某复杂铅锌锡多金属矿选矿工艺试验研究.pdf

某复杂铅锌锡多金属矿选矿工艺试验研究 ① 唐义胜 （临武县南方矿业有限责任公司，湖南 郴州 ４２３０００） 摘 要 对某地复杂铅锌锡多金属矿进行了选矿工艺试验研究。 采用磁选-优先浮铅-锌硫混浮-锌硫分离-重选收锡联合工艺流程， 获得了铅精矿 Ｐｂ 品位４７．２３％、Ｓｂ 品位１２．９８％、Ａｇ 品位１３４５．１２ ｇ／ ｔ，Ｐｂ 回收率８７．７４％、Ｓｂ 回收率８９．５３％、Ａｇ 回收率７６．５７％；锌精 矿 Ｚｎ 品位 ４７．７３％、Ｚｎ 回收率 ７７．２０％；锡精矿 Ｓｎ 品位 ５６．２７％，Ｓｎ 回收率 ６２．０１％。 该工艺可为研究同类型矿提供参考依据。 关键词 多金属矿； 硫化矿； 磁选； 浮选； 重选； 铅； 锌； 锡 中图分类号 ＴＤ９２文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０２０．０３．０１８ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０２０）０３－００６８－０４ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ａ Ｃｅｒｔａｉｎ Ｃｏmｐｌｅｘ Ｐｂ-Ｚｎ-Ｓｎ Ｐｏｌｙmｅｔａｌｌｉｃ Ｏｒｅ ＴＡＮＧ Ｙｉ-ｓｈｅｎｇ （Ｌｉｎｗｕ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｍｉｎｅｓ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｃｈｅｎｚｈｏｕ ４２３０００， Ｈｕｎａｎ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ａ ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｂ-Ｚｎ-Ｓｎ ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ ｏｒｅ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ． Ａ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ， Ｐｂ ｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ， Ｚｎ-Ｓ ｂｕｌｋ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ， Ｚｎ／ Ｓ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｎ ｇｒａｖｉｔｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｗａｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ， ｗｈｉｃｈ ｆｉｎａｌｌｙ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ａ ｌｅａｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｇｒａｄｅｄ ４７．２３％ Ｐｂ， １２．９８％ Ｓｂ ａｎｄ １ ３４５．１２ ｇ／ ｔ Ａｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｏｆ ８７．７４％， ８９．５３％ ａｎｄ ７６．５７％， ａ ｚｉｎｃ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｇｒａｄｅｄ ４７．７３％ Ｚｎ ａｔ ７７．２０％ ｒｅｃｏｖｅｒｙ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ａ ｔｉｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｇｒａｄｅｄ ５６．２７％ Ｓｎ ａｔ ６２．０１％ ｒｅｃｏｖｅｒｙ． Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ ｏｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｙｐｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ ｏｒｅ； ｓｕｌｆｉｄｅ ｏｒｅ； ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ； ｆｌｏｔａｔｉｏｎ； ｇｒａｖｉｔｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ； ｌｅａｄ； ｚｉｎｃ； ｔｉｎ 我国矿产资源矿石原矿品位低，有色金属矿 ８５％ 以上是难处理、共伴生关系复杂综合矿［１］。 