某铜铅锌多金属硫化矿选矿试验研究.pdf

。6 ‘ 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第3 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 3 ．0 3 ．0 0 2 某铜铅锌多金属硫化矿选矿试验研究 邱廷省1 ，张宝红1 ，艾光华1 ，丁声强1 ，张卫星1 , 2 1 ．江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州3 4 1 0 0 0 ； 2 ．长沙有色冶金设计研究院有限公司，长沙4 1 0 0 1 1 摘要某铜铅锌多金属硫化矿含铜0 ．3 8 ％、铅2 ．0 2 ％、锌2 ．8 0 ％，针对该矿石的工艺矿物学特征，进行了不同 药剂种类及用量的条件试验，确定了“铜一铅一锌依次优先浮选”工艺流程。闭路试验获得了含铜2 0 ．5 0 ％、铜回收率为 7 0 ．0 3 ％、含银84 9 8 ．7 4g ／t 的铜精矿和含铅5 8 ．6 7 ％、回收率为8 4 ．1 6 ％、铅含银22 0 0 矾的铅精矿和含锌5 0 ．7 6 ％、锌 回收率8 2 ．9 1 ％的锌精矿的较好指标。 关键词铜铅锌分离；多金属硫化矿；优先浮选；伴生银 中图分类号T D 9 2 3 ．7 ；T 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 3 0 0 0 6 0 5 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nM i n e r a lP r o c e s s i n go faC u - P b - Z nP o l y m e t a l l i cS u l f i d eO r e Q z uT i n g s h e n 9 1 ，Z H A N GB a o h o n 9 1 ，A IG u a n g h u a l ，D I N GS h e n g q i a n 9 1 ，Z H A N GW e i x i n 9 1 君 1 ．F a c u l t yo fR e s o u r c ea n dE n v i r o n m e n tJ i a n g x iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ， G a n z h o uJ i a n g x i3 4 1 0 0 0 ．C h i n a ；aC h a n g s h aE n g i n e e r i n ga n dR e s e a r c hI n s t i t u t eL t d ．o f N o n f e r r o u sM e t a l l u r g y ，C h a n g s h a4 10 0 11 ，C h i n a A b s t r a c t AC u P b Z np o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r ec o n t a i n i n g0 ．3 8 ％C u ，2 ．0 2 ％P ba n d2 ．8 0 ％Z n ，b a s e d o nt h ec h a r a c t e r i s t i co fp r o c e s sm i n e r a l o g yo ft h eo r e ，t h er e a g e n ts i e v i n ga n dd o s a g et e s t e sw e r ec a r r i e do u t ， a n df i n a l l yt h ep r o c e s sf l o w s h e e to fs e l e c t i v ef l o t a t i o no fc o p p e r ，l c a da n dz i n cm i n e r a l sw a sd e t e r m i n e d ．G o o d i n d e x e sw e r ea c h i e v e db yt h ec l o s e d - c i r c u i tt e s t ，a n dt h ec o n c e n t r a t e so fc o p p e r ，l e a da n dz i n cg r a d i n g 2 0 ．5 0 ％C u ，5 8 ．6 7 ％P ba n d5 0 ．