某铅锌矿浮选试验研究.pdf

2 0 1 5 年第4 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 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 4 ．0 0 8 某铅锌矿浮选试验研究 刘加林1 ，刘润清2 1 ．中冶集团铜锌有限公司，北京1 0 0 0 2 8 ；2 ．中南大学资源加工与生物工程学院，长沙4 1 0 0 8 3 摘要试验的样品是以铅锌为主并伴生铜硫等的多金属硫化矿。根据矿石特性．本次试验采用。先铅后锌”的优先浮 选流程，选铅尾矿进行再磨控制锌人选细度，铅浮选过程中使用z n s 0 4 、N a 2 S 0 3 及N a 2 s 2 0 3 的组合药剂抑制闪锌矿的上浮，通 过实验室闭路浮选试验，得到铅精矿的品位和回收率分别为7 3 ．9 2 ％和8 4 ．7 2 ％，锌精矿的品位和回收率分别为4 9 ．1 l ％和 6 7 ．0 1 ％，且铅锌互含量达标。氧化锌占总锌的3 2 ．1 8 ％是导致锌回收率不高的主要原因。 关键词方铅矿；闪锌矿；优先浮选；抑制剂 中图分类号T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3 ；T D 9 2 3 ．7文献标志码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 4 - 0 0 2 9 - 0 5 S t u d yo fF l o t a t i o nT e s to naL e a dZ i n cO r e L I UJ i a l i n l ，L I UR u n q i n 9 2 J ．M C CT o n g s i nR e s o u r c e sL t d ．， 坑，l g1 0 0 0 2 8 ，C h i n a ；2 ．S c h o o lo fM i n e r a l sP r o c e s s i n ga n d 曰沁晒胱咖，C e n t r a lS o u t h 触鹏蚵，C h a n g s h a4 1 0 0 8 3 ，C h i n a A b s t r a c t W et a k ep o l y m e t a U i cs u l p h i d eo r ew h i c ha r ep r i m a r i l yl e a da n dz i n ca s s o c i a t e dw i t hc o p p e ra n d p y r i t e 船s a m p l e sf o rt h i se x p e r i m e n t ．F l o w s h e e to fl e a dp r e f e r e n t i a lf l o t a t i o nw a sa d o p t e db a s e do nt h ec h a r a c t e r i s t i c s o ft h eO r e s ．k a dt a i l sw a sr c g r i n d e dt og e tas u i t a b l ef i n e n e s s ．Z n S 0 4 ，N a 2 S 0 3a n dN a z S 2 0 3 W a Su s e d 鹳i n h i b i t o ri n z i n cf l o t a t i o np r o c e s s ．A sc l o s e dc i r c u i tt e s t ，t h el e a dc o n c e n t r a t eg r a d ea n dr e c o v e r y ．锄℃r e s p e c t i v e l y7 3 ．9 2 ％a n d 8 4 ．