部分包 裹于闪锌矿中，部分一5 仙m 黄铜矿呈微细粒乳滴状 于闪锌矿中，常与闪锌矿、方铅矿、黄铁矿连生。 其它硫化物主要为黄铁矿 磁黄铁矿 矿物， 多呈自形半自形粒状，少数呈它形粒状，部分呈 独立颗粒产出。矿石中常见自形一半自形黄铁矿 磁黄铁矿 包裹闪锌矿、方铅矿，或黄铜矿包裹 自形黄铁矿，呈浸染状或稀疏浸染状分布。部分黄 铁矿 磁黄铁矿 与黄铜矿相互包裹，粒度极细。 偶见自形黄铁矿与石英呈不规则毗连镶嵌。 原矿的多元素化学分析结果见表1 ，铅物相分 析结果见表2 ，锌物相分析结果见表3 ，铜物相分 析结果见表4 。 从表2 ～4 可见，矿石中铅、锌矿属于混合矿， 铜属于硫化矿。银作为伴生矿物可综合回收利用。 2 浮选工艺研究 2 ．1 选矿工艺的确定 在开展铅、锌、铜探索性选矿试验时，发现方 铅矿、闪锌矿、黄铁矿 磁黄铁矿 可浮性较好但 万方数据 6 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第6 期 表2 原矿铅物相分析结果 原矿 T a b l e2C h e m i c a la n a l y s i s 删1 t s 。fl e a dp ‰％T 物相方铅矿中铅白铅矿中铅铅矾中铅磷氯铅矿r } 1 铅铅铁矾中铅总铅 占有牢 7 8 ．8 7 1 ．0 8 1 2 ．1 01 2 ．1 0】．2 3 1 0 0 ．0 表3 原矿锌物相分析结果』 T a b l e3 C h e m i c a la n a l y s i sr e s u l t so fz i n cp h a s e ％ 6 物相硫化锌中锌氧化锌中锌硫酸锌中锌其它锌中锌总铅 否1 } 百两1 而磊百面万j i 广] 磊r 铅精矿 占有率7 8 ．7 30 ．5 5O ．4 62 0 ．2 61 0 0 ．0 表4原矿铜物相分析结果 T a b l e4C h e m i c a la n a l y s i sr e s u l t s o fc o p p e rp h a s e ％ 物相坂生硫化饲中铜次生硫化铜中铜自} } i 氧化铜中铜结台氧化铜巾铜总铜 含量0 ．4 7 0 ．10 ．0 3 10 ．0 2 50 ．6 2 6 占有率7 5 ．0 81 5 ．9 84 ．9 53 ．9 91 0 0 ．0 分离较为困难；而铜铅优先浮选时，铜矿可浮性极 差。虽然铜矿是以黄铜矿形态赋存且原矿品位达 0 ．6 3 ％，但试验中大量黄铜矿并未随铅粗精矿一起 混合浮起，其品位在铅粗精矿中仅为1 ．8 6 ％，回收 率也只有2 0 ％左右。这一反常现象经系统的工艺矿 物学研究发现，造成黄铜矿品位及回收率不高主 要是因为“大部分黄铜矿包裹于闪锌矿中，部分 一5 1 x m 黄铜矿呈微细粒乳滴状于闪锌矿中”，使其在 磨矿中难以将其与闪锌矿分离形成相对独立的矿物。 造成原矿中虽含铜较高，但在优先浮选铅时，包裹 于闪锌矿中、微细粒乳滴状黄铜矿则随着锌矿被抑制 而抑制，并分散在锌精矿及锌中矿中，难以单独回 收。针对铅锌分离难、铜难浮选这一问题n 剖，经 大量铅捕收剂、锌抑制剂等多种组合的药剂制度探 索性试验，最终确定了铅锌优先浮选工艺流程。 2 ．2 磨矿细度试验 不同的入选细度，其选别效果不一样，为了寻 求一个铅锌适宜的入选细度，分别考察了磨矿细度 在- 7 4 1 x m 占6 5 ％、7 5 ％、8 0 ％、8 5 ％时，不同入选 粒度对铅锌精矿品位、回收效果的影响。试验方案 为铅一次粗选、两次扫选，锌一次粗选浮选工艺， 试验流程见图1 。试验结果见图2 。从铅粗精矿品 位、回收率及锌粗精矿品位及回收率等综合考虑， 磨矿细度以一7 4 “m 占7 5 ％较为宜。 铅中矿 药剂用量单位加 浮选时间单位m i n ．磨矿一7 4 斗m 变最 ’C a O11 0 0 0 ，Z n S 0 4 1 5 0 0 ，N a 2 s1 0 0 0 S N - 9 】o o 松醇油5 0 铅扫I 3 2 锌粗选 C u S 0 45 0 0 丁基黄药1 5 0 松酵油5 0 锌精矿 尾矿 图1 条件试验流程 F i g ．1 T h ef l o w s h e e to fp r o c e s sc o n d i t i o nt e s t 2 ．3 铅粗选主要抑制剂条件试验 2 3 ．1 石灰用量试验 该矿中部分黄铁矿 磁黄铁矿 可浮性极好。 难以被抑制，而石灰则是目前黄铁矿 磁黄铁矿 最廉价有效的抑制剂。黄铁矿 磁黄铁矿 主要抑 制剂是石灰，试验结果见图2 。