7 6 ％Z nw e r eo b t a i n e d ，a tr e c o v e r i e so f7 0 ．0 3 ％C u ，8 4 ．1 6 ％P ba n d8 2 ．9 1 ％ Z n ，w h i l et h es i l v e rc o n t e n ti nt h ec 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 ew e r e84 9 8 ．7 4 驴a n d22 0 0g ／t r e s p e c t i v e l y ． K e yw o r d s s e p a r a t i o no fc o p p e r - l e a d - z i n c ；p o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r e ；p r i o r i t yf l o a t a t i o n ；a s s o c i a t e ds i l v e r 某矿业公司的矿石主要有价组分是铜、铅、锌 和银。受该公司的委托，对该铜铅锌银多金属矿进 行选矿试验研究，旨在通过试验选择适合于该矿石 的合理选矿工艺流程，充分回收矿石中的铜、铅、 锌和银等有价金属元素，为该选矿厂的选矿工艺流 程改造提供依据。根据矿方的要求，尽量不改变现 场工艺流程的条件下，完成选矿工艺流程的推荐， 最大限度地提高选矿指标。 在工艺矿物学研究的基础上，试验采用“铜一 铅一锌依次优先浮选”的主干流程方案，采用新型 的捕收剂Q A 一0 2 作铜的捕收剂，在高碱条件下， 乙硫氮作铅捕收剂，铅尾矿经C u S 0 4 活化后再用黄 药选锌。通过该优先浮选工艺流程，分别可获得 铜、铅、锌三种合格精矿，银金主要富集在铜精矿 和铅精矿中[ 1 | 。 1 矿石性质 1 ．1 矿石多元素分析 实验室试验用试样由矿方提供，根据矿石类 型、构造部位、岩性特征按比例刻槽采取，以保证 基金项目江西省科技厅计划项目 2 0 0 9 B H B l 5 4 0 0 ；福建省科技厅区域重大计划项目 2 0 1 0 H 4 0 2 6 收稿日期2 0 1 2 0 8 1 3修回日期2 0 1 3 - 0 2 2 8 作者简介邱廷省 1 9 6 2 一 ，男，福建上杭人，博士，教授，主要从事矿物加工和湿法冶金领域的教学科研工作。 万方数据 2 0 1 3 年第3 期邱廷省等某铜铅锌多金属硫化矿选矿试验研究 - 7 样品的代表性。试样的多元素化学分析结果见表1 。 表1 T a b l e 原矿多元素分析结果 1M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l to fr u n - o f - m i n eo r e ／％ 垄耋些垫璺兰 竺 璺塑坚鲤竺垄 生 鱼量 竺 箜 1 单位为加，下同。 该矿石属于复杂含银多金属硫化矿，其中主要 有价金属矿物有铅、锌、铜及贵金属银。 1 ．2 矿物组成 矿石矿物组成复杂，其中铅矿物有方铅矿、硫 铜锡铅矿、块硫锑铅矿、柱硫锑铅矿、纤硫锑铅 矿、铅矾；铜矿物有黄铜矿、黝锡石、砷黝铜矿、 硫铁锑铜银矿、硫锑铜银矿；锌矿物有闪锌矿、红 锌矿、纤锌矿、锌矾；银矿物有硫铁锑铜银矿、硫 锑铜银矿；其它金属矿物有毒砂、黄铁矿、磁黄铁 矿、白铁矿、胶状黄铁矿；非金属矿以绢云母为 主，次为石英、菱铁矿、方解石、磷灰石、绿泥 石等。 1 ．3 主要金属矿物的嵌布构造 黄铜矿呈团粒状、不规则状、星点状、浸染 状分布，含量较低，呈网脉状交代闪锌矿、或在闪 锌矿中呈乳滴状，组成固溶体分离结构。黄铜矿分 布不均匀，部分分布于石英粒间，或沿毒砂裂纹、 粒间填充。此外还常交代雌黄铁矿、砷黝铜矿。 方铅矿呈团块状、不规则状、微脉状、浸染 状交代闪锌矿。方铅矿呈不规则微脉，显微状交代 闪锌矿。此外还沿碎裂的闪锌矿、毒砂裂缝充填。 方铅矿包裹0 ．0 1 加．0 2m l n 黝锡石、0 ．0 0 5 ～0 ．0 1m n l 硫锑铜银矿微粒呈长条状、浑圆状、麦粒状。在方 铅矿边缘为纤硫锑铅矿分布。方铅矿还包裹闪锌 矿、微脉状穿切闪锌矿。有的方铅矿、硫锑铅矿沿 碎裂的毒砂充填。方铅矿呈浑圆状分布于胶状黄铁 矿、白铁矿间。 铁闪锌矿含铁较高，为8 ．1 8 ％。1 3 ．1 ％，呈团 块状、角砾状、碎粒状，被块硫锑铅矿、方铅矿、 黄铜矿、黄铁矿、方解石、石英等脉石胶结穿切。 闪锌矿包裹黝锡石，与黝锡石、砷黝铜矿连生。有 的包裹碎粒毒砂。此外被纤闪锌矿交代、连生。 硫锑铜银矿、硫铁锑铜银矿呈微粒麦粒状被 方铅矿包裹。 