缅甸某复杂铅锌多金属矿的浮选试验研究.pdf

2 0 1 2 年第2 期有色金属 选矿部分 3 9 d o i 1 0 ．3 9 6 9 0 ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 2 ．0 2 ．0 0 9 缅甸某复杂铅锌多金属矿的浮选试验研究 杨俊龙，刘全军，邓荣东，叶峰宏，胡婷，肖红，姜美光 昆明理工大学匡1 - - - 资源工程学院，昆明6 5 0 0 9 3 摘要针对一种复杂的铅、锌多金属矿石进行研究，原矿含铅3 ．9 7 ％，含锌3 ．3 7 ％，铅的氧化率高达5 0 ％。根据条 件试验研究结果，确定合理的药剂制度，铅锌分离时抑制剂采用Z n S O , d - N a 。S 0 3 N a 2 S 组合，捕收剂选用乙硫氮；氧化铅采用 硫化后浮选，捕收剂选用丁基黄药。闭路试验根据条件试验确定的药剂制度，得到最终选矿指标为铅精矿总品位为 5 3 ．0 1 ％，总回收率为9 1 ．6 2 ％，含锌为4 ．3 ％；锌精矿品位为5 6 ．9 5 ％，回收率为8 3 ．2 0 ％，含铅小于1 ．5 ％。 关键词浮选；硫化矿；铅锌分离；氧化矿 中图分类号T D 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 2 0 2 0 0 3 9 0 5 F l o t a t i o nE x p e r i m e n t a lS t u d yo naC o m p l e xM u l t i - m e t a lP b - Z nO r ei nB u r m a Y A N GJ u n l o n g ，L I UQ u a n j u n ，D E N GR o n g d o n g ，Y EF e n g h o n g ，H U 孔叼， X I A OH o n g ，J I A N GM e i g u a n g T h eF a c u l t yo fL a n dR e s o u r c eE n g i n e e r i n g ，K u n m i n gU 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 ， K u n m i n g6 5 0 0 9 3 ，C h i n a A b s t r a c t Ak i n do fc o m p l e xm u l t i m e t a lA 舻P b Z no r eh a sb e e ns t u d i e d ．T h eP bg r a d eo fr a wo r e i s3 ．9 7 ％a n dZ na b o u t3 ．3 7 ％w i t ho x i d a t i o nr a t eo fl e a da sh i g ha s5 0 ％．T h eb e s tr e a g e n ts y s t e mi S d e t e r m i n e d b y c o n d i t i o n a lt e s tr e s u l t sa s f o l l o w i n g t h ed e p r e s s a n t s o fl e a d z i n c s e p a r a t i o n a r et h e c o m b i n a t i o no fZ n S 0 4 ，N a 2 S 0 3a n dN a z S ，t h ec o l l e c t o ro fs o d i u md i e t h y ld i t h i o e a r b a m a t ei sc h o s e n ，t h e o x i d el e a du s e sf l o a t a t i o na f t e rs u l f u r a t i o n 。a n dt h ec o l l e c t o r so ft h ef l o a t a t i o ni Sb u t y lx a n t h a t e ．C l o s e d c i r c u i te x p e r i m e n ti s o p e r a t e da c c o r d i n g t ot h e r e a g e n ts y s t e m c o n f i r m e db yt h ec o n d i t i o n t e s t ．