7 2 ％，z i n cc o n c e n t r a t eg r a d ea n dr e c o v e r ya r er e s p e c t i v e l y4 9 ．1l ％a n d6 7 ．0 1 ％．M e a n w h i l e ，l e a da n dz i n c m u t u a lc o n t e n tr e a c ht ot h es t a n d a r d ．Z i n co x i d ea c c o u n t sf o r3 2 ．1 8 ％o ft h et o t a lz i n ci st h el e a d i n gc a l l E 把f o rt h e l o wr e c o v e r y ． K e yw o r d s g a l e n a ；s p h a l e r i t e ；p r e f e r e n t i a lf l o t a t i o n ；i n h i b i t o r 某铅锌矿锌矿物氧化较为严重，较难回收，且闪 锌矿的嵌布粒度差异较大，粒度细的闪锌矿与其它 矿物嵌布关系密切。为了经济、合理地开发利用该 铅锌矿资源，对企业提供的矿样进行了小型选矿试 验，以确定合理的技术经济指标，为该铅锌矿的综合 开发利用提供参考依据。 1 矿石性质 本次试验的样品是以铅、锌为主，并伴生铜、硫 表1 T a b l e1 等的多金属硫化矿，试样中黄铁矿含量相对偏低，主 要金属矿物方铅矿、闪锌矿等硫化矿物，以及少量氧 化铅锌矿物，包括白铅矿、铅矾和菱锌矿、水锌矿等， 脉石矿物主要是石英、长石等，还有少量辉石、绿泥 石、白云石等。另外，原矿样中还含有少量黄铁矿、 黄铜矿等硫化物，其中部分黄铁矿和黄铜矿被氧化 成褐铁矿和铜蓝。化学多元素分析结果见表1 ，试样 中的矿物组成及相对含量见表2 。 原矿化学多元素分析结果 M 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 ／％ 基金项目国家自然科学基金资助项目 5 1 1 0 4 1 7 9 收稿日期2 0 1 4 - 0 6 - 0 9 修回日期2 0 1 5 m 一1 2 作者简介刘加林 1 9 8 4 ． ，男，吉林蛟河人，助理工程师。 万方数据 3 0 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第4 期 表2矿物组成及相对含量 T a b l e2M i n e r a lc o m p o s i t i o na n dr e l a t i v ec o n t e n t ／％ 试样中金属矿物种类多，共生密切，镶嵌复杂。 其中方铅矿多数以结晶粗大的团块状赋存，仅有少 量在脉石矿物中稀疏地嵌布；闪锌矿主要呈不规则 表3 T a b l e3 斑块状存在，还有少量呈斑点状嵌布在脉石矿物中。 试样中铅、锌的化学物相分析结果见表3 。 2 选矿方案的确定 该试样的工艺矿物学研究结果表明铜金属含 量低，仅为0 ．0 6 ％，无回收价值；黄铁矿相对含量较 低，仅为3 ．1 7 ％，因此，最终产品可以确定为铅精矿 和锌精矿；银可以富集到铅精矿综合回收；氧化锌的 含量占总锌的3 2 ．1 8 ％，氧化较为严重，较难回收；闪 锌矿的嵌布粒度差异较大，粒度较粗的容易解离，粒 度细的闪锌矿与其它矿物嵌布关系密切。 铅、锌物相分析结果 A n a l y 8 i 8r e s u l t so fl e a da n dz i n cp h a s e ／％ 硫化铅锌矿浮选采用优先浮选流程⋯，优先浮 选流程可以充分利用硫化铅、锌矿物的天然可浮性 差异，通过采用选择性好的药剂制度再配合良好的 操作条件。从而实现铅、锌矿物的分离。 2 ．1 探索试验 根据原矿矿石性质分析，决定采用“先铅后锌” 的优先浮选流程，使用生石灰抑制黄铁矿，Z n S O 。和 N a ．2 S 0 3 抑制闪锌矿口J ，乙硫氮捕收方铅矿，C u S O ．活 化闪锌矿，乙基黄药捕收闪锌矿，探索试验流程见图 1 ，探索试验结果见表4 。 