2 试验研究 2 ．1 方案选择 原矿性质研究结果表明，该矿石属于含铜铅锌 银多金属硫化矿，其可供回收的主要金属矿物为铜 矿物、铅矿物、锌矿物，银矿物主要富集在铜精 矿、铅精矿产品中。矿石中的铜、铅、锌主要以硫 化物的形式存在，根据原矿性质及其他类似矿石选 矿经验，确定采用“铜一铅一锌依次优先浮选工艺 流程”[ 2 I 。 2 ．2 浮选试验研究 2 ．2 ．1 铜优先浮选捕收剂种类试验 在多金属硫化矿优先浮选中，捕收剂种类的选 择对试验结果至关重要E3 2 。试验采用N a 2 C O 。作调 整剂，Z n S O 。 N a 2 S O ，作为铅、锌的组合抑制剂， 着重考察了Q A 一0 1 、Q A 一0 2 、Q A 一0 3 、B K 一9 0 5 、 Z 一2 0 0 等捕收剂对铜优先浮选的影响，试验结果见 图1 。 对比儿素 图1几种铜捕收剂对铜优先浮选的影响 F i g ．1 T h ee f f e c to fs e v e r a lc o p p e rc o H e c t o r so n c o p p e rs e l e c t i v ef l o t a t i o n 从图1 可知，采用Q A 一0 2 作捕收剂时，具有 良好的选择性，粗精矿中铜回收率较高，铅、锌回 收率较低。故选择Q A 一0 2 作为该矿石铜优先浮选 的捕收剂。 2 ．2 ．2 铜粗选N a 2 S 用量试验 当Q A 一0 2 作为铜优先捕收剂时，铜精矿中含 铅、锌含量仍较高。因此，我们考察了N 蟠对铜 粗精矿中铅、锌含量的影响，试验结果见图2 。 从图2 可知，加入2 5 0g ／t 的N a 2 S 后，对铜品 位和回收率影响不大，铜精矿中含锌从1 6 ．2 9 ％降 到了1 2 ．6 0 ％，但铜精矿含铅从1 0 ．5 7 ％升到了 1 5 ．7 3 ％。因此，铜粗选不需添加N a 2 s 。 2 ．2 ．3 铜粗选抑制剂用量试验 铜精矿中铅和锌含量均较高，为了确定铜粗选 抑制剂的最佳用量，我们进行了抑制剂用量试验， 试验结果见图3 。 ∞∞踟加印∞∞如加m 0 堡瓣擎回 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第3 期 铅粗选N a 用量／ g ‘t 。1 图2N a S 用量对铜粗选的影响 F i g ．2 T h ee f f e c to fN a Sd o s a g eo nc o p p e r r o u g h i n g z n s o 一- N a 0 3Z n s 0 一N a 2 S 0 ，Z n S O N a 羽 3Z n S O r 卜N a 2 S q 8 0 0 峥8 0 08 0 0 l 0 0 01 0 0 0 8 0 01 0 0 0 1 0 0 0 铜粗选抑制剂用量／ g t 。1 图3 抑制剂用量对铜粗选的影响 F i g - 3 T h ee f f e c to f d e p r e s s a n td o s a g eo nc o p p e r r o u g h i n g 从图3 可知，随着抑制剂总量的增加，铜精矿 中铜品位逐渐升高，铜回收率逐渐降低；同时，铜 精矿中铅、锌品位都有所降低。因此，为了保证铜 精矿中铜回收率，同时综合考虑铜精矿中铜品位、 铅锌品位及回收率，最终确定了抑制剂用量为 Z n S 0 4 N a 2 S 0 3 为8 0 0 10 0 0g ／t 。 2 ．2 ．4 铜粗选交叉条件试验 在确定了铜粗选抑制剂用量后，我们进行了 N a C O ，与Q A 一0 2 用量的正交试验，N a 2 C O ，的用量 对Q A - 0 2 的捕收性能有较大影响，综合考虑铜精矿 中铜品位、回收率以及选矿效率，最终确定了N a 2 C O ， 的用量为10 0 0g ／t ，Q A 一0 2 的用量为3 0 ．0g ／t ，试 验结果见表2 。 2 ．2 ．5 磨矿细度试验 本次试验在N a 2 C 0 3 用量10 0 0g ／t ，Z n S O 。 N a 参S 0 3 用量为8 0 0 10 0 0g ／t ，Q A 一0 2 用量3 0 趴， 松醇油用量1 4 趴的基础上，考察了磨矿细度对铜 粗选试验结果的影响，试验结果见图4 。 表2正交试验结果 T a b l e2R e s u l t so f o r t h o g o n a lt e s t 所在列 12345 因素N a 2 C 0 ，／ g 一 Q A - 0 2 ／ g t - ‘ 铜品位，％铜回收率，％选矿效率 试验1 01 09 ．