磨矿产品粒度组成对铅浮选的影响研究.pdf

2 0 1 6 年第2 期有色金属 选矿部分 2 9 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 母4 9 2 ．2 0 1 6 ．0 2 ．0 0 6 磨矿产品粒度组成对铅浮选的影响研究 马斌1 ，刘建远z 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 摘要矿物浮选试验研究以及现场生产过程中，往往过多强调磨矿产品的细度，而忽视了磨矿产品的粒度组成对浮选 过程的影响。本次试验研究证明，同一磨矿细度下不同钢球配比的磨矿产品中主要矿物的单体解离度和粒级组成有较大差 异，最佳的粒度组成入选物料可将铅的品位和回收率分别提高1 ．1 8 个百分点和3 ．8 7 个百分点，因此，粒度组成也是影响铅浮 选效果的重要因素。 关键词铅锌矿；磨矿；粒度组成；浮选 中图分类号T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 2 3 ；T D 9 2 1 ．4 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 6 0 2 - 0 0 2 9 - 0 5 R e s e a r c ho fE 丘h to ft h eP a r t i c l eS i z eC o m p o s i t i o no fG r i n d i n gP r o d u c to nt h e F l o t a t i o no fL e a d M AB i n l 。u UJ i a n y u a n 2 J ．N a n j i n gM n m a ok 以一Z i n cM i n eC o ．，L t d ．，N a n j i 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 f M i n e r a lP r o c e s s i n g ，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 n i n ga n dM e t a l l u r y ，8 e 访n g1 0 2 6 2 8 ，C h i n a A b s t r a c t I nf l o t a t i o n t e s ta n dp r o d u c t i o ni ti so f t e nt h ec a s et h a tt h ef i n e n e s so f g r i n d i n gp r o d u c ti s o v e r s t r e s s e dw h i l et h ee f f e c to fi t sp a r t i c l es i z ec o m p o s i t i o no nt h ef l o t a t i o nn e g l e c t e d ．E x p e r i m e n t a ls t u d i e sh a v e s h o w nt h a tt h em i n e r a ll i b e r a t i o nd e g r e ea n dt h ep a r t i c l es i z ec o m p o s i t i o no fg r i n d i n gp r o d u c tw i t hd i f f e r e n ts t e e lb a l l m a t c h i n gw e r es i g n i f i c a n c ed i f f e r e n c ei nt h es a m ef i n e n e s so fg r i n d i n g ．T h eg r a d ea n dr e c o v e r yr a t eo fl e a dw e r e i m p r o v e db y1 ．18p e r c e n t a g ep o i n ta n d3 ．8 7p e r c e n t a g ep o i n tw i t ho p t i m u mp a r t i c l es i z ec o m p o s i t i o n so fm i l l i n g m a t e r i a l s ．E f f e c to ft h ep a r t i c l es i z ec o m p o s i t i o no nt h ef l o t a t i o no fl e a dW a sg r e a t ． K e yw o r d s l e a d z n i cm i n e ；g r i n d i n g ；p a r t i c l es i z ec o m p o s i t i o n ；f l o t a t i o n 磨矿细度是影响选矿指标的重要因素之一引， 工业生产中为获得较好的选矿指标需要合适的磨矿 细度。