原矿 时间单位m i n ； ] 一药剂用量单位出；下同 fC ．a 0 15 0 0 铅精矿 Z n S 0 420 0 0 , N a z S 0 310 0 0 磨矿细度 变 、■， 3 K S N - 94 0 3 I 松醇油2 0 号l 。 3 k C ．a 0 15 0 0 3 l C u S 0 4 4 0 0 3 I 乙基黄药9 0 ，松醇油3 0 锌精矿 尾矿 图l铅优先浮选试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fl e a dp r e f e r e n t i a lf l o t a t i o nt e s t 由表4 可知，采用“先铅后锌”的优先浮选流程 可以基本实现铅、锌的分离，且铅精矿、锌精矿品位 都较高，该矿中铅精矿、锌精矿的品位都比较容易富 集，但是铅精矿含锌很高，尾矿中锌损失也较高。因 此，铅浮选过程中抑锌和提高锌精矿回收率是后续 试验的重点。 表4铅优先浮选试验结果 T a b l e4R e s u l to fl e a dp r e f e r e n t i a lf l o t a t i o nt e s t ／％ 2 ．2 磨矿细度条件试验 试样中含有铅、锌、铜、硫等多种金属，嵌布关系 复杂，而目的矿物的充分单体解离是确保其有效浮 选回收的必要条件，合理的磨矿细度是确保目的矿 物单体解离的关键因素[ 3 】，在图l 的浮选流程条件 下，对磨矿细度条件进行探索。试验结果见图2 。 蓦 喀 图2 磨矿细度对铅精矿、锌精矿品位和 回收率的影响 F i g ．2 E f f e c to fg r i n d i n gf i n e n e s so nl e a d ，z i n c c o n c e n t r a t eg r a d ea n dr e c o v e r y 万方数据 2 0 1 5 年第4 期刘加林等某铅锌矿浮选试验研究 3 l 由图2 可知，随着磨矿细度的增加，铅精矿中铅 品位略有升高，铅精矿中铅的回收率逐渐升高，锌精 矿中锌品位逐渐下降，锌精矿中锌回收率逐渐升高， 当磨矿细度一7 4 岬高于6 0 ％以后，铅精矿中铅品位 和回收率逐渐降低，锌精矿中锌品位和回收率趋于平 稳。因此，确定最终磨矿细度为一7 4 m 占6 0 ％。 2 ．3 铅粗选p H 条件试验 确定磨矿细度为一7 4p l n 占6 0 ％后，进行了铅 粗选p H 条件试验。以生石灰来调节矿浆p H ，主要 因为适量的石灰不但可以抑制黄铁矿和闪锌矿等矿 物，能够提高铅精矿的质量，而且还可以改善浮选条 件。试验流程见图1 ，改变生石灰用量得到的试验结 果见图3 。 图3 铅精矿中铅、锌的晶位和回收率 随浮选p H 的变化关系 F i g ．3 R e l a t i o no fl e a d ，z i n cg r a d ea n d r e c o v e r yw i t hf l o t a t i o np H 从图3 可以看出，当p H 较低时，铅粗选精矿中 铅回收率较低，铅粗选精矿中锌品位和回收率也较 低，随着生石灰用量的增大，p H 升高，铅粗选精矿中 铅回收率上升趋势明显，铅品位下降趋势趋于平稳， 但当p H 超过9 时，铅粗选精矿中铅的回收率开始下 降，铅粗选精矿中锌的回收率趋于平稳，因此，确定 铅粗选的最佳p H 为9 ，生石灰用量为1 ．5k g ／t 。 2 ．4 铅租选抑翩帮种类及用■试验 常用的锌矿物抑制剂有Z n S O N a 。S O ，及 N 如S O ，等的不同配比组合，试验的重点是通过单用 Z n S O ．以及Z n S O 。与N a 2 S 0 3 和N a 2 S 2 0 3 不同配比的 对比试验来确定抑制剂的种类及用量，在图1 所示 流程中固定磨矿细度为一7 4 岬占6 0 ％，生石灰用 量为1 ．5k g ／t ，改变抑制剂种类及用量，试验结果见 表5 。 