5 16 1 ．3 11 6 ．4 3 试验2 02 09 ．2 26 6 ．9 81 7 ．0 1 试验3 03 08 ．7 36 0 ．6 51 5 ．0 4 试验45 0 0 1 0 9 ．4 16 2 ．9 01 6 ．9 4 试验55 0 0 2 07 ．7 07 0 ．1 1 1 4 ．8 9 试验65 0 03 08 ．9 46 8 ．4 61 7 ．3 7 试验71 0 0 01 08 ．7 16 9 ．4 51 6 ．9 1 试验81 0 0 02 08 ．2 86 9 ．7 31 6 ．0 5 试验91 0 0 03 08 ．9 87 9 ．8 72 0 ．0 4 堡 毯 咯 b 瓣 曜 蓬 瓣 擎 回 奄 婆 琢 磨矿细度，％一7 4 斗m 图4 磨矿细度试验结果 F i g ．4E x p e r i m e n tr e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 从图4 可知，随着磨矿细度的增加，铜精矿中 铜品位逐渐升高，回收率也升高，当磨矿细度 一7 4 斗m 占9 0 ％时，铜精矿品位和回收率开始下 降，所以确定一7 4p , m 占8 5 ％作为磨矿细度。 2 ．2 ．6 铅粗选石灰用量试验 在铅浮选作业中，采用石灰作为p H 调整剂， Z n S O 。作为锌抑制剂，乙硫氮作为铅优先浮选捕收 剂。试验硫酸锌用量8 0 0g ／t ，乙硫氮用量8 0 趴， 松醇油用量1 4 趴，通过对比石灰用量来确定铅浮 选最佳p H ，试验结果见图5 。 零 、 趟 n 鲁 堡 褂 擎 回 石灰用量／ k g r 1 图5 石灰用量对铅浮选的影响 F i g ．5 T h ee f f e c to fl i m ed o s a g et e s to nl e a dr o u g h i n g 从图5 可知，随着石灰用量的增加，当石灰用 量增加到3 ．0k g ／t 时，此时的矿浆p H 一1 2 ，铅精 如弱舳竹∞8∞弱∞ 耄∞∞∞印如∞如加m 0 ；。加酪∞弱卯的∞甜钇∞粥弘弘弛∞ 万方数据 2 0 1 3 年第3 期邱廷省等某铜铅锌多金属硫化矿选矿试验研究．9 ． 矿中铅品位和回收率都到达了最大值，铅品位达 3 9 ．1 2 ％，铅回收率达7 1 ．6 4 ％。因此，确定了在铅 粗选作业中，石灰的最佳用量为3 ．0k g ／t ，此时矿 浆p H1 2 ．4 0 。 2 ．2 ．7 铅粗选锌抑制剂种类及用量试验 在确定了铅粗选p H 后，考察了锌抑制剂种类 及用量对铅粗选的影响，试验结果见图6 。 锌抑制剂种类及用馈， g ．1 _ 1 图6 锌抑制剂种类及用量对铅浮选的影响 F i g ．6 T h ee f f e c to ft y p ea n dd o s a g eo fz i n c d e p r e s s a n to nl e a df l o t a t i o n 从图6 可知，随着Z n S O 。用量的增加，铅精矿 中锌品位逐渐下降，但铅品位也逐渐下降。而用组 合抑制剂 Z n S 0 4 N a 2 S O ， 时，虽然铅精矿中锌品 位有所降低，但铅品位也降低明显。因此，确定了 Z n S O 。的最佳用量为8 0 0g ／t 。 2 ．2 ．8 铅粗选捕收剂种类试验 在确定了铅粗选p H 值、锌抑制剂种类及用量 后，进行了铅浮选捕收剂种类试验，对比了单一捕 收剂及组合捕收剂的选铅效果，试验结果见图7 。 从图7 可知，乙硫氮 苯胺黑药组合捕收剂与 乙硫氮单一捕收剂的浮选效果均较好。因此，综合 考虑铅精矿中铅品位和铅回收率，确定了乙硫氮作 为铅粗选捕收剂。 2 ．2 ．9 铅粗选捕收剂用量试验 在铅优先浮选时，乙硫氮作捕收剂体现了良好 表3 T a b l e3 蓬 芝 畦 铅捕收剂种类及用量／ g t 4 图7 不同捕收剂对铅浮选的影响 零 ＼ 斟 娶 叵 F i g ．7 T h ee f f e c to fd i f f e r e n tc o l l e c t o r so nl e a d f l o t a t i o n 的浮选性能，乙硫氮用量试验见图8 。 7 6 7 4 7 2 堡 嚣蓍 6 6 6 4 乙硫氮用量／ s t 4 图8 捕收剂用量对铅浮选的影响 F i g ．8 T h ee f f e c to fc o l l e c t o rd o s a g eo nl e a df l o t a t i o n 从图8 可知，随着乙硫氮用量的增加，铅精矿 产率增加，铅品位也逐渐上升，当乙硫氮用量增加 到1 2 0g ／t 时，铅品位上升趋势已不明显，而回收 率却大幅降低。