同一矿石在不同磨矿细度条件下获得的各产 品其粒度组成差异较大，即使在同一磨矿细度下，不 同磨矿环境下获得的各产品其粒度组成也会有较大 的差异，这会直接影响到目的矿物的单体解离度和 可选性旧‘7J 。江苏某铅锌矿中铅的嵌布粒度相对较 细，试验结果表明，该矿石在一7 4 炉占8 0 ％磨矿细 度条件下可获得相对较高的铅品位和回收率，但由 于生产现场受现有磨机容量和日处理量要求等条件 的制约，现场磨矿细度只能达到一7 4 岬占7 5 ％左 右，细度不够影响铅品位和回收率的进一步提高，为 了弥补细度不足对铅品位和回收率的影响，本次研 究通过改变磨机钢球配比，对同一磨矿细度，即一7 4 斗m 占7 5 ％细度条件下不同磨矿产品进行了试验研 究。 1矿石性质 该矿石属中低温热液型多金属硫化矿床，其伴生 元素较多，矿物组成比较复杂。铅的独立矿物主要为 方铅矿，此外尚有少量的铅矾以及白铅矿、硫锑铅矿； 银的独立矿物主要为银黝铜矿、硫锑铜银矿，其次为 辉银矿；绝大部分锌以闪锌矿的形式存在，硫的独立 矿物主要为黄铁矿，其次有少量的白铁矿和磁黄铁 矿。脉石矿物主要为白云石、方解石、长石等，其它脉 石还有绢云母、黏土矿物、白云母、碳质物等，另外，该 矿石中除铅锌外，还共伴生有硫、铜、锰、金、银、铁等有 价元素。矿石的多元素分析结果见表l 。 基金项目“十二五”国家科技支撑计划项目 2 0 1 5 B A B 0 2 8 0 1 投稿日期2 0 1 5 1 2 - 3 1修回日期2 0 1 6 - 0 1 - 1 1 作者简介马斌 1 9 7 7 ． ，男，江苏建湖人，高级工程师，主要从事选矿工程技术开发、应用工作。 万方数据 3 0 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第2 期 丝兰堕坌 垒些垫丝 墅 兰坠鱼 竺丝 尘垦塑竺鲤垒竺翌兰竺竺生 含量0 ．2 8 3 ．6 5 7 ．3 01 5 50 ．9 62 1 ．6 71 7 ．0 24 ．7 41 0 ．0 80 ．9 31 3 ．7 51 ．7 10 ．0 80 ．0 40 ．0 4 1 单位g ／t ，下同。 表1 表明，矿石中铅含量3 ．6 5 ％，锌含量 7 ．3 0 ％，银含量1 5 5g ／t ，金含量0 ．9 6g ／t ，铜含量 表3 不同钢球配比下磨矿产品粒度分析结果 0 ．2 8 ％，铅、锌、银、金、铜是主要的回收元素。T a b l e3p a n i c k s i z e c 。m p o s i ‘i o n o f g r i n d i n gp m d u c ‘ 2 试验研究 2 ．1 磨矿钢球配比与粒度组成 试验所用磨矿设备为X M Q 税4 0 9 0 锥形球磨 机，磨机容积6 ．2 5L ，筒体转速9 6r ／m i n ，功率0 ．6 k W 。磨矿介质为直径3 6m m 大 、2 4m i l l 中 和1 8 m m 小 的钢球。在磨矿细度一7 4 斗m 占7 5 ％条件 下，改变磨机中不同尺寸钢球的重量配比，研究钢球 不同配比条件下磨矿产品的粒度组成。本次试验采 用三种配球方案，对每一种配球方案均通过测定不 同磨矿时间条件下磨矿产品中一7 4 斗m 产物的含量 并绘制磨矿曲线，由曲线求出此条件下达到磨矿细 度为一7 4 斗m 占7 5 ％所需的磨矿时间，为了进一步 对比，试验还将配球方案1 条件下磨至一7 4 斗m 占 8 0 ％细度获得的产品作为比较评价试验结果的另一 个参照，试验磨矿条件见表2 。 表2小型试验磨矿条件一览表 T a b l e2S c h e d u l eo fg r i n d i n gc o n d i t i o n so ft h el a b o r a t o r y t e s t s u n d e rd i f f e r e n ts t e e lb a l lm a t c h i n g 对各试验条件下的磨矿产品，均进行了筛分分 析、各粒级金属分布分析和主要矿物解离分析结果 见表3 至表7 。 由表3 可以看出配球比例变化对磨矿产品中 一2 5 斗m 粒级的产率有一定影响。随着大球比例的 增加和小球比例的减少，磨至产品细度为一7 4 斗m 占7 5 ％时，产品中一2 5 斗m 粒级的产率有增加的趋 势。尤其是试验他和r 1 3 产品中最细粒级的产率接 近T 4 产品中该粒级的产率。这说明在试验条件范 围内，满足产品细度为一7 4 斗m 占7 5 ％的要求下，随 着大球比例的增加，粗粒级和细粒级的产率有所增 加，而中间粒级的产率有所减少。 