表5抑制剂种类及用■试验结果 T a b l e5T e s tr e s u l to fc a t e g o r ya n dd o s a g eo fi n h i b i t o r ／％ 訾涨翟产品名称产睾告罟 由表5 可知。单用Z n s 0 4 作为抑制剂时，即使用 量为5k g ／t ，铅精矿中锌含量仍偏高，这说明试样中 锌矿物的可浮性好；当Z n S O 小N a 2 S 0 3 、N a 2 S 2 0 ，的用 量分别达到3 ．0 、1 ．5 、1 ．5k g ／t 时，锌矿物的抑制效 果较好，而Z n S O ．与其它药剂单独组合或者与 Z n S O N a 哩S O n N a 2 S O ，组合的其他用量配比均不 如该组合用量效果好。所以，确定铅粗选抑制剂选 择Z n S 0 4 、N a 2 S 0 3 和N a 2 S 0 3 ，用量分别为3 ．0 、1 ．5 、 L5k g ／t 。 2 ．5 铅粗选捕收剂用■试验 根据以上试验表明，铅粗选精矿中锌矿物含量 较高，所以本次试验的捕收剂仅选择对方铅矿捕收 效果良好的乙硫氮做用量条件试验”1 。试验条件为 磨矿细度一7 4p m 占6 0 ％，C a O1 ．5k g ／t ，Z n S 0 43 ．0 k g ／t ，N a 2 S 0 31 ．5k g ／t ，N a 2 S 2 0 31 ．5k e ／t ，改变捕收 剂乙硫氮的用量，得出的试验结果见图4 。 从图4 中可以看出，当乙硫氮用量较少时。铅粗 选精矿中锌品位较低，铅回收效果较差；当增加乙硫 氮的用量至4 0g ／t 时，铅粗选精矿中锌品位和铅的 回收率都能达到良好的效果；当用量继续增加时，铅 粗选精矿中锌品位仍继续升高，而铅的回收率趋于 平稳，因此，确定捕收剂乙硫氮的用量为4 0g ／t 。 万方数据 3 2 有色套属 选矿部分2 0 1 5 年第4 期 乙硫氯用量， g t - 1 图4 铅精矿指标随乙硫氮用■变化关系 F i g ．4 R e l a t i o no fl e a dc o n c e n t r a t ew i t h S N - 90 fl e a dc o n c e n t r a t e 2 ．6 铅粗精矿再磨和不再磨精选对比试验 铅粗选条件确定后，对铅精选进行了再磨和不 再磨的条件对比试验，试验结果见表6 。 表6铅精选流程结构试验结果 T a b l e6T e s tr e s u l t0 fl e a d 眈I ∞6 咖p r v c e s ss t r u c t u r e ／％ 铅精选条件产品名称 产率羔慧 由表6 可知，当铅粗精矿直接进入精选流程时， 虽然可以获得较高的回收率，但精选铅精矿中的锌 品位为6 ．9 6 ％，已经超过锌含量不大于5 ％的标准， 将铅粗精矿进入再磨流程，再磨至一7 4p l n 占8 5 ％， 然后再继续精选，虽然铅的回收率比直接进入精选 流程低2 ．9 5 ％，但是铅精矿中锌的品位已经降至 4 ．6 6 ％，低于5 ％，因此，选择铅粗精矿再磨至 一7 4 岬占8 5 ％再精选。 2 ．7 锌粗选活化剂硫酸铜用■试验 由于硫酸铜活化闪锌矿作用明显，所以锌粗选 作业活化剂采用硫酸铜，进行用量条件试验“ ‘8 ] ，得 出的试验结果见图5 。 从图5 中可以看出，在锌粗选作业流程中，随着 硫酸铜用量的增加，锌粗选锌精矿中锌品位逐渐降 低，但是锌粗选精矿中锌回收率却逐渐升高；当硫酸 铜用量超过3 0 0g ／t 时，锌粗选精矿中锌品位降低幅 度仍然较大，但是锌粗选精矿中锌回收率却趋于平 稳。综合考虑锌粗选精矿中锌品位以及锌回收率等 因素，确定活化剂硫酸铜的用量为3 0 0g ／t 。 麓酸铜用量， g t ’1 图5 锌精矿中锌品位和回收率随C u S O 。 用量变化关系 F i g ．5 R e l a t i o no fz i n cg r a d ea n dr e c o v e r yw i t h C u S 0 4o fz i n cc o n c e n t r a t e 2 ．