可以看出，石灰用 量为1 1 ．0 k 姚较为适宜。 2 ．3 ．2 硫酸锌抑制剂条件试验 由于闪锌矿可浮性极好，仅使用硫酸锌、亚硫 酸钠为锌抑制剂时，锌矿难以被抑制。为降低铅精 矿中含锌量，增加硫化钠与硫酸锌、亚硫酸钠组合 为锌矿的抑制剂，其目的就是为了加强抑锌效果。 铅粗选固定条件硫化钠1 ．0 k g ／t ；亚硫酸钠5 0 0 9 ／t ， 石灰用量1 1 。O k g ／t ；捕收剂S N 一9 用量为] O O g ／t ，起 泡剂松醇油为5 0 鼽，浮选时间为6 r a i n ，硫酸锌为 变量。试验结果见图3 ，从铅粗精矿中锌品位及回 收率可以看出，在锌组合抑制剂中，当硫酸锌用量 为2 ．S k g ／t 较为适宜。 2 3 ．3 抑制剂添加地点试验 根据上述铅粗选试验结果，较适宜的锌组合抑 啪 ∞ № 秽 瑚{ 专 N叽 鲫母 ～粥 一㈣ 黑 万方数据 2 0 1 0 年第6 期王蓓等印尼某地难分离铜铅锌多金属矿选矿技术研究 7 堡 趟 咯 堡 褂 娶 国 磨矿细度／- 7 4 1 x m ％ 图2 磨矿细度条件试验结果 F i g ．2 C o n d i t i o n so f 鲥n d i n gf i n e n e s st e s t 1 铅粗精矿品位；2 锌粗精矿品位；3 铅粗精矿回收率； 4 锌粗精矿回收率；下同 冰 、 氇 咯 石灰用量／ k g t 。 图3 石灰用量条件试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u l t so f l i m ed o s a g e 堡 褂 娶 回 制剂用量是硫酸锌2 ．5 k g ／t ，亚硫酸钠5 0 0 9 ／t ，硫化 钠1 ．0 k 加。选择不同的药剂添加地点，考察锌组合 抑制剂对铅锌回收效果的影响。药剂添加地点其一 为加入磨机中，随着矿石被磨细达到抑锌的目的； 其二磨矿后加入浮选槽内，通过对矿浆的搅拌达到 抑锌的目的。从铅粗精矿中含锌品位及回收率对 比，当锌组合抑制剂加入磨机内时，其铅粗精矿回 收率高于将抑制剂添加在磨机外1 ％，同时铅粗精 堡 d 喏 堡 锝 擎 回 抑制剂用量／ k g ．1 - 1 图4 硫酸锌抑制剂条件试验结果 F i g ．4 T e s tr e s u l t so fd e p r e s s a n td o s a g ew i t hz i n c s u l f a t e 矿中含锌量略有降低。说明组合抑制剂在磨机内随 着矿石粒度变细，锌组合抑制剂与锌矿表面充分发 生反应，在铅粗选时达到了抑锌的目的。 2 ．4 锌矿可浮性试验 铅矿经一次粗选、两次扫选后，其尾矿进入选 锌系统。由于锌矿可浮性较好，在保持p H 值不变 的情况下，采用硫酸铜为活化剂，丁基黄药为捕收 剂，起泡剂为松醇油。经锌矿药剂用量条件试验 后，较适宜的锌矿粗选条件是硫酸铜为6 0 0 9 ／t ，丁 基黄药为18 0 9 ／t ，松醇油为5 0 趴。 2 ．5 闭路浮选流程试验 依据铅锌在浮选条件试验所确定的磨矿细度、 各类抑制剂、活化剂用量参数条件下，进行全流程 闭路浮选工艺试验。其闭路浮选流程见图4 ，闭路 试验结果见表5 。 表5全流程闭路浮选工艺试验结果 T a b l e5T h er e s u l t so fc l o s e d - - c i r c u i tt e s t％ 产品名称产率 品位回收牢 P bZ nC uA g ／ g ‘t 。 P bZ nC u A g 由表5 可以看出，在较佳的分选条件下，原 矿经铅锌优先浮选闭路流程选别后，可获得铅精 矿产率5 ．8 1 ％、品位6 1 ．8 5 ％、含锌7 ．4 7 ％、回收率 8 1 ．6 4 ％，锌精矿产率2 2 ．4 8 ％、品位5 0 ．2 9 ％、含铅 1 ．4 7 ％、回收率9 3 ．7 8 ％的技术经济指标。此外，富 集在铅精矿中的银品位5 6 7 ．0 9 ／t 、回收率5 0 ．7 6 ％； 稀有元素钢品位0 ．4 9g e t ，伴生有益元素银、稀有 元素钢得到了综合回收利用。 3 结语 1 原矿铜品位偏低，且有部分黄铜矿呈乳浊 状于闪锌矿中；部分黄铜矿与 磁 黄铁矿相互包 裹，粒度极细，磨矿难以使其单体解离。 2 铜与锌、黄铁矿 磁黄铁矿 共生关系密 切且粒度微细，在优先浮选铅抑制锌、硫铁时，铜 也随之被抑制，造成铅精矿中铜品位及回收率极 低，在锌精矿中也难以分离成为独立矿物。 3 黄铁矿 磁黄铁矿 、闪锌矿可浮性极好， 为达到浮铅抑制锌、硫目的，使得石灰、硫酸锌在 各选别段用量较大。 