铅硫分离时抑制剂的选择.pdf

1 6 有色金属 选矿郜分2 0 1 4 年第2 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j d s s n - 1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 2 ．0 0 5 铅硫分离时抑制剂的选择 周为民 三门峡崤山黄金矿业有限公司，河南三门峡4 7 2 1 3 4 摘要对优先浮铅流程中抑制剂的种类和用量进行了试验研究。通过对抑制剂单一使用和混合使用的对比试验， 最终选择在碱性条件下，碳酸钠与硫酸锌的最佳配比为2 0 0 8 0 0 ，闭路试验获得的铅精矿中铅品位为5 1 ．1 1 ％、金精矿中 金品位2 3 ．3 2 驴，铅回收率为7 6 ．6 9 ％，金和银的总回收率分别为8 1 ．0 3 ％和7 5 ．6 9 ％。 关毽词抑制剂；混合用药；闭路 中图分类号T D 9 2 3 * ．1 4 ；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 4 0 2 - 0 0 1 6 - 0 5 S e l e c t i o no fI n h i b i t o r si nt h eF l o t a t i o nS e p a r a t i o no fP b S Z 日o UW 反r a i n S 肌m 酬舡aX i m 】s l u mG o l dM i n i n gC o ．，L t c f ．，S a n m e n m aH e n a n 垂7 2 I a 4 ，C h i n a A b s t r a c t n et e s tr e s e a r c h e so ft y p ea n dd o s a g eo fd e p r e s s a n ti nt h el e a dp r e f e r e n t i a lf l o t a t i o nh a v e b e e nc o n d u c t e d ．B yt h ec o n t r a s to f s i n g l ea n dm i x t u r eu s a g eo fd e p r e s s a n t ，t h eo p t i m u mr a t i oo fs o d i u m c a r b o n a t ea n d ．西n cs u l f a t eW a S2 0 0 8 0 0u n d e ra l k a l i n ec o n d i t i o n ，a n dt h el e a dc o n c e n t r a t eg r a d i n g5 1 ．11 ％ P bw a so b t a i n e dw i t hr e c o v e r yo f7 6 ．6 9 ％w h i l et h eg o l dc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g2 3 ．3 2g ／tA u ，a n dt h et o t a l r e c o v e r yo fg o l da n ds i l v e rr e a c h e d8 1 ．0 3 ％a n d7 5 ．6 9 ％r e s p e c t i v e l y ． K e yw o r d s i n h i b i t o r ；m i x e dr e a g e n t s ；c l o s e d - c i r c u i tt e s t 对于铅浮选，当矿石中含有可浮性较好的黄铁 矿时，黄铁矿的可浮性与方铅矿相近，特别是矿浆 中含有溶解的铜离子时，严重地干扰了铅、锌、硫 的分离N - 2 ] 。某地矿石主要为石英多金属硫化物型 金矿石，其次为含金蚀变岩型金矿石。长期以来， 一直是单一混合浮选金，铅随同金一起上浮进入金 精矿中，’但销售时不计价或计价低。为了提高企业 的效益，探索一条铅金分离之路，试验人员经过数 月的试验，实现了铅金的有效分离。 1 矿石性质 矿石工业类型以低硫化物原生金矿石为主。此 外，矿体浅部近地表有少量氧化矿。 矿石自然类型主要为石英多金属硫化物型金矿 石，主要金属矿物为褐铁矿及黄铁矿，次为方铅 矿，微量自然金、闪锌矿、黄铜矿、辉钼矿、斑铜 矿、蓝辉铜矿、磁铁矿、赤铁矿、铜蓝、白铅矿及 铅矾等。 