表4磨矿条件T 1 下磨矿产品金属品位和金属分布率结果 T a b l e4R e s u l t so fm e t a lg r a d e sa n dm e t a ld i s t r i b u t i o nr a t e su n d e rT 1g r i n d i n gc o n d i t i o n／％ 粒级／ 。 品位分布率 岬 C uP bZ n 缸1 J C uP bZ n 缸 1 5 02 ．7 6O ．1 1O ．5 82 ．9 55 2 ．61 ．0 30 ．4 21 ．1 00 ．9 4 1 5 0 1 2 52 ．2 4O ．1 9O ．8 16 ．5 07 4 ．51 ．4 50 ．4 71 ．9 6 1 ．0 8 1 2 5 1 0 0 2 ．7 1O ．1 6 O ．6 14 ．6 35 8 ．71 ．4 80 ．4 31 ．6 91 ．0 4 一1 0 0 - I - 7 41 6 ．8 30 ．2 41 ．4 77 ．3 91 0 71 3 ．7 36 ．4 51 6 ．7 61 1 ．6 9 7 4 3 83 4 ．0 00 ．3 04 ．1 18 ．2 01 5 23 4 ．6 73 6 ．4 33 7 ．5 6 3 3 ．5 4 3 8 2 57 ．3 00 ．3 35 ．1 77 ．9 9 1 7 98 ．1 89 ．8 37 ．8 58 ．4 8 2 53 4 ．1 60 ．3 45 ．1 67 ．1 91 9 53 9 ．4 74 5 ．9 63 3 ．0 84 3 ．2 3 合计 1 0 0 ．00 ．2 93 ．8 47 ．4 21 5 41 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．0 万方数据 2 0 1 6 年第2 期马斌等磨矿产品粒度组成对铅浮选的影响研究 3 l 表6 T { l b l e6 磨矿条件，1 3 下磨矿产品金属品位和金属分布率结果 R e s u l t so fm e t a lg r a d e sa n dm e t a ld i s t r i b u t i o nr a t e su n d e rT 3g r i n d i n gc o n d i t i o n／％ 表7磨矿条件T 4 下磨矿产品金属品位和金属分布率结果 T a b l e7 R e s u l t so fm e t a lg r a d e sa n dm e t a ld i s t r i b u t i o nr a t e su n d e rT 4g r i n d i n gc o n d i t i o n ／％ 粒缈炉产率矿_ 瓦』堕- F 1 厂F 、』堕F 弋一 2 0 0O ．3 90 ．0 7 00 ．2 91 ．2 52 5 ．60 ．1 0O ．0 3O ．0 6O ．0 6 2 0 0 1 5 0l _ 3 50 ．0 7 60 ．3 32 ．8 83 4 ．6 0 ．3 7 O ．1 3O ．5 lO ．2 9 1 5 0 1 2 52 ．1 3O ．1 2O ．4 64 ．8 85 3 ．10 ．9 1O ．2 81 ．3 6O ．7 0 1 2 5 1 0 02 ．8 5O ．1 50 ．6 46 ．0 37 0 ．31 ．5 2O ．5 12 ．2 51 ．2 5 1 0 0 7 41 3 ．2 00 ．2 31 ．1 57 ．9 31 0 01 0 ．7 84 ．2 71 3 ．6 88 ．2 0 7 4 3 83 0 ．1 9O ．3 0 2 ．6 0 8 ．2 31 5 53 2 ．1 72 2 ．0 73 2 ．4 72 9 ．0 7 3 8 2 59 ．1 40 ．3 34 ．6 2 5 l1 7 71 0 ．7 21 1 ．8 71 0 ．1 61 0 ．0 5 2 54 0 ．7 50 ．3 05 ．3 17 ．4 21 9 94 3 ．4 36 0 ．8 43 9 ．5 15 0 ．3 8 合计 1 0 0 ．00 ．2 83 ．5 67 ．6 51 6 11 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．0 表4 7 分别是磨矿产品中几种主要金属在不 同粒级中的金属品位和金属分布率，可以看出，配球 比例变化对产品各金属的粒级分布也有影响，尤其 是对铅金属的粒级分布影响最大在一2 5 斗m 粒级， T 1 、r 1 2 、乃、T 4 试验条件下，铅金属的分布率分别为 4 5 ．9 6 ％、5 6 ．7 7 ％、5 5 ．4 0 ％和6 0 ．8 4 ％。总的来说， 试验r 1 2 和耶产品中铅金属分布情况更为接近T 4 产品的铅金属分布情况。 磨矿产品各粒级中几种主要金属的品位数据表 明，磨矿后各金属均在较细粒级得到程度不等的富 集，铅和银富集的程度较锌和铜高。总的来说，铜、 铅和银在一7 4I x m 各粒级的品位高于原矿品位，在 7 4 岬各粒级的品位低于原矿品位；锌在一1 0 0 斗m 各粒级的品位高于原矿品位，在 1 0 0I x m 各粒 级的品位低于原矿品位。