铅锌多金属矿分段浓缩选别技术的研究与应用.pdf

3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第2 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 0 4 9 2 ．2 0 1 8 ．0 2 ．0 0 8 铅锌多金属矿分段浓缩选别技术的研究与应用 陈如凤1 ，缪建成1 ，赵志强2 ，胡继华1 ，马斌1 ，范寻1 1 ．南京银茂铅锌矿业有限公司，南京2 1 0 0 3 3 ； 2 ．北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 摘 要通过多碎细磨、原矿分级溢流优先浓缩脱水，进行了高浓度选铅银、选锌，锌尾矿再浓缩脱水选硫、选 锰，同时匹配合理的选矿药剂，原矿浓缩水回用于磨矿分级和选铅，锌尾浓缩水回用于选锌，尾矿浓缩水回用于选硫、 选锰，剩余各种废水经适度处理回用于选铅和磨矿分级等，使一段磨矿细度一7 4 “m 从7 0 ％提高到8 0 ％，铅、锌、硫人 选初始浓度分别提高到5 0 ％、4 0 ％、5 0 ％，选矿废水全部分质回用。铅锌硫银回收率分别提高了1 ．5 、2 ．8 3 、1 3 ．5 7 、 1 ．0 1 个百分点，硫精矿主品位从3 8 ．9 ％提高到4 6 ．5 ％，设备减少4 0 ％、能耗降低2 5 ％，节约了选矿药剂消耗和废水处 理费用，实现了铅锌多金属矿产资源的高效回收和节能环保。 关键词分段浓缩选别；高浓细度；废水分质回用；节能环保 中图分类号T D 9 2 1 ；T D 9 2 3 ；T D 9 2 5文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 8 0 2 - 0 0 3 8 - 0 7 R e s e a r c ha n dA p p l i c a t i o no f t h eT e c h n o l o g yo fS e p a r a t i n g a n dC o n c e n t r a t i n gP b ．Z nP o l y m e t a l l i cO r e C H E NR u f e n g l ，M I A OJ i a n c h e n g l ，Z H A OZ h i q i a n g z ，H U J i h u a l ，M AB i n l ，F A NX u n ； J ．Ⅳ口彬n gY i n m a oL e a d z i n c 施n i n gC o ．，L t d ，肫彬n g2 1 0 0 3 3 ，C h i n a ；2 ．S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a l l m t h u t eo fM i n e r u lP r o c e s s i n g ，B e i 筇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 d l u r g y ，B e i j i n g1 0 2 6 2 8 ，C h i n a A b s t r a c t T h r o u g hm u l t i p l ec r u s h i n ga n df i n eg r i n d i n g ，t h ep r e f e r e n t i a lt h i c k e n i n ga n do v e r f l o wo ft h er a wo r e ， l l i g hc o n c e n t r a t i o nf l o t a t i o nf o rl e a d ，s i l v e ra n dz i n c ，a n ds u l f u ra n dm a n g a n e s ef l o t a t i o na f t e rt h i c k e n i n go fz i n ct a i l i n g s m a t c h i n gr e a s o n a b l em i n e r a lp r o c e s s i n gr e a g e n t s a r ec a r r i e do u t ．