脉石矿物主要为石英，次为绢云母，微量的黑 云母、绿泥石、绿帘石、方解石等。 自然金多为裂隙金，呈片状、针状、浑圆状分 布于石英裂隙、黄铁矿 部分被褐铁矿取代 、方 铅矿晶隙中，自然金粒径一般在0 ．0 1 0 ．0 7 5m i l l 。 自然金、石英及黄铁矿紧密共生，产于石英中金的 粒数占总数的3 7 ．5 0 ％，分布于黄铁矿中金的粒数 占2 8 ．7 5 ％，产于由黄铁矿转化而成的褐铁矿中的 粒数占总数的2 0 ％，即近一半的颗粒产于与黄铁矿 有关的矿物中，黄铁矿是金的主要载体矿物。 矿石中的金矿物主要为自形、半自形结构，其 次为它形晶结构、包含结构、交代结构、残余结构 和胶状结构等。 矿石中有用矿物构造主要为浸染状、条带状、 块状构造和蜂窝状构造等。 原矿化学多元素分析结果见表1 。 收稿日期2 0 1 3 0 3 一1 5修回日期2 0 1 4 ．0 1 1 7 作者筒_ 夼周为民 1 9 6 6 - ，男，安徽铜陵人，硕士，工程师，主要从事有色和黄金企业主产技术和管理工作。 万方数据 2 0 1 4 年第2 期周为民铅硫分离时抑制剂的选择 1 7 1 单位为矾，下同。 由表1 可知，主要有用元素为金，其次为铅。 2 抑制剂的探索 在矿石性质研究基础上，进行了工艺探索试 验，根据试验结果选定采用优先浮选铅，浮铅尾矿 再选金的工艺[ 3 ] ，在浮铅过程中，为了不使锌、硫 及部分易浮脉石上浮，需要合理使用抑制剂，这里 就抑制剂种类和用量配比进行了试验研究。 2 ．1 石灰用量试验 乙硫氮对方铅矿、黄铜矿的捕收能力强，对黄 铁矿捕收能力弱，选择性好[ 4 ] ，为了抑制闪锌矿的 上浮，在碱性环境下浮选。．石灰作为一种价格低廉 的抑制剂广泛应用于工业生产，因此首先考察石灰 的用量[ 】。固定乙硫氮用量8 0 趴，硫酸锌用量 4 0 0 趴，松醇油用量1 5 趴，采用“一次粗选、一 次扫选”，考察石灰对粗精矿、中矿和尾矿的影响， 试验结果见图1 。图中的精矿品位和回收率是指粗 精矿的品位和回收率 以下同 。 蓬 疆 难 挂 樊 堡 静 擎 回 石灰用量， k g ‘t - 1 图1 石灰用量对铅浮选指标的影响 F i g ．1 E f f e c to fl i m ed o s a g eo nf l o t a f i o ni n d e x e s o fl e a df l o t a f i o n 由图1 可知，石灰调浆对指标有一定影响，石 灰加过少或过多都会造成回收率下降，发现石灰用 量在3 ．O ．7 ．0k 朗时，指标较好。当石灰用量在3 ．0 k 加时，中矿量较大，粗精矿 中矿的回收率较高； 这时的精矿品位最好，回收率达到第一个高峰，随 着石灰用量进一步加大，精矿品位一直呈小幅下降 趋势，而回收率先降后升。由于是粗选，以提高回 收率为主要目标，并综合考虑精矿品位，当石灰用 量7 ．0k 趴时，矿浆的p H 约在1 0 ．5 左右，此时的 黄铁矿受到抑制，而方铅矿则不受影响[ 6 ] 。再提 高p H 时，方铅矿也会受到抑制，从而造成回收率 下降，所以决定石灰用量控制在7 ．0k g t 。 2 ．2 硫酸锌用■试验 单独使用硫酸锌时，对闪锌矿的抑制能力较 弱[ 7 】，固定石灰用量7 ．0k 虮，在一个较宽的范围 内试验硫酸锌的用量，试验结果见图2 。 堡 趔 喀 b 婆 堡 镁卜 擎 回 硫酸锌用量， g 一 图2 硫酸锌用量对铅浮选指标的影响 F i g ．2 E f f e c to fz i n cs u l f a t eo nf l o t a f i o ni n d e x e s o fl e a df l o t a t i o n 由图2 可知，适宜的硫酸锌用量为8 0 0C t 。 2 ．3 亚硫酸钠用量试验 选择亚硫酸钠作为抑制剂，考察单独使用时与 硫酸锌进行对比，试验结果见图3 。 堡 趔 喀 备 龚 堡 哥 擎 回 亚硫酸钠用量， g t - 1 图3 亚硫酸钠用■对铅浮选指标的影响 F i g ．3 E f f e c to fs o d i u ms u l f i t ea m o u n to nf l o t a t i o n i n d e x e so fl e a df l o t a t i o n 由图3 可知，亚硫酸钠的添加对品位提高有 限，但是却降低了铅的回收率，所以，不宜单独采 用亚硫酸钠作抑制剂。 