铅、锌、锡 是关乎国计民生且在工农业领域广泛应用的重要矿 物［２］。 某复杂铅锌锡多金属矿主要含铅、锌、锡和银， 其中铅品位 ３．８４％、锌品位 ０．８３％、锡品位 ０．５３％、银 品位 １２６ ｇ／ ｔ，矿物组成复杂，具有较大的分选难度。 本文通过详细的工艺矿物学和大量的选矿试验研究， 最终确定采用磁选-优先浮铅-锌硫混浮-锌硫分离-重 选收锡的联合流程，获得了较好的分选效果。 １ 原矿性质 某铅锌锡多金属矿原矿化学多元素分析结果如 表 １ 所示。 矿石中铅、锌和锡的物相分析结果如表 ２ 所示。 矿石中矿物组成复杂，具有较大的分选难度。详 表 １ 原矿化学多元素分析结果（质量分数） ／ ％ ＰｂＺｎＳＳｂＳｎＡｇ１） ３．８４０．８３８．４５１．０２０．５３１２６ Ｆｅ ＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ ＣａＯＭｇＯ １１．２９４６．９５１２．６１５．１５０．５５ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 细的矿物检测表明，铅、锑矿物最为复杂，主要为方铅 矿、脆硫锑铅矿和少量至微量硫锑铅矿、辉锑矿、辉锑 铁矿、锑硫镍矿等，并有少量氧化铅锑矿物铅矾、锑铅 铁矾、铅铁矾等；银矿物有银黝铜矿、黝锑银矿、辉锑银 矿、柱硫锑铅银矿；锡矿物有锡石和少量黝锡矿；锌矿 物相对较为单一，主要为闪锌矿。 此外，还有较多的磁 黄铁矿、黄铁矿和毒砂等硫化物。 矿石中主要含有石 英及黄玉、长石、云母、绿泥石等脉石矿物。 ①收稿日期 ２０２０－０１－１３ 作者简介 唐义胜（１９７３－），男，湖南郴州人，工程师，主要从事选矿工艺试验与设计及选厂管理工作。 第 ４０ 卷第 ３ 期 ２０２０ 年 ０６ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．４０ №３ Ｊｕｎｅ ２０２０ 表 ２ 有价金属物相分析结果 元素物相含量／ ％占有率／ ％ 氧化铅１）０．８１２１．０５ 铅 硫化铅２．８４７３．９８ 铅铁矾０．１９４．９７ 合计３．８４１００．００ 氧化锌０．０４９５．９３ 锌 硫化锌０．７６９９３．１０ 锌铁尖晶石０．００８０．９７ 合计０．８２６１００．００ 黝锡矿０．０５９．４３ 锡 锡石０．４８９０．５７ 合计０．５３１００．００ １） 在铅物相分析中，脆硫锑铅矿进入氧化铅相。 有价金属矿物的嵌布粒度范围较宽，粗细不均匀。 方铅矿／ 脆硫锑铅矿和锡石的嵌布粒度主要集中在 ０．０１～０．６４ ｍｍ；闪锌矿的嵌布粒度主要集中在 ０．０１～ ０．３２ ｍｍ。 ２ 选矿试验研究 ２．１ 选矿工艺流程 根据矿样中磁黄铁矿矿物与铅、锌、锡矿物的磁性 差异［３－８］，采用磁选预先选出磁黄铁矿。 磁选尾矿采 用优选浮选回收铅矿物，其伴生的银元素在选铅过程 中富集于铅精矿产品中。 浮铅尾矿采用锌硫混合浮 选-锌硫分离流程回收锌、硫矿物。 根据锌硫混合浮选 尾矿中的主要含锡矿物锡石与脉石矿物比重差异，采 用重选工艺回收锡石。 综上，针对该矿采用磁选-铅优 先浮选-锌硫混浮-锌硫分离-重选联合工艺流程回收该 矿中的铅、锌和锡矿物。 ２．２ 磨矿细度试验 采用如图 １ 所示工艺流程进行了磨矿细度条件试 验，结果如图 ２ 所示。 图 ２ 结果表明适宜的磨矿细度 为－０．０７４ ｍｍ 粒级占 ６６．４２％。 B3 A0g/t 2 minNa2CO3 2 min,/A 1 min 2A 4/3 - 4233 1200 120 72 pH9 63 5 min 图 １ 不同磨矿细度硫化矿浮选试验流程 -0.074 mm40/4 15 12 9 6 3 0 100 70 40 30 10 55606575708085 8 /;5 Pb8 Zn8 Sn8 Pb/;5 Zn/;5 Sn/;5     图 ２ 不同磨矿细度下硫化矿浮选试验结果 ２．３ 磁选试验 原矿磁选试验流程如图 ３ 所示，结果如表 ３ 所示。 从表 ３ 可知，通过磁选能够把磁黄铁矿脱除干净，可减 少磁性产品中铅、锌、锡损失。 B3 -0.074 mmC66.42 *8,*8 63 * 0.35 T * 0.30 T 图 ３ 原矿磁选试验流程 表 ３ 原矿磁选试验结果 产品 名称 产率 ／ ％ 品位／ ％回收率／ ％ ＰｂＺｎＳｎＳＦｅＰｂＺｎＳｎＳＦｅ 磁性产品７．