8 锌租选乙基黄药用量试验 由于乙基黄药是选锌作业中被广泛使用的捕收 剂，所以本试验选锌作业的捕收剂采用乙基黄药，进 行用量条件试验，得出的试验结果见图6 。 3 0 2 9 2 8 2 7 堡2 6 趔2 5 咯2 4 2 3 2 2 2 l 2 0 ∞ 5 8 5 6 5 4 5 2 堡 5 0 基 4 8 叵 4 6 4 4 4 2 4 0 乙基黄药用量他t 一- 图6 锌精矿中锌品位和回收率随乙基黄药 用■变化关系 F i g ．6 R e l a t i o no fz i n cs m t ea n dr e c o v e r y 访t l l e 出y lx a n t h o g e n a t eo fz i n cc o n c e n t r a t e 从图6 中可以看出，当乙基黄药用量低于9 0g ／t 时，锌回收率逐渐升高，而当乙基黄药用量超过9 0 g ／t 时，锌回收率变化范围不大，因此确定锌粗选作 业乙基黄药用量为9 0s ／t 。 2 。9 闭路试验 在经过条件试验以及铅粗精矿再磨的大开路试 验的基础上，对药剂制度进行了适当的调整，采用 “先铅后锌”的优先浮选流程进行了闭路试验，闭路 试验流程见图7 ，试验结果见表7 。 万方数据 2 0 1 5 年第4 期刘加林等某铅锌矿浮选试验研究3 3 表7 7 n 山l e 铅粗精矿再磨闭路试验结果 7C l o s e d - c i r c u i tt e s tr e s u l to f r o u g hl e a d c o n c e n t r a t er e g I i n d i n g ／％ 从表7 的闭路试验结果可以看出，铅精矿中铅 品位为7 3 ．9 2 ％，铅的回收率为8 4 ．7 2 ％，锌精矿中 原矿 锌品位为4 9 ．1 l ％，锌的回收率为6 7 ．0 1 ％。这与原 矿物相分析结果及选矿方案论证结果基本一致。 3结论 1 该铅锌矿属于多金属复杂硫化铅锌矿，矿石 镶嵌关系复杂，有用矿物充分的单体解离对浮选回 收影响极大，磨矿细度条件试验表明，铅粗选磨矿细 度为一7 4 岬占6 0 ％，再磨至一7 4 斗m 占8 5 ％进行 锌浮选为最佳磨矿细度条件。 锌精矿 图7 铅粗精矿再磨闭路试验流程 F i g ．7 C l o s e d c i r c u i tt e s tf l o w s h e e to fr o u g I ll e a dc o n c e n t r a t er e 咖n d i n g 2 利用C a O 作为p H 调整剂能够有效控制矿浆 电位，同时抑制脉石中的黄铁矿；铅浮选过程中利用 Z n S O N a 2 S O ，和N a 2 S 0 ，的组合抑制剂能够有效抑 制闪锌矿的上浮。 3 闭路试验结果表明，铅精矿中铅的回收率为 8 4 。7 2 ％，锌精矿中锌的回收率为6 7 ．0 l ％，且铅、锌 精矿互含量低，能够达到理想的工业生产指标。 参考文献 [ 1 ] 董金海，王忠应，谢恩龙．云南某低品位铅锌硫化矿选矿 工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 4 2 6 - 3 1 ． [ 2 】王镊东，冯晓燕，尹观水．新疆某低品位铅锌矿选矿试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 2 9 - 1 1 ． [ 3 ] 王淑红，孙永峰．辽宁某铅锌矿选矿工艺研究[ J ] ．有色金 属 选矿部分 ，2 0 1 4 1 1 7 ．2 0 ． [ 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 ] 李辉跃，曾尚林．国外高品位复杂铅锌矿选矿试验研究 [ J ] ．矿冶工程。2 0 1 3 ，3 3 3 6 6 - 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