某地难选风化混合型铅锌矿浮选试验研究.pdf

4 8 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第1 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 9 ．0 1 ．0 1 0 某地难选风化混合型铅锌矿浮选试验研究 杨茂春，冉银华，辜锋， 云南科力新材料股份有 李学智，王红鹰，张凡 限公司，昆明6 5 0 0 3 1 摘要对某地含铅0 ．8 8 ％、锌4 ．6 1 ％的高风化砂岩混合型铅锌矿进行了原矿性质与浮选试验研究。其中铅矿物以极细 粒分布在黄铁矿、闪锌矿和石英间隙中，难以富集回收；采用捕收能力强的K M 捕收剂及常规、无毒、对环境污染小的浮选药 剂，优化添加方式。经两次粗选、三次精选、三次扫选锌闭路流程分选，获碍锌精矿产率8 ．2 6 ％，品位4 5 ．7 8 ％，回收率8 3 ．2 7 ％ 的选矿指标。 关键词砂岩型；风化矿；混合铅锌矿；捕收剂 中图分类号T D 9 2 3 ；T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 9 0 1 0 0 4 8 0 5 F l o t a t i o nT e s tS t u d yo nR e f r a c t o r yW e a t h e r e dM i x e dL e a d - z i n cO r ei nS o m eP l a c e Y A N GM a o c h u n ，R A NY i n h u a ，G UF e n g ，L JX u e z h i ，W A N GH o n g y i n g ，Z H A N GF a n Y u n n a nK e e n l yN e wM a t e r i a lC o ．，L t d ．，K u n m i n g6 5 0 0 3 1 ，C h i n a A b s t r a c t T h ep r o p e r t i e sa n df l o t a t i o nt e s t so fam i x e dl e a d z i n co r ew i t hh i g hw e a t h e r i n gs a n d s t o n e c o n t a i n i n g0 ．8 8 ％l e a da n d4 ．61 ％z i n cw e r ec a r r i e do u t ．A m o n gt h e m ，l e a dm i n e r a l sa r ed i s t r i b u t e di n p y r i t e ，s p h a l e r i t ea n dq u a r t z s p a c e sw i t he x t r e m e l yf i n eg r a i n s ，w h i c ha r ed i f f i c u l tt oc o n c e n t r a t ea n d r e c o v e r ．T h eK Mc o l l e c t o rw i t hs t r o n gc o l l e c t i n ga b i l i t ya n dc o n v e n t i o n a lf l o t a t i o nr e a g e n tw i t hn ot o x i c i t y a n dl i t t l ee n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o ni sa d o p t e dw i t ho p t i m i z i n ga d d i n gw a y ．