因此，确定了在铅粗选时乙硫氮的 最佳用量为1 0 0 趴，在此用量下，可获得品位为 3 9 ．2 3 ％、回收率为7 4 ．9 5 ％的铅粗精矿。 2 ．2 ．1 0 闭路试验 在上述条件试验及开路流程试验的基础上，进 行了铜一铅一锌依次优先浮选全流程闭路试验，闭路 试验流程见图9 。银主要富集在铜精矿与铅精矿 闭路试验结果 R e s u h so fc l o s e d - c i r c u i tt e s t ／％ 如钙∞巧如巧加巧m，0 ∞∞∞加印∞∞如加m 0 零＼攀磕 万方数据 1 0 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第3 期 生药剂用量单位g ／t z n s O 石灰2 0 0 木 一- ⋯办s 4 ， n N n a 2 C ，m 0 3} 松u A 醇．- 0 油27 1 4 姗盎肖酥二 z n 蜘N 蛹m | l 厂r 、 1 0 0 1 0 0 中1 中2 铜精矿 中1 0中3 空白 石灰3 0 0 0 Z n S 0 48 0 0 S N 一9 松醇 松醇油1 4 彳卜√ l S N 一9 l o o C u S O , 5 0 0 丁基黄药l 松醇油1 4 弓七一 I 丁基黄 I 松醇油 黛5 01 3 中≮9 石灰 | 甲甲 尾矿 山 中1 6 锌精矿 图9 闭路试验流程 F i g ．9 T h ef l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 中，试验结果见表3 。 3 结论 1 该矿业公司的矿石属于铜铅锌多金属矿石， 矿石中铜、铅、锌和银具有很好的综合回收利用 价值。 2 矿石结构构造较复杂，相互包裹交代结构 明显，碎裂结构在毒砂、闪锌矿中普遍，致使矿物 嵌布特征复杂，嵌布粒度以细一中粒为主，一些微 粒包裹体未统计其中。铜矿物单体解离差，铅矿物 和锌矿物解离较好，但微细粒仍未达到完全解离， 对选矿产品质量有一定影响。 3 采用江西理工大学自主研发的Q A 一0 2 铜捕 收剂，得到了较好的铜选矿技术指标。 4 根据矿石性质，采用铜铅锌依次优先浮 选工艺流程，可获含铜2 0 ．5 0 ％、回收率为7 0 ．0 3 ％、 含银84 9 8 ．7 4g e t 的铜精矿，含铅5 8 ．6 7 ％、回收率 为8 4 ．16 ％、含银22 0 0g ／t 的铅精矿和含锌5 0 ．7 6 ％、 锌回收率8 2 ．9 1 ％的锌精矿的选矿技术指标。 参考文献 [ 1 ] 邱廷省，李国栋，方夕辉．复杂多金属氧化矿中金银回收 技术研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 9 9 8 4 8 8 ． [ 2 ] 罗仙平，王淀佐，孙体昌，等．某铜铅锌多金属硫化矿电 位调控浮选试验研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 6 6 3 0 3 4 ． [ 3 ] F u e r s t e n a uDW ．浮选理论和工艺的进展及前景[ J ] ．国 外金属矿选矿，1 9 8 9 3 l 1 3 ． [ 4 ] 肖巧斌，历平，王中明．西藏某铜铅锌多金属矿选矿工 艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 2 1 5 ． [ 5 ] 艾光华，任祥君，魏宗武．某难选铅锌硫化矿浮选工艺试 验研究[ J ] ．矿业研究与开发，2 0 0 6 ，2 6 2 4 9 5 1 ． 、 岔 岔 岔 命 岔 岔 岔 岔 仓 岔 仓 岔 僚 岔 岔 岔 岔 金 命 仓 仓 仓 仓 仓 仓 岔 徐 夼 夼 命 岔 命 命 岔 昆明路博润矿业科技开发有限公司 专业生产置换锌粉及电解电积添加剂的供应商 金银提炼专用置换锌粉、置换助剂、添加装置 高纯度高活性、置换率高、置换成本低，金泥含金品位高 铅锌湿法冶金工艺净化专用锌粉及砷盐、锑盐 比表面积大，纯度高，在净化除杂中避免镉的返溶，降低净化成本 金属电解电积工艺专用明胶、添加剂及溶胶装置 可使产品更加平整、致密，提高产品质量，易于剥离，减少电解槽酸雾 地址云南昆明国家高新技术产业开发区海源中路和成国际B 座 电话0 8 7 1 - 6 6 9 2 5 8 9 96 6 5 2 6 6 鸺1 3 5 2 9 2 1 6 ∞8邮编6 5 0 1 0 6 M 上} _ 上潞≯ 一～㈣一 一t 邮 一弹 鼍邮 一蛳 寿一 占 一● 厂、捕焉黼 万方数据