2 ．4 腐殖酸钠用量试验 腐殖酸钠是一种有机物，可用于浮选前的选择 万方数据 1 8 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第2 期 性脱泥，也可作为抑制剂I s ] ，本矿石中大量黄铁矿 蚀变为褐铁矿，对铅浮选会有一定的影响，因此， 试验考察了腐殖酸钠对铅浮选的影响。 堡 趔 瞎 话 冀 堡 墼 匿 腐殖酸钠用量， g - t - 1 图4 腐殖酸钠用量对铅浮选指标的影响 F i g ．4 E f f e c to fs o d i u mh u m a t ea m o u n to nf l o t a t i o n i n d e x e so fl e a df l o t a t i o n 从图4 可知，粗精矿品位为1 2 ％左右，远远低 于前面几组试验，添加腐殖酸钠后并不能明显提高 回收率和粗精矿品位，特别是图中精矿品位几乎呈 直线。因此不宜采用腐殖酸钠作抑制剂。 2 ．5 抑制剂混合用药试验 有时单一药剂抑制效果不是很好，采用组合抑 制剂时能达到“协同效应”[ 9 - 1 0 ] ，本次试验选择了 5 组不同配比的药剂进行了试验研究。试验研究结 果见表2 。 当使用3 种药剂时 如硫酸锌 硫代硫酸钠 亚 硫酸钠，或碳酸钠 硫酸锌 硫化钠 ，指标还不如 表2混合抑制剂试验结果 T a b l e2R e s u l t so fm i x e di n h i b i t o rt e s t 单一使用硫酸锌的效果好。但是当使用碳酸钠 硫 酸锌时，对精矿品位有大幅的提高，精矿品位达到 4 0 ．5 5 ％，说明“碳酸钠 硫酸锌”作为组合抑制剂 时，能产生明显的抑制作用[ 1 1 - 1 4 ] 。 由表2 还能够发现，当添加了硫化钠后，中矿 的回收率会有提高，说明硫化钠对氧化矿有一定的 作用，且要有一定时间才能上浮。 在此基础上，进一步研究碳酸钠与硫酸锌混合 比例试验，探索最佳的配比。 从混合用药试验看，碳酸钠的增加对粗精矿品 位变化不大，增加一定量后可以提高回收率。在碳 酸钠一定的情况下，随着硫酸锌用量的增加，精矿 品位得到提高，而回收率则是下降。以碳酸钠硫 酸锌 2 0 0 8 0 0 为最优，对此配比，再次进行试验 验证，得到同样结论，见表3 。 表3碳酸钠与硫酸锌不同配比试验结果 T a b l e3R e s u l t so fN a 2 C 0 3a n dZ n S 0 4d o s a g et e s t a td i f f e r e n tp r o p o r t i o n s ，％ 混合药剂用量他r ， 产品名称产率铅品位铅回收率 精矿 2 ．7 14 1 ．8 35 1 ．2 9 碳酸钠硫酸锌 中矿 1 ．8 11 6 ．6 41 3 ．5 9 1 0 0 4 0 0 尾矿9 5 ．4 80 ．8 13 5 ．1 2 原矿1 0 0 ．02 ．2 11 0 0 ．0 碳酸钠硫酸锌 2 0 0 8 0 0 精矿 中矿 尾矿 原矿 3 ．4 5 1 ．7 6 9 4 ．7 9 1 0 0 ．O 4 0 ．5 5 1 4 ．1 9 O ．3 3 1 ．9 6 7 1 ．3 1 1 2 ．7 5 1 5 ．9 4 l o o ．0 碳酸钠硫酸锌 ，％ 2 0 0 12 0 0 精矿 中矿 尾矿 原矿 2 ．5 6 1 ．7 7 9 5 ．6 7 1 0 0 ．O 4 2 ．4 7 1 3 ．4 9 0 ．4 4 1 ．7 5 6 2 ．1 3 1 3 ．6 6 2 4 ．2 1 1 0 0 ．O 碳酸钠硫酸锌 2 0 0 16 0 0 精矿 中矿 尾矿 原矿 2 ．5 6 1 ．4 9 9 5 ．9 5 1 0 0 ．O 4 3 ．6 3 1 6 ．1 7 O ．4 l 1 ．7 5 6 3 ．6 9 t 3 ．7 1 2 2 ．6 0 1 0 0 ．0 碳酸钠硫酸锌 3 0 0 l0 0 0 精矿 中矿 尾矿 原矿 2 ．9 2 1 ．7 0 9 5 ．3 8 1 0 0 ．O 4 5 ．8 7 1 2 ．9 6 O ．3 8 1 ．9 2 6 9 ．6 4 1 1 ．4 4 1 8 ．9 2 1 0 0 ．