A n dw i t ht h ec l o s e d c i r c u i tf l o wo f z i n cf l o t a t i o nt h r o u g ht w oc o a r s ea n dt h r e ep r e c i s i o nt h r e es c a v e n g i n gp r o c e s s e s ，t h eb e n e f i c i a t i o ni n d e x e so f z i n cc o n c e n t r a t ey i e l d8 ．2 6 ％，g r a d e4 5 ．7 8 ％a n dr e c o v e r yr a t e8 3 ．2 7 ％w e r eo b t a i n e d ． K e yw o r d s s a n d s t o n et y p e ；w e a t h e r e do r e ；m i x e dl e a d z i n cm i n e ；c o l l e c t o r 我国铅锌矿的矿物种类众多，目前可供工业利 用的1 7 种矿物，与世界其他国家相比，既有世界级 大型铅锌矿，也有众多中小型矿藏[ 1 ] 。从铅锌矿床 类型可分为花岗岩型、矽卡岩型、斑岩型、海相陆相 火山岩型、海相碳酸盐型、泥岩一碎屑岩型、砂岩和 砾岩型等，其具有种类复杂、贫矿多、富矿少，复杂难 处理共伴生矿多、资源提取难度大等特点。随着社 会经济的迅速发展，有色金属的需求及消耗日趋增 大，富矿数量逐渐减少，如何从贫矿中最大程度的回 收其中的有价元素，成为我国选矿工作者急需解决 的问题瞳3 。为了开发某低品位高风化砂岩型混合铅 锌矿，对该矿进行了详细的矿物工艺学和选矿工艺 试验研究，最终获得锌精矿产率8 ．2 6 ％，品位 4 5 ．7 8 ％，回收率8 3 ．2 7 ％的选矿指标，为矿山建设评 估提供了依据。 原矿性质 1 ．1 原矿多组分分析 原矿多组分分析结果见表1 。 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 ／％ 1 单位为g ／t 。 收稿日期2 0 1 8 0 8 2 9修回日期2 0 1 8 1 2 一i 3 作者简介杨茂春 1 9 7 0 一 ，男．云南大理人，高级工程师，主要从事有色金属选矿工艺、设备和药剂研究。 万方数据 2 0 1 9 年第1 期杨茂春等某地难选风化混合型铅锌矿浮选试验研究 4 9 1 ．2 铅锌物相分析 原矿铅、锌化学物相分析结果见表2 。从表2 可知，该矿铅的氧化率达7 0 ．0 2 ％，锌的氧化率达 1 4 ．0 1 ％，属于混合型铅锌矿。 表3 T a b l e3 1 ．3 原矿筛分 针对该矿进行了粒度组成考察，原矿筛分结果 见表3 。表3 结果表明该矿细粒级分布较广，风化程 度较高。 原矿筛分结果 S c r e e n i n gr e s u l to fr a wo r e 1 ．4 原矿工艺矿物学研究 该矿样风化严重，矿块多以泥砂状结构集合体、 球形、不规则状和细粒状产出，疏松易碎，其中最大 矿块有5c m 5e m ，最小为1m m 1m m ，其中以 一3m m 的矿样居多。矿样金属矿物以黄铁矿为主， 脉石矿物石英次之，伴生有闪锌矿和方铅矿等多种 氧化，硫化矿物的风化砂岩混合矿床；其中方铅矿， 白铅矿均以极细颗粒分布在黄铁矿，闪锌矿和石英 矿物的间隙中，难以分离富集。银的含量甚微，银元 素主要是以离子状态赋存在黄铁矿中；从黄铁矿、闪 锌矿的单体解离度测定结果表明，黄铁矿的单体解 离度在1 0 0 “m 以下较好，而闪锌矿的单体解离度则 要在5 0 肚m 以下才会有较好的解离效果；从X 一射线 衍射分析及电子探针测试结果表明，矿物组成主要 为石英，黄铁矿，白铁矿，闪锌矿，高岭石，方解石， 白铅矿，方铅矿，赤铁矿，菱铁矿，菱锌矿，雄黄，毒砂 和锐钛矿，矿物组成及相对含量结果见表4 。 表4原矿主要矿物组成及相对含量 T a b l e4T h em a i nm i n e r a lc o m p o s i t i o na n d r e l a t i v ec o n t e n to ft h er a wo r e ／％ 矿物石英 黄铁矿 白铁矿 闪锌矿高岭石 含量0 ．