O r ec o n c e n t r a t e dw a t e ri sr e u s e df o r g r i n d i n g c l a s s i f i c a t i o na n dl e a df l o t a t i o n ，c o n c e n t r a t e dw a t e ro fz i n ct a i l i n gi sr e u s e df o rz i n cf l o t a t i o n ，c o n c e n t r a t e dw a t e ro f t a i l i n g si sr e u s e df o rs u l f u ra n dm a n g a n e s er e c o v e r y ，a n dt h eo t h e rw a s t ew a t e ri sr e u s e df o rl e a da n dg r i n d i n g c l a s s i f i c a t i o na f t e rt r e a t e dm o d e r a t e l y ．M a k et h ep r i m a r yg n n d i n gf i n e n e s so f 一7 4 岬i n c r e a s e df r o m7 0 ％t o8 0 ％，t h e i n i t i a lf l o t a t i o nc o n c e n t r a t i o no fl e a d ，z i n ca n ds u l f u ri n c r e a s e dt o5 0 ％，4 0 ％a n d5 0 ％r e s p e c t i v e l y ，a n dt h em i n e r a l p r o c e s s i n gw a s t e w a t e ri sc o m p l e t e l yr e c y c l e dr e s p e c t i v e l y ．T h er e c o v e r yr a t e so fl e a d ，z i n c ，s u l f i d ea n ds i l v e r a r e i n c r e a s e db y1 - 5 ，2 ．8 3 ，1 3 ．5 7 ，1 ．0 1p e r c e n t a g ep o i n t s ，t h em a i ng r a d eo fp y r i t ec o n c e n t r a t ei n c r e a s e df r o m3 8 ．9 ％t o 4 6 ．5 ％，w i t ht h ee q u i p m e n t sr e d u c e db y4 0 ％，e n e r g yc o n s u m p t i o nr e d u c e db y2 5 ％．A t 岫s a m et i m ei ts a v e st h e c o n s u m p t i o no fm i n e r a lp r o c e s s i n gr e a g e n ta n dt h ec o s to fw a s t e w a t e rt r e a t m e n t ，a n d a c h i e v e st h ee f f i c i e n tr e c o v e r yo f l e a d z i n cp o l y m e t a U i cm i n e r a lr e s o u r c e sa n de n e r g ys a v i n ga n de n v i r o u m e n t a lp r o t e c t i o n ． K e yw o r d s s u b s e c t i o nc o n c e n t r a t i o na n ds e p a r a t i o n ；h i g hf i n e n e s s ；w a s t e w a t e rr e u s e ；c o l u m nm a c h i n e c o m b i n a t i o n ；e n e r g yc o n s e r v a t i o na n de n v i r o n m e n tp r o t e c t i o n 南京栖霞山铅锌矿选矿厂处理规模13 0 0t ／d ， 主要产品为铅、锌、硫、锰精矿。