T h ef i n a l p r o c e s so ft h ed r e s s i n gi Sa sb e l o w ．T h eg r a d eo fl e a di S5 3 ．0 1 ％a n dt h er e c o v e r yr a t ei S9 1 ．6 2 ％．w i t h z i n cc o n t e n ta b o u t4 ．3 ％．T h eg r a d eo ft h ez i n ci S5 6 ．9 5 ％a n dt h er e c o v e r yr a t ei S8 3 ．2 0 ％．w i t hl e a d c o n t e n tl e s st h a n1 ．5 ％． K e yw o r d s f l o a t a t i o n ；s u l p h i d eo r e ；l e a d z i n cs e p a r a t i o n ；o x i d eo r e 试验矿样取自缅甸某铅锌多金属矿，原矿含铅 3 ．9 7 ％，含锌3 ．3 7 ％，其中铅的氧化率比较高，接 近5 0 ％。主要硫化矿物为方铅矿、闪锌矿和黄铁矿 等；氧化矿物为铅矾和白铅矿等。同时，矿石中还 伴生有回收价值的银。 由于矿石性质极其复杂，属于难处理的铅锌多 金属矿，存在的主要问题为铅锌的浮选分离和氧化 铅矿的浮选。因此，研究的重点就是确定实现铅锌 分离的最佳药剂制度，以及对氧化铅矿的选别进行 研究。 收穗日期2 0 1 1 - 1 2 - 2 3 作者简介杨俊龙 1 9 8 4 一 ，男，河南信阳人，硕士研究生。 1 矿石性质 1 ．1 矿石的构造和结构 矿石主要呈浅灰色、灰黑色及深灰色，部分矿石 中不同矿物集合体呈条纹条带状、脉状分布，构成 矿石的条纹条带状构造；少数矿石中其矿物集合体 无定向分布，又使矿石具块状构造。矿石的结构主 要为斑状结构、半自形一它形粒状结构、蚀变假象 结构、砂状结构、显微鳞片状结构、泥状结构等。 万方数据 4 0 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第2 期 1 ．2 原矿化学多元素分析及物相分析结果 表1原矿化学多元素分析结果 磨矿细 T a b l e1C h e m i c a la n a l y s i sr e s u l t so fm u l t i - e l e m e n t o fr u n o f - m i n eo r e ／％ 元素P b z n A g A sT F eW 0 3S i 0 2C a OM g OA l s 0 3 含量3 ．9 73 ．3 7 9 10 ．12 ．5 0 10 ．1 0 9 6 9 ．1 40 ．3 30 ．2 59 ．3 8 A g 的单位为矾。 由表1 化学多元素分析结果可以看出，主要有 用元素为铅、锌、银，条件成熟时，还可综合利用钨， 其它元素暂无综合利用价值。脉石主要为S i O 。 铅、锌的物相分析结果如表2 所示。 表2铅、锌的物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fl e a d ．z i n cp h a s e ／％ 物相丽藤篇‰丽骊裂‰酉 含量 2 ．0 80 ．5 4O ．7 70 ．5 83 ．9 73 ．0 3 O ．1 6O ．0 7 9 0 ．0 9 93 ．3 6 8 分布率5 2 ．3 9 1 9 ．4 0 1 3 ．6 0 1 4 ．6 1 1 0 0 ．08 9 ．9 64 ．7 52 ．3 52 ．9 41 0 0 ．0 1 ．3 矿石的矿物组分 经镜下观察、人工重砂及x 一射线衍射分析， 矿石中有硫化物、硅酸盐、氧化物、碳酸盐、卤化 物、钨酸盐等6 类，约2 0 余种矿物存在。其中主 要为硅酸盐矿物，约占矿石的5 5 ％，其次为硫化矿 物，约2 2 ％，还有1 8 ％的氧化矿物。另外，有 用矿物中方铅矿约占矿石的4 ．5 ％，闪锌矿占矿石 的7 ．2 ％。 2 铅锌浮选分离试验研究 铅、锌多金属硫化矿称为复杂多金属硫化矿， 主要由于矿石中矿物往往致密共生，离子引起的自 活化而导致分离的困难[ 1 ] 。目前对于铅锌浮选分离 的研究也比较多m ] ，实现其有效分离的关键在于 适宜的磨矿细度、抑制剂的种类和用量以及捕收剂 的种类和用量等，本研究也主要从这3 个方面考 虑，确定合理的药剂制度。 2 ．1 磨矿细度试验 为确定最佳的磨矿细度，采用图1 所示流程进 行了磨矿细度条件试验。 