9 6 0 ．7 10 ．4 30 ．4 71 ．0 0 验方案以探索试验回收上述三类矿物为主，采用了优 先浮选流程浮选硫化铅、硫化铅 氧化铅混合浮选流 程浮选铅矿物、铅锌混合浮选流程和捕收剂、抑制剂 种类选择，分别进行了探索试验。试验结果表明，无 论采用那种流程和捕收剂、抑制剂，都难以回收铅矿 物，铅在精矿中基本无富集；而部分硫化锌矿物可浮 性又好，即使采用大量的抑制剂，甚至采用氰化钠，在 不使用捕收剂的情况下都能浮选。因此，抑锌浮铅不 仅不能回收铅，而且会造成大量的锌损失。所以，分 选该矿石放弃浮选铅，而以浮选锌矿物为主要目标。 同时确定了选锌的原则流程见图1 。 晤矿 药剂用量单位g ／t ； 竺『兰一 搅拌、浮选时间单位m i n ；下同 石灰 5 | 硫酸铜 2 | | | 硫酸铜15 0 0 2 l l I I K M 捕收剂1 0 小 精l 选Ⅲ 掣产13 5 水硫酸铜7 0 0 2 I l l 硫酸铜2 0 0 2 I I K M 捕收剂2 0 扫I 选Ⅲ 号●气 图9闭路试验流程及药剂制度 F i g ．9 C l o s e d c i r c u i tt e s tp r o c e s sa n dd r u gs y s t e m 表6闭路浮选试验结果 T a b l e6 R e s u l t so fc l o s e dc i r c u i tf l o t a t i o nt e s t 5 产品考查 对浮选锌精矿进行多元素分析，结果见表7 。 表7 锌精矿多元素分析结果 T a b l e7R e s u l t so fm u l t i e l e m e n ta n a l y s i so fz i n c c o n c e n t r a t e ／％ 垂童兰 竺 ．里兰垒 垒 含量0 ．0 21 ．6 3 1 ．8 60 ．0 9 8 4 5 ．8 70 ．6 86 ．2 13 4 ．9 5 7 5 ．5 0 尾矿 锌精矿多元素分析结果表明，除A s 略高一点以 外，其它杂质含量都达到了产品质量要求。 6结论 1 某地铅锌矿含P b 0 ．8 8o A ，Z n 4 ．6 1 ％，A g l 6 ．3 g ／t ，是以金属矿物黄铁矿为主，脉石矿物石英次之， 伴生有闪锌矿和方铅矿等多种氧化、硫化矿物的混 合铅锌矿床。 2 该矿风化严重，疏松易碎，矿物多以泥砂状结 构集合体、球形、不规则状和细粒状产出，矿石中铅 矿物主要是方铅矿 约占6 0 ％ 和白铅矿 约占 4 0 ％ ，这两种矿物以极细颗粒分布在黄铁矿、闪锌 下转第7 7 页 黼 万方数据 2 0 1 9 年第1 期谢卓宏等半自磨机及球磨机衬板结构的改进 7 7 加至3 0m m 。有效的增加磨矿效率，使半自磨机内 部物料粒级匹配合理，矿物处理能力由7 5t ／h 提高 至1 2 0t ／h 。 3 将溢流型球磨机筒体衬板单波峰设计改进为 双波峰的设计结构。提高了球磨机的磨矿能力，同 时延长了衬板的使用寿命。 4 将溢流球磨机端衬板原设计为两段分割结 构，改进为三段分割结构，合理利用磨矿性能，降低 衬板成本。 5 改造后半自磨机和球磨机衬板使用寿命分别 提高了15 0 0h 和，22 0 0h ，生产能力提高了5 0 ％。 磨矿系统电能能耗下降1 2 ．3 4 k W h ／t 、钢耗下 降0 ．3k g ／t 。 参考文献 [ 1 ] 王磊．大型一次磨机的衬板设计，材料及操作实践[ J ] ． 国外金属矿选矿，1 9 9 1 1 1 3 7 4 4 ． E 2 3 冯炎飞，张斌，张勇．某半自磨一球磨磨矿分级系统 的优化E J 3 ．现代矿业，2 0 1 6 1 0 2 0 0 2 0 1 ． [ 3 3 任广利，田德臣．改进球磨机衬板设计，效益显著提高 E J 3 ．河北冶金，1 9 8 4 4 5 6 5 8 ． [ 4 ] 马国栋，韩玉，陈苏龙，等．