９３１．３２０．２６０．１６３１．４５４７．１４２．７２２．４３２．３９２９．９４３３．０９ 非磁性产品９２．０７４．０６０．９００．５７６．３４８．２１９７．２８９７．５７９７．６１７０．０６６６．９１ 原矿１００．００３．８４０．８５０．５３８．３３１１．３０１００．００１００．００１００．００１００．００１００．００ ２．４ 铅浮选试验 按图 ４ 所示流程对常用的闪锌矿抑制剂（硫酸 锌、亚硫酸钠和硫代硫酸钠组合、硫酸锌和亚硫酸钠组 合等）及主要硫化铅矿捕收剂（丁铵黑药、乙黄药、丁 黄药、乙硫氮等）进行了药剂筛选探索性试验。 结果 表明硫酸锌和亚硫酸钠按 ２ ∶１组合使用可以达到较 好的抑制锌效果；采用乙硫氮对该硫化铅矿有着较好 的选择性及捕收能力。 固定碳酸钠用量 １ ２００ ｇ／ ｔ、乙 硫氮用量 ８０ ｇ／ ｔ、２＃油用量 ４８ ｇ／ ｔ，进行了硫酸锌和亚 硫酸钠按 ２ ∶１组合的用量试验，结果如图 ５ 所示。 综 合考虑品位和回收率，取硫酸锌＋亚硫酸钠用量为 ２ ０００＋１ ０００ ｇ／ ｔ 为宜。 ９６第 ３ 期唐义胜 某复杂铅锌锡多金属矿选矿工艺试验研究 ,*8 A0g/t 3 minNa2CO3 3 minAD0 2 min;0 8 - 82383 1200pH9 5 min 图 ４ 硫化铅浮选试验流程 4 Zn8 Pb/;5 Zn/;5               图 ５ 抑制剂用量试验结果 固定碳酸钠用量１２００ ｇ／ ｔ、硫酸锌＋亚硫酸钠用量 ２ ０００＋１ ０００ ｇ／ ｔ、２＃油用量 ４８ ｇ／ ｔ，进行了乙硫氮用量 试验，结果如图 ６ 所示。 综合考虑品位和回收率，取乙 硫氮用量 ８０ ｇ／ ｔ 为宜。 A4A4g t-1 50 40 30 20 10 0 85 65 45 25 5 6080100120 8 /;5 Pb8 Zn8 Pb/;5 Zn/;5               图 ６ 捕收剂用量试验结果 ２．５ 锌硫混选试验 锌硫混选试验给矿为铅浮选尾矿。 在丁黄药用量 １００ ｇ／ ｔ、２＃油用量 ３６ ｇ／ ｔ 条件下，不同硫酸铜用量试验 结果如图 ７ 所示。 综合考虑品位和回收率，取硫酸铜 用量 １００ ｇ／ ｔ 为宜。 4 /;5 Zn8 Zn/;5      图 ７ 硫酸铜用量试验结果 ２．６ 锡选矿试验 原矿磨矿至－０．０７４ ｍｍ 粒级占 ６６．４２％，通过磁 选-优先浮选铅-锌硫混合浮选后的尾矿（锌硫混选尾 矿）采用如图 ８ 所示流程进行了回收锡石试验，结果 如表 ４ 所示。 403 23A*3 A * A * A * 图 ８ 锌硫混选尾矿回收锡试验流程 表 ４ 锌硫混选尾矿回收锡试验结果 产品名称产率／ ％Ｓｎ 品位／ ％Ｓｎ 回收率／ ％ 锡精矿０．７８５６．１６６７．７７ 摇床尾矿９９．２１０．２１３２．２３ 锌硫混选尾矿１００．０００．６５１００．００ ２．７ 全流程试验 根据条件试验确定的最佳条件，进行了全流程试 验，结果如表 ５ 所示，试验流程见图 ９。 表 ５ 全流程试验结果 产品 名称 产率 ／ ％ 品位／ ％回收率／ ％ ＰｂＺｎＳｂＳＳｎＡｇ１ ）ＰｂＺｎＳｂＳＳｎＡｇ 铅精矿７．１８４７．２３１．１８１２．９８２２．２９０．２１１ ３４５．１２８７．７４９．７２８９．５３１９．１７２．８２７６．５７ 锌精矿１．４１１．５１４７．７３０．１２２８．５９０．１１１５４．４５０．５５７７．２００．１６４．８３０．２９１．７３ 硫精矿１６．２９１．８５０．４２０．２４３２．０４０．４６７．８０７．８５３．７６６２．５３１４．００ 锡精矿０．５９０．３５０．１５０．３２３．４８５６．２７２９．９５０．０５０．１００．１８０．２５６２．０１ 尾矿７４．５３０．２００．０６０．０８９１．４８０．１５３．８６５．１３６．３７１３．２２２０．８８２１．７０ 原矿１００．００３．８６０．８７１．０４８．３５０．５４１２６．１３１００．００１００．００１００．００１００．００１００．００１００．００ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 ０７矿 冶 工 程第 ４０ 卷 8 * B3 63-0.074 mmC66.42 A0g/t 12 1 2 2 2 3 min Na2CO3 3 min ZnSO4Na2SO3 2 min A4 1 min 2A 1200 pH9 20001000 60 36 2 min A4 1 min 2A 20 6 2 min A4 1 min 2A 2 min ,/A 1 min 2A 2 min ,/A 0.7 2 min ,/A 1.3 ;/ 2003 