试验中采用乙硫氮作为方铅矿的捕收剂，硫酸 锌 亚硫酸钠作为闪锌矿的抑制剂；硫酸铜作为闪 锌矿的活化剂，丁基黄药作为其捕收剂，使用碳酸 钠作为p H 值调整剂。磨矿细度与品位、回收率的 关系曲线如图2 所示。 从图2 中曲线变化形式可以看出，随着磨矿细 原矿 药剂用量单位砂 亚硫酸钠1 0 0 0 乙硫氮6 0 6 0 0 药1 0 0 ，松醇油1 0l l l l 铅精矿锌精矿 尾矿 图1 磨矿细度试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 堡 趔 略 冰 、 褂 娶 回 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 度的增加，铅锌的回收率都呈现逐步增加的趋势。 综合各项指标和其它因素，确定最佳的磨矿细度为 一7 4 m 占9 1 ．6 ％。 2 ．2 抑制剂试验 2 ．2 ．1 抑制剂种类试验 硫酸锌是闪锌矿比较常用的抑制剂，但硫酸锌 存在着抑制效果较弱的缺点，通常需要与其它药剂 配合使用，其中包括亚硫酸钠、氰化物、硫化钠和 硫代硫酸盐等。组合抑制剂种类与铅、锌品位和回 收率的关系曲线如图3 所示。 从图3 组合抑制剂种类与品位和回收率的关系 零 ＼ 趔 略 ABCD 闪锌矿抑制剂种类 堡 斟 娶 匿 图3 闪锌矿抑制剂种类试验结果 F i g ．3 R e s u l t so ft h es p e c i e so fd e p r e s s a n t so f s p h a l e r i t e 万方数据 2 0 1 2 年第2 期杨俊龙等缅甸某复杂铅锌多金属矿的浮选试验研究 4 1 曲线可以看出，闪锌矿的最佳抑制剂组合为硫酸 锌 硫化钠，其次为硫酸锌 亚硫酸钠。但是，硫酸 锌 硫化钠对方铅矿也有较强的抑制作用，主要原 因可能是硫化钠用量过大造成。因此，由试验结果 初步确定抑制剂的组合为硫酸锌 亚硫酸钠十硫化 钠，但其用量还需进一步的试验研究。 2 ．2 ．2 抑制剂亚硫酸钠 硫酸锌用量试验 抑制剂的用量是铅锌能够有效分离的关键，因 此，在抑制剂种类试验的基础上进行了抑制剂用量 的试验研究。在亚硫酸钠与硫酸锌配比为1 2 的 条件下，暂时不考虑硫化钠的影响，进行硫酸锌和 亚硫酸钠的用量试验研究。亚硫酸钠和硫酸锌与品 位、回收率的关系曲线如图4 所示。 零 、 毡 咯 I 以k 一 ～寸～．I 。 _- ； 叫- 一铅精矿品位，k 一错回收率 ‘ ●卜锌精矿品位口一锌回收率 冰 、 瓣 擎 凰 O ．5 1l 21 ．5 3 2 4 亚硫酸钠 硫酸锌用量／ k g t 。 图4N a 2 S 0 3 Z n 2 S O 。用量的试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fs o d i u ms u l f i t ea n dz i n cs u l f a t e d o s a g et e s t 由图4 可以看出，随着抑制剂用量的增加，锌 的品位和回收率都有所下降。当亚硫酸钠用量1 ．5 k g ／t ，硫酸锌用量3k g ／t 时，精矿中铅的品位和回 收率都较高，且锌的品位和回收率都比较低。而继 续增加抑制剂用量，虽然锌的品位略有下降，但是 铅的回收率也受到影响。因此，综合考虑各个因 素，确定抑制剂用量为亚硫酸钠1 ．5k g ／t ，硫酸锌 3k g ／t 。 2 ．2 ．3 抑制剂硫化钠用量试验 组合抑制剂能够发挥药剂之间的协同作用，在 确定亚硫酸钠用量1 ．5k g ／t 、硫酸锌用量3k g ／t 的 条件下，改变硫化钠用量，进行硫化钠的用量试验研 究。硫化钠用量与品位、回收率的关系如图5 所示。 从图5 曲线变化形式可以看出，铅和锌的回收 率都随着硫化钠用量的提高而明显下降。综合考虑 各项指标，当硫化钠用量为3 0 0 趴时效果最佳， 此时锌的回收率较低，铅的品位和回收率也比较理 想。因此，确定抑制剂硫化钠的用量为3 0 0 鼽。 在抑制剂种类试验结果中也可以看出，硫化钠 3 0 球2 0 ＼ 趟 。 1 0 O r ＼ ；I ～、、J 1 L 一 ’～～q 卜铅精矿品位6 r 铅回收搴 一 1 卜 精矿品位．。‘ ’锌回譬率 逻 瓣 擎 回 2 0 04 0 06 0 08 0 0 N a 2 S 用量／ g ‘一 图5 闪锌矿抑制剂N a 2 S 用量试验结果 F i g ，5 R e s u l t so fN a 2 Sd o s a g eo ft h es p h a l e r i t e 7 S d e p r e s s a n tt e s t 对锌强烈抑制的同时，对铅也有很强的抑制。