青海五龙沟地区金多金属 矿成矿规律[ J ] ．金属矿山，2 0 1 5 ，4 4 1 0 1 1 0 一1 1 5 ． E 5 3 杨琳琳，文书明．自磨机和半自磨机的发展应用E J 3 ．国外 金属矿选矿。2 0 0 5 7 1 3 1 6 ． E 6 ] 张清．磨机衬板的磨损和衬板用钢的发展E J 3 ．钢铁， 1 9 8 8 5 6 3 - 6 9 ． E 7 3 唐新民．提高磨矿机衬板使用寿命的途径E J 3 ．有色金属 选矿部分 ，1 9 8 8 2 4 2 4 6 ． E 8 3 刘贤玉，王海龙，李宪义，等．球磨机简体衬板布局及连 接方式的改造实践E J 3 ．黄金，2 0 0 9 ，3 0 2 ；3 1 3 3 ． [ 9 ] 唐新民．冬瓜山铜矿半自磨机简体衬板被砸碎的研究 E J 3 ．矿业装备，2 0 1 2 1 7 4 7 7 ． E l O ] 谢恒星．湿式磨矿中钢球磨损机理与磨损规律数学模型 的研究[ D ] ．长沙中南大学，2 0 0 2 ． [ 1 1 ] 汪荣，韩斌，杨奕，等．球磨机用耐磨复合衬板 C N 2 0 3 4 3 7 1 6 5 u [ P ] ．2 0 1 3 6 2 6 ． E a z 3 张国庆，章成希．一种球磨机衬板C N 2 6 0 3 6 9 4 [ P ] ． 2 0 0 4 2 1 8 ． [ 1 3 3 杨树新．自磨机简体衬板对自磨工艺的影响E J ] ．有色矿 冶，2 0 0 9 ，2 5 1 5 0 一5 2 ． [ 1 4 ] 王明欣．半自磨工艺对湿式自磨机衬板的影响及改进 E J 3 ．金属矿山，2 0 0 3 9 6 0 6 1 ． [ 1 5 ] 符寒光．加筋高铬铸铁自磨机衬板研制成功E J 3 ．金属 矿山，1 9 9 5 5 4 2 - 4 3 ． E 1 6 3 张永，孙东亮，韩宁刚．大型半自磨机衬板及格子板 改造[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 5 7 5 7 6 ． E 1 7 3 唐新民，吴照银．球磨机筒体衬板形状的理论探讨E J 3 ． 矿山机械，2 0 0 5 1 2 0 2 2 ． 上接第5 2 页 矿和石英矿物的间隙中，难以分离富集，并得到试验 验证。 3 本工艺研究重点主要针对锌矿物进行分选， 试验发现处理该类矿物，需添加大量抑制剂黄铁矿 才能得到抑制，使用一定量的活化剂才能使部分可 浮性差的闪锌矿活化，用捕收能力强的捕收剂才能 使锌矿物有效回收。 4 优化药剂条件，原矿磨到一7 4 肚m 占9 0 ％，采 用合成配制的K M 捕收剂，经两次粗选三次精选三 次扫选 中矿提前一段返回 闭路流程试验可获得的 锌精矿产率8 ．2 6 ％、品位4 5 ．8 7 ％、回收率8 3 ．2 7 ％ 的闭路流程指标。 5 对产品进行多元素考察，锌精矿所含杂质基 本符合产品质量要求。伴生元素A g 在精矿中稍有 富集，大部分因以离子状态赋存在黄铁矿中，随之进 入尾矿。 参考文献 E 1 3 尚衍波，陈经华，何发钰．中国铅锌选矿技术新进展E J 3 ． 世界有色金属，2 0 1 6 3 1 2 1 8 ． E 2 3 刘强．某高泥低品位铅锌银硫矿选矿工艺研究E J 3 ．矿 业工程，2 0 1 7 1 2 9 - 3 1 ． E 3 3 罗仙平，陈晓明，钱有军，等．江西某铅锌银多金属硫化矿 石选矿工艺研究E J 3 ．金属矿山，2 0 1 2 1 2 5 7 6 1 ． E 4 3 穆晓辉．细粒嵌布铅锌矿石选矿工艺研究E J ] 甘肃冶金， 2 0 1 3 增刊1 3 0 3 3 ． E 5 3 刘智林，魏宗武，叶雪均．某选矿厂矿泥系统铅锌分离工 艺的探索E J 3 ．矿业研究与开发，2 0 0 5 ，2 5 1 4 1 4 2 ． E 6 3 I ．贝拉克塔尔，A ．阿斯兰，S ．厄塞因，等．原生矿和粘土对 多金属矿石浮选选择性的影响[ J ] ．国外选矿快报，1 9 9 9 5 1 1 1 6 ． 万方数据