0 从表3 中可见，碳酸钠与硫酸锌有一个最佳比 例，碳酸钠与硫酸锌比例在2 0 0 ～3 0 0 10 0 0 的范 围内较好，也就是说碳酸钠占硫酸锌的2 0 ％～3 0 ％。 朱申红[ 1 1 1 在分离含金黄铁矿和毒砂时，发现无论 碳酸钠和硫酸锌的配比如何，对含金黄铁矿的浮选 没有影响，并且发现碳酸钠和硫酸锌的合适配比应 在硫酸锌含量3 0 ％以下比较合适，本试验也得出相 似的结论。 万方数据 2 0 1 4 年第2 期周为民铅硫分离时抑制剂的选择．1 9 ． 原矿 图5 闭路试验流程 F i g ．5 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 a 万方数据 2 0 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第2 期 3 闭路试验 在经过各条件试验后，进行了开路和闭路试 验。闭路试验采用先浮铅后浮金，浮铅采用“一次 粗选、四次精选、三次扫选”工艺，浮金采用“一 次粗选、两次精选、三次扫选”工艺，闭路试验流 程见图5 ，闭路试验结果见表4 。 表4闭路试验结果 T a b l e4T h er e s u l to fc l o s e d - c i r c u i tt e s t／％ 从表4 中可以看到，金和银大部分被富集在铅 精矿中，且品位均较高，将矿山目前只有一种混合 精矿的产品，变为两种产品，有利于提高企业的经 济效益。 4 结论 1 铅硫分离时，采用混合抑制剂较单一抑制 剂效果要优，在几种抑制剂配比中，当碳酸钠硫 酸锌 2 0 0 8 0 0 时，能取得最好效果。 2 在原矿品位铅0 ．6 7 ％，金0 ．8 3 趴，银2 0 ．8 9 趴的情况下，铅精矿中铅品位可以达到5 1 ．1 1 ％，其 中含金4 1 ．6 6 趴、银12 3 0 ．0 0 趴，铅回收率为 7 6 ．6 9 ％。金精矿中金品位2 3 ．3 2 玑、银2 6 9 ．4 0W t ， 金、银的总回收率分别为8 1 ．0 3 ％和7 5 ．6 9 ％。 参考文献 [ 1 ] 周源，陈江安．铅锌选矿技术[ M ] ．北京化学工业 出版社，2 0 1 2 2 1 ． [ 2 ] 冯其明，周荣．经铜离子活化后的某铅锌硫混合精矿 中闪锌矿的浮选分离研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 I ，3 1 5 3 2 - 3 4 ． [ 3 ] 李荣改，宋翔宇，张雨田，等．青海某复杂铜铅锌多金属 矿石选矿工艺研究[ J ] ．金属矿山，2 0 1 0 1 2 6 7 7 1 ． [ 4 ] 戴晶平，刘侦德．铅锌选矿技术[ M ] ．长沙中南工业大 学出版社，2 0 1 0 5 4 ． [ 5 ] 高淑玲，魏德洲，张瑞洋，等．铅锌硫化矿石无锌抑制 剂浮选分离研究[ J ] ．金属矿山，2 0 1 1 1 0 8 7 9 0 ． [ 6 ] 张会文．乙硫氮浮选铅及铅锌分离的研究[ J ] ．广东有色 金属学报，1 9 9 6 ，6 2 8 9 9 3 ． [ 7 ] 朱玉霜，朱建光．浮选药剂的化学原理 修订版 [ M ] ． 第2 版．长沙中南工业大学出版社，1 9 9 6 3 0 6 ． [ 8 ] 张远荫．用腐植酸铵 钠 浮选分离铜铅和硫砷[ J ] ．有色 矿山，1 9 8 9 2 5 9 ． [ 9 ] 何廷树，魏转花，王森．新疆某矿铜铅混合精矿分离 试验[ J ] ．金属矿山，2 0 1 1 7 7 8 8 1 ． [ 1 0 ] 米丽平，孙春宝，李青，等．用组合抑制剂实现铜铅高 效分离的试验研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 9 8 5 3 5 6 ． [ 1 1 ] 汤小军，官长平，邓星星，等．四川某高硫铜铅锌矿选矿 工艺研究与生产实践[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 6 1 0 1 3 ，2 2 ． [ 1 2 ] 曹焱鹏，汶小飞，王福奎，等．某高硫铜锌矿石低碱度浮 选试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 5 6 - 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