值得注意的是，在试验他、 乃和T 4 产品中，出现了一7 4 3 8 斗m 粒级的铅品位 低于原矿品位的结果，这说明对铅矿物的选择性磨 矿效应在该粒级中有所强化。 对各磨矿条件下获得的磨矿产品在显微镜下逐 粒级地进行了主要矿物的解离度测定分析，统计了 万方数据 3 2 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第2 期 铜矿物、方铅矿、闪锌矿及黄铁矿的单体解离度，并 据此进行不同磨矿条件下重要矿物单体解离度差异 的比较，结果见表8 。 表8 不同条件下磨矿产品中各矿物的总单体解离度 T a b l e8M i n e r a ll i b e r a t i o nd e g r e eu n d e rd i f f e r e n t g r i n d i n gc o n d i t i o n s ／％ 由表8 可以看出，三个磨矿产品中主要矿物解 离度相差很小，说明当磨矿细度不能进一步提高时， 可以通过改变磨矿中钢球配比的变化来实现产品中 矿物的高效解离，这对现场进行技术改造具有重要 的现实意义。 2 ．2 粒度组成对铅浮选的影响 为考察粒度组成对铅浮选的影响，进行了T l 、 他、亿、T 4 等四组磨矿条件下磨矿产品的铅开路浮 选对比试验，试验流程如图1 所示。考虑到不同磨 矿条件下可能对应有不同的最佳浮选药剂用量，对 每个磨矿条件均进行了一套不同捕收剂用量的浮选 试验，然后将最佳的浮选结果进行比较。浮选试验 中对各粗选和扫选的捕收剂添加量实行联动变化， 以粗选I 的用量为起点，粗选Ⅱ、扫选I 、扫选Ⅱ的 用量依次按上个作业的一半添加。不同磨矿条件下 获得的最佳试验结果见表9 。 图1铅浮选开路试验流程 F i g ．1E x p e r i m e n tp r o c e s so fl e a df l o t a t i o n 表9 表明，磨矿细度从一7 4 斗m 占7 5 ％提高到 8 0 ％ 试验T 1 与T 4 比较 时，通过加大捕收剂用量， 可使铅的回收率有较大的提高，但铅精矿品位下降。 而保持磨矿细度一7 4 恤m 占7 5 ％不变、通过改变配 球比例改变物料的粒度组成 试验吧和r 1 3 ，在捕 收剂用量略有增大的情况下，也可取得提高铅回收 率的效果。试验r 1 3 取得了铅精矿铅品位6 3 ．0 6 ％、 松醇油5 铅回收率7 9 ．0 2 ％、尾矿中铅回收率仅3 ．8 8 ％的较 好开路指标；与试验T 1 比较，铅品位提高1 ．1 8 个百 分点、铅回收率提高3 ．8 7 个百分点，铅精矿中铜和 银的回收率也有所提高，同时铅精矿中锌的损失也 有所降低。因此，试验结果表明磨矿产品粒度组成 也是影响铅浮选的重要因素之一。 万方数据 2 0 1 6 年第2 期马斌等磨矿产品粒度组成对铅浮选的影响研究 3 3 3结论 1 在实验室磨矿条件下通过改变不同尺寸钢球 的配比不但对产品的粒度组成有一定的影响，而且 对产品中各金属的粒级分布也有影响，尤其是对铅 金属的粒级分布影响最大。 2 铅浮选试验结果表明，在保持磨矿细度一7 4 m 占7 5 ％不变的条件下，通过改变配球比例改变 人选物料的粒度分布并适当增加捕收剂用量，可以 使铅浮选指标得到提高，同时铅精矿中铜和银的回 收率也有所提高，锌含量也有所降低。 3 磨矿产品粒度组成是影响铅浮选的重要因素 之一，因此，工业生产中为获得较好的选矿指标不仅 要保证合适的磨矿细度，同时还要确保磨矿产品的 粒度组成趋于合理化，以最大限度提高目的元素的 回收率。 参考文献 [ 1 ] 曾妙先．金矿石品位和磨矿细度、浮选指标的关系研究 [ J ] ．黄金科学技术，2 0 0 3 ，1 1 4 2 8 - 3 4 ． [ 2 ] 章晓林，徐翔，魏志聪．磨矿细度对钛铁矿浮选指标的 影响[ J ] ．昆明冶金高等专科学校学报，2 0 1 0 ，2 6 5 6 ．8 ． [ 3 ] 杨稳权，方世祥，庞建涛，等．胶磷矿不同磨矿细度单体解 离度测定及其浮选应用[ J ] ．武汉工程大学学报．2 0 1 4 ， 3 6 4 3 1 - 3 3 ． [ 4 ] 何建成，卢世杰，周宏喜，等．立式螺旋搅拌磨机磨矿机 理研究矿浆浓度及磨矿时间的影响[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 5 5 6 6 ．6 9 ． [ 5 ] 赵开乐，王昌良，邓伟，等．某铜铅锌多金属矿矿石综合 回收选矿试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 6 2 5 ．2 9 ． [ 6 ] 王毓华．物料粒度组成对铝土矿反浮选的影响[ J ] ．金属 矿山，2 0 0 2 8 2 9 ．3 0 ． [ 7 ] 韩双双，魏以和．粒度组成对晋宁磷矿浮选的影响[ J ] ． 化工矿物与加工，2 0 1 3 5 1 ．3 ． 万方数据