因 此，在浮选时硫化钠的用量要严格控制。 2 ．3 铅浮选捕收剂种类和用量研究 2 ．3 ．1 捕收剂种类试验 捕收剂的选择在铅锌分离中非常重要，因此，只 有选用选择性强的捕收剂进行试验，才能达到铅锌 的有效分离。对乙基黄药、丁基黄药、Z - 2 0 0 、乙硫 氮等4 种捕收剂进行了对比试验研究。捕收剂种类与 精矿中铅、锌品位和回收率的关系曲线如图6 所示。 堡 过 咯 堡 静 馨 回 ABCDE 捕收剂种类／ g t - 1 图6 硫化铅捕收剂种类试验结果 F i g ，6 R e s u l t so ft h ev a r i e t yo fc o l l e c t o r st e s t 从图6 中可以看出，在其它药剂制度相同的条 件下，使用上述4 种捕收剂时，铅的回收率都达到 了4 0 ％以上。当选用乙硫氮时，锌的品位和回收率 都最低，可以看出乙硫氮的选择性最好。因此，确 定使用选择性较好的乙硫氮作为方铅矿的捕收剂。 2 ．3 ．2 乙硫氮用量试验研究 乙硫氮作为方铅矿的选择性捕收剂，其用量多 少关系着铅锌的有效分离，因此，进行了乙硫氮用 量的条件试验研究。乙硫氮用量与品位、回收率的 关系如图7 所示。 从图7 中可以看出，随着乙硫氮用量的增加， 铅的品位和回收率都有所增加。但是，在乙硫氮用 万方数据 4 2 万方数据 2 0 1 2 年第2 期杨俊龙等缅甸某复杂铅锌多金属矿的浮选试验研究 4 3 度，开展了浮选闭路流程试验，其试验结果见表4 。 表4 T a b l e4 闭路流程试验结果 R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t／％ 从表4 中的数据可以看出，硫化铅精矿品位为 5 5 ．4 3 ％、回收率为5 0 ．0 0 ％，氧化铅精矿品位为 5 0 ．3 7 ％、回收率为4 1 ．6 3 ％，总铅精矿品位为 5 3 ．0 1 ％、回收率为9 1 ．6 2 ％、含锌为4 ．1 3 ％，锌精矿 品位为5 6 ．9 5 ％、回收率为8 3 ．2 0 ％、含铅少于1 ．5 ％。 5 结论 1 通过铅锌浮选分离试验研究，确定最佳的 磨矿细度为一7 4 斗m 占9 1 ．6 ％；抑制剂种类及其用 量为3k g ／t 硫酸锌 1 ．5k g ／t 亚硫酸钠 3 0 0g e t 硫化 钠；捕收剂选用乙硫氮，用量为6 0g ／t 。 2 氧化铅矿采用硫化浮选法，活化剂硫化钠用 量为3k g ／t ；捕收剂采用丁基黄药，用量为8 0 鼽。 3 闭路试验中浮选硫化铅采用一次粗选、两 次精选、两次扫选，硫化锌采用一次粗选、三次精 选、三次扫选，氧化铅采用两次精选、两次扫选。 根据条件试验确定的药剂制度，得到最终选矿指标 为硫化铅精矿品位为5 5 ．4 3 ％、回收率为 5 0 ．o o ％，氧化铅精矿品位为5 0 ．3 7 ％、回收率为 4 1 ．6 3 ％，总铅精矿品位为5 3 ．0 1 ％、回收率为 9 1 ．6 2 ％、含锌为4 ．1 3 ％，锌精矿品位为5 6 ．9 5 ％， 回收率为8 3 ．2 0 ％、含铅少于1 ．5 ％。 参考文献 [ 1 ] 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 9 2 5 0 2 5 1 ． [ 2 ] 陈志强，胡真，叶威，等．广东某铅锌矿铅锌分离试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 2 8 - 1 1 ． [ 3 ] 刘全军．从云南边境某选矿尾矿中回收铅锌的工艺试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 5 5 2 2 2 5 ． [ 4 ] 江冠男，孙体昌，纪军，等．复杂多金属银铅锌矿渣选矿 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 7 1 2 0 2 3 ． [ 5 ] 王少东，乔吉波．云南某氧化铅锌矿选矿工艺研究[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 4 2 3 2 6 ． [ 6 ] 王蓓，孙广周，杨晓峰，等．印尼某地难分离铜铅锌多金属 矿选矿技术研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 6 5 - 8 ． [ 7 ] 石道民，杨敖．