目前选矿入选原矿 品位为铅1 ．5 0 ％、锌2 ．5 0 ％、硫3 0 ．0 ％、锰3 ％、银 9 0g ／t 左右，含碳5 ％，属于高硫低铅锌多金属矿。 技术改造前，磨矿细度- 7 4 斗m 占7 0 ％，浓度3 7 ％， 基金项目“十二五”国家科技支撑项目 2 0 1 5 B A B 0 2 B O I 收稿日期2 0 1 7 - 0 7 1 1修回日期2 0 1 8 - 0 2 - 0 6 作者简介陈如凤 1 9 8 4 ． ，女，山东平邑人，工程师。 选矿回收率铅8 5 ％、锌8 5 ％、银5 0 ％、硫7 5 ％、锰 4 0 ％。传统选矿技术流程存在的磨矿细度一7 4t x m 含量较低、单体解离不充分、分选指标不够高、废水 全部回用对指标有一定影响、选矿设备多、能耗高的 问题，迫切需要寻找新工艺解决‘川。 万方数据 2 0 1 8 年第2 期陈如凤等铅锌多金属矿分段浓缩选别技术的研究与应用 3 9 ，矿础质 霎茬塞姜篙磊鬻嚣黧龛霎巍嚣 1 ．1 矿石化学多元素与物相分析选别有一定影响。 原矿分析结果列于表1 、表2 ，可以看出矿石中 表1原矿的化学成分分析结果 T a b l e1R e s u l t so fc h e m i c a la n a l y s i so fr u n o f - m i n eo r e／％ 堕坌坠垫生盐 丛 生鱼丛生 旦竺 旦垦 Q堕鲤 鱼量 堑 Q Q 塾 兰垒i Q Q 墼 Q i 箜 Q 1 1 单位g ／t ，下同。 表2矿石中铅、锌化学物相分析结果 T a b l e2R e s u l t so fc h e m i c a lp h a s ea n a l y s i s o fl e a da n dz i n ci no r e s／％ 相别氧化铅硫化铅总铅氧化锌硫化锌总锌 含量0 ．2 3 1 ．3 31 ．5 60 ．1 22 ．2 ．3 52 ．4 7 坌查奎 生 堡墅堑 塑Q 堕 i i 盟Q 1 ．2 矿石的矿物组成 矿石中铅矿物主要为方铅矿，锌矿物主要为闪 锌矿，铁矿物主要为黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿，锰矿 物主要为菱锰矿。脉石矿物主要为白云石、方解石、 碳质物，其次为石英等。 2 重点研究内容 南京栖霞山铅锌矿浮选工艺采用的是铅、锌、硫 优先浮选流程。由于铅锌硫矿物性质复杂，嵌布多 样，同种矿物可浮性也存在差异，再加上硫、碳质物 等的干扰，导致铅、锌、硫、银矿物间分离困难旧引。 根据对矿物的分析结果，要获得较高的铅锌硫 银浮选指标，首先必须让矿物充分单体解离，即细磨 至一7 4 斗m 不小于8 0 ％。而常规用一段闭路磨矿 提高细度，在设备、处理量不变的情况下，必然导致 分级溢流浓度的下降，铅人选初始浓度过低又对 铅锌硫银浮选产生不良影响。为了同时获得较高 的细度和浓度，研究与应用了铅锌硫化矿高浓细 度选矿新技术，即通过多碎细磨、原矿分级溢流优 先浓缩脱水，经过高浓度选铅银、选锌，锌尾矿浓 缩脱水再选硫、选锰，匹配合理的选矿药剂，原矿 浓缩废水回用于磨矿分级和选铅、锌尾浓缩废水 回用于选锌、尾矿浓缩废水回用于选硫、选锰，剩 余各种废水经过适度处理回用于选铅和磨矿分级 等，在选矿废水全部回用的条件下，实现了铅锌多 金属矿产资源的高效回收和节能环保选矿，解决 了上述存在的问题H 引。 重点研究了磨矿细度、浮选初始浓度、废水回用 对指标的影响。 2 ．1 磨矿细度试验结果 磨矿细度决定了有用矿物与脉石矿物单体是否 能够充分解离，因此进行了磨矿细度对铅银浮选指 标的影响试验，试验流程见图1 ，试验结果见图2 。 铅精矿铅尾矿 图1 磨矿细度条件试验流程图 F i g ．1 F l o w s h e e to f9 6 n d i n gf i n e n e s s - - 4 d ▲_ t ’1 ．n ’．_ d 铅品位 一铅心收率 十银凹收率 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 T e s tr e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s s 由图2 可见，在粗选试验中，随磨矿细度 一7 4 岬含量 的增加，铅粗精矿中铅、银回收率逐渐升 高。