姗耋| 薹| ㈣一一㈣㈣姗一掀㈣篙怒一科| 量㈣蛳Ⅲ嘶懈御蚴叫蜥臀黑渊猢彻㈣一撇肘舸 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第6 期 锌精矿 图4 全流程闭路浮选工艺流程 F i g ．4 F l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tf l o t a t i o nt e s t 参考文献 [ 1 ] 胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 2 ． [ 2 ] 邬顺科，戴晶平，刘运财，等．易浮难分离的铜铅锌硫 化矿石的浮选工艺优化研究[ J ] ．国外金属矿选矿， 尾矿 m I n 2 0 0 6 1 0 2 1 2 4 ． [ 3 ] 黄宝光．难选硫化铜与硫化铅的浮选分离工艺[ J ] ．有色 金属 选矿部分 。2 0 0 2 2 1 7 一1 9 ． [ 4 ] 陈代雄，田松鹤．复杂铜铅锌硫化矿浮选新工艺试验研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 3 2 1 ．4 ． S T U D YO ND Ⅱr F I C U L TS E P A R A T I O NM U L T I - M E T A LM I N E R A L SW I T HC o P P E R L E A D _ Z I N CI NI N D O N E S 队 W A N GB e i ，S U NG u a n g z h o u ，Y A N GX i a o f e n g ，S H A N ％叼，L EZ h i g u a n g T h eK u n m i n gM i n e r a lR e s o u r c e sS u r v e i l l a n c eT e s t i n gC e n t r eM i n i s t r yo fL a n da n d R e s o u r c e s ，K u n m i n g6 5 0 2 1 8 ，C h i n a A B S T R A C T S y s t e m a t i cs t u d yO nd i f f i c u l ts e p a r a t i o nm i n e r a l sw i t hc o p p e r - l e a d ．z i n ci nI n d o n e s i a ．C h a l c o p y r i t ei nt h e o r ei sc l o s e ds y m b i o t i cw i t hp y r i t e p y r r h o t i t e a n ds p h a l e r i t e ，f i n ei n b u i l t 。m a n yo ft h ec h a l c o p y r i t ei sm i l k d r o p l e t e di n t h e s p h a l e r i t e ，w h i c hm a d ep y r i t ef l o a t e dp r i o r i t yw i t hg a l e n ab u ts p h a l e r i t ei sd i f f i c u l tt ob e i n h i b i t e d ．W i t hm a n yt e s ts e l e c t i o n 。r e s u l t so fc l o s e d - c i r c u i tt e s ti s6 1 ．6 5 ％o ft h el e a da n d81 ．6 4 ％o ft h e r e c o v e r y ，5 0 ．2 9 ％o ft h ez i n ca n d9 3 ．7 8 ％o ft h er e c o v e r y ． K e yw o r d s c o p p e r ；l e a d ；z i n c ；p y r i t e ；p y r r h o t i t e ；p r o c e s sm i n e r a l o g y ；f i n e ；m i l kd r o p l e t s ；d i f f i c u l t s e p a r a t i o n 万方数据