氧化铅锌矿的浮选[ M ] ．昆明云南科 技出版社，1 9 9 6 4 1 ． [ 8 ] 皇甫明柱，王宏菊，刘全军．云南某低品位氧化铅锌矿石 选矿试验研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 9 8 4 9 5 2 ． [ 9 ] 李剑铭．某难选氧化铅矿石选矿试验研究[ J ] _ 有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 5 2 1 2 4 ． [ 1 0 ] 李艳峰．某难处理金矿石的工艺矿物学研究[ J ] ．有色 金属 选矿部分 ，2 0 1 1 5 l - 4 ． ， 岔 岔 岔 岔 岔 岔 岔 命 岔 金 岔 岔 命 岔 仓 命 岔 岔 岔 命 岔 岔 岔 岔 命 仓 仓 岔 仓 岔 岔 岔 令 兮 上接第3 0 页 钼精矿铜品位及回收率分别为2 4 ．4 1 ％和8 5 ．9 2 ％，钼 品位及回收率分别为0 ．5 2 ％和7 0 ．7 3 ％的选别指标。 参考文献 [ 1 ] 余斌，饶振华．论铜矿资源特点及其开发技术发展趋 势[ J ] ．矿产综合利用，1 9 9 8 4 3 0 3 5 ． [ 2 ] 董英，王吉坤，冯桂林．常用有色金属资源开发与加工 [ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 0 5 2 2 5 2 3 5 ． [ 3 ] 郭朝洪，皇文俊，崔养权，等．我国钼矿资源及开发[ J ] ． 中国钼业，1 9 9 7 ，2 1 2 3 4 0 4 4 ． [ 4 ] 罗振中．钼的应用及其发展[ C ] ．第五届海峡两岸粉末 冶金技术研讨会论文集．长沙中国有色金属学会，2 0 0 4 5 3 - 5 8 ． [ 5 ] 耿志强．复杂铜钼共生矿石电位调控浮选与分离新技术 及机理研究[ D ] ．长沙中南大学，2 0 1 0 ． [ 6 ] 许洪峰，牛艳萍，丁淑芳．黑龙江某铜钼矿石混合浮选试 验研究[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 0 9 3 3 l 一3 3 ． [ 7 ] 王越，谷志君，李陇德，等．内蒙古某大型斑岩铜钼矿 混合浮选捕收剂试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ， 2 0 1 0 5 3 7 4 0 ． [ 8 ] 袁明华，普仓凤．云南某低品位难选铜钼矿可选性试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 3 1 3 1 6 ． 1 9JP e n gY ，G r a n oS ，F o m a s i e r oD ，a te 1 ．C o n t r o l o f g r i n d i n gc o n d i t i o n si n t h ef l o t a t i o no f g a l e n a a n di t s s e p a r a t i o n f r o m p y r i t el JJ ．I n t e m a t i o n a l J o u r n a l o f M i n e r a lP r o c e s s i n g ，2 0 0 3 ，7 0 1 - - 4 6 7 - 8 2 ． 11 0 jP e n gY ，G r a n oS ，F o m a s i e r oD ，a te 1 ．C o n t r o lo f g r i n d i n gc o n d i t i o n si n t h ef l o t a t i o no fc h a l c o p y r i t ea n d i t s s e p a r a t i o nf r o mp y r i t e 【J ] ．I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a l o f M i n e r a lP r o c e s s i n g ，2 0 0 3 ，6 9 1 - 4 8 7 1 0 0 ． [ 1 1 ] 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 2 0 9 2 1 0 ． 万方数据