当磨矿细度为8 0 ％时，铅粗精矿中铅回收率为 7 0 ．5 9 ％，银回收率为4 5 ．3 2 ％，此后若继续增大磨矿 细度，铅银回收率升高不明显，铅品位比较接近。因 此，铅粗选磨矿细度为一7 4 肌m 占8 0 ％较为合适。 2 ．2 铅浮选矿浆初始浓度对铅锌银浮选的影响 原南京栖霞山铅锌矿选矿厂磨矿工艺采用球磨 机与螺旋分级机构成一段闭路磨矿循环，磨矿细度 一7 4 斗m 含量 为7 0 ％左右，螺旋分级溢流浓度为 3 7 ％左右。若按磨矿细度8 0 ％进行生产，则现场分 万方数据 4 0 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第2 期 级机溢流浓度必然严重下降，而且处理量会降低。 为此，不论从哪方面考虑都有必要对分级溢流进行 浓缩，提高铅粗选浮选浓度。试验将磨矿后的矿浆 进行了浓缩，考察了不同的给矿浓度对铅银浮选指 标的影响，试验流程见图3 ，试验结果见图4 。 堕j t ‘4 帅‘} { { l 吒r 、 ＼√ 浓I 缩 I 浮选浓度变量 2 l 8 0 ％，做到了多碎细磨，解决了一段磨矿难以实 现细度一7 4 岬含量t 8 0 ％的突出问题。 2 将球磨分级溢流优先浓缩脱水，浓缩后的原 矿浓度控制在5 0 ％去选铅、锌，使铅银、锌精矿品位 和回收率显著提高，在浮选时间延长的情况下，还使 浮选设备减少4 0 ％，实现了铅锌的高效选别，解决 了铅锌入选浓度低、矿浆体积大、设备多、选矿指标 低的突出问题。 3 通过锌尾再浓缩，浓度控制在5 0 ％去选硫、 锰，脱去了大量锌尾高碱水，使选硫用较少的硫酸将 硫活化，选硫药剂用量显著降低，在浮选时间延长的 情况下，还使浮选设备减少4 0 ％，实现了铅锌伴生 硫锰的高效选别。硫精矿主品位 t 4 6 ．5 ％、硫作业 回收率≥9 6 ％。由于硫尾矿浆体积成倍减少，锰的 指标明显优于普通流程。解决了锌尾综合回收硫锰 入选浓度低、矿浆体积大、设备多、选矿指标低的突 出问题。 4 将原矿浓缩废水回用于磨矿分级和选铅，锌 尾浓缩废水回用于选锌，尾矿浓缩废水回用于选硫、 选锰，剩余各种废水经过适度处理回用于选铅和磨 矿分级等，不够部分利用采矿井下外排水进行补充， 不仅实现了选矿废水的无排放全部回用，而且使废 水中的选矿药剂得到重复高效充分利用，降低了废 水处理成本，大幅度节约了新鲜水用量。解决了铅 锌选矿废水环境污染大、处理成本高、回用指标影响 大的突出问题。 5 由于多碎细磨技术的应用，用两段一闭路破 碎筛分和一段闭路磨矿实现了常规破碎和磨矿不能 实现的效果，大幅度节省了破碎和磨矿能耗和成本。 由于采用原矿浓缩选铅锌和锌尾浓缩选硫锰，使矿 浆体积成倍减少，选别设备能耗和维护成本显著降 低。由于选矿废水采用了分质回用技术，使最终处 理的废水量显著减少，大幅度节省了废水处理成本 与能耗。实现了铅锌多金属矿的高效节能选矿，解 决了铅锌多金属选矿能耗高的突出问题。 5结论 1 通过多碎细磨、原矿分级溢流优先浓缩脱 水，使一段磨矿细度从一7 4I ．L m 占7 0 ％提高到一7 4 斗m 占8 0 ％，铅、锌、硫、锰初始人选浓度分别从 2 9 ％、2 2 ％、1 8 ％、1 0 ％提高到5 0 ％、4 0 ％、5 0 ％、 3 0 ％，实现了细度与浓度的同时提高。 2 铅锌多金属矿分段浓缩选矿，铅、锌、硫、银 回收率分别提高了1 ．5 、2 ．8 3 、1 3 ．5 7 、1 3 ．5 7 、1 ．0 1 个 百分点，铅锌主品位接近，硫精矿主品位从3 8 ．9 ％ 提高到4 6 ．5 ％，选矿指标提高显著。 3 原矿浓缩废水回用于磨矿分级和选铅、锌尾 浓缩废水回用于选锌、尾矿浓缩废水回用于选硫、选 锰，剩余各种废水经过适度处理回用于选铅和磨矿 分级等，实现了选矿废水的全部分质回用，大幅度降 低了选矿废水回用对指标的影响，节约了废水处理 成本和选矿药剂消耗。 4 多碎细磨、分段浓缩高浓度选矿，使设备减 少4 0 ％，选矿能耗降低2 5 ％，节能效果显著。 5 铅锌多金属矿分段浓缩选别高效节能环保 选矿技术的研究与应用，很好地解决了南京栖霞山 铅锌矿以往存在的诸多问题，获得了显著的经济与 社会环境效益。 参考文献 [ 1 ] 缪建成，马斌，刘亚龙．一种高浓细度的高效选铅方 法Z L 2 0 0 9 1 0 0 3 2 7 3 1 ．3 [ P ] 2 0 0 9 - 0 6 - 2 6 ． [ 2 ] 缪建成，王方汉．南京铅锌银矿电位调控浮选的研究与 应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 0 1 5 - 8 ． 万方数据 - 4 4 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第2 期 [ 3 ] 胡岳华，冯其明．矿物资源加工技术与设备[ M ] ．北京 科学出版社，2 0 0 6 5 l 一7 7 ． [ 4 ] 孙水裕，缪建成，刘如意，等．选矿废水净化处理与回用 的研究与生产实践[ J ] ．环境工程，2 0 0 5 ，2 3 1 7 - 9 ． [ 5 ] 缪建成，王方汉，胡继华．南京铅锌银矿废水零排放的 研究与实践[ J ] ．金属矿山，2 0 0 3 8 5 6 - 5 8 ，6 2 ． “2 0 1 8 全国黄金 有色金属 矿山生产新技术、新产品学术交流会“ 征文通知 为了全面总结和展示“十二五”以来中国黄金 有色金属 行业取得的新成果，增进矿业领域产、学、研、 用的学术交流，推动科技进步和科技成果的转化，提升技术创新能力，促进黄金产业的转型升级，增强国际竞 争力，黄金产业技术创新战略联盟、黄金杂志社拟于2 0 1 8 年6 月下旬在满洲里举办“2 0 1 8 全国黄金 有色金 属 矿山生产新技术、新产品学术交流会”。现面向黄金 有色金属 及相关行业的企事业单位、设备厂商、科 研院所、高等院校、社会团体和个人征集会议论文。 一、征文范围 1 有关黄金 有色金属 矿山地质、采矿、机电与自动控制、选矿与冶炼、安全与环保、分析测试等方面 的新技术、新方法、新设备。 2 危机矿山找矿、深部探矿，智能化采矿、深井开采、膏体充填、新型胶凝材料研发、采空区处理，难处 理金矿石选冶、环保提金、节能减排与清洁生产，含氰废渣的无害化处理、尾矿排放及场地修复，数字化矿山 建设，两化融合，贵金属材料等前沿技术，以及高效、复合、无毒选矿药剂的研发。 3 矿业循环经济发展、矿产资源综合利用、绿色矿山建设及矿山全过程成本管控等的新理念、新模式、 新方法。 4 黄金产业转型升级、“一带一路”发展战略、供给侧改革、大数据等热点问题。 5 黄金产融结合的发展趋势；黄金在工业上的应用及发展方向。 二、征文要求 1 凡内容符合征文范围，未在正式刊物或其他会议上发表的论文，均欢迎投稿。论文字数30 0 0 ～ 80 0 0 字，文责自负。 2 论文格式请参照黄金杂志投稿要求 网站h t t p ∥g o l d ．c c 咖．e o m 。请将电子版论文 w o r d 文档， A 4 版面 用E m a i l 方式发送至黄金杂志社信箱j o u r n a l c c g i ．t o m ，并请注明“2 0 1 8 全国黄金 有色金属 矿 山生产新技术、新产品学术交流会征文”字样。 3 论文投稿截止时间为2 0 1 8 年5 月1 5 日。论文由黄金杂志编辑部组织评审，录用的论文将由黄 金杂志社在会前编辑出版论文集，会后部分论文将在中国科技核心期刊黄金杂志上发表。没有被录用的 论文不予退回，被录用论文的第一作者及与会代表每人可获得一本论文集。 4 会议论文将择优选用并安排会议报告交流，大会报告人请提前制作P o w e r P o i n t ，在会议上进行2 0 分 钟的交流报告。 5 论文除正文外，还要包括1 0 0 3 0 0 字的摘要，3 8 个关键词，以及3 个以上主要参考文献 按顺序 编码制在正文相应参考处右上角标出，文后参考文献著录规则按照G B7 7 1 4 _ 2 0 1 5 中的要求 。同时，还要 提供第一作者简介姓名 出生年一 ，性别，籍贯，职称／职务／学位，主要研究方向／从事的工作；具体通信地 址，工作单位，邮政编码，以及联系人的电子信箱和电话号码。如果论文研究成果是基金项目／科研攻关项 目，请标注项目来源及编号。 三、联系方式 地址吉林省长春市南湖大路6 7 6 0 号，黄金杂志社 邮编1 3 0 0 1 2 联系人宿晓静张小瑞 电话0 4 3 14 9 2 4 3 8 3 3 E - m a i l j o u r n a l c c 酊．t o m 黄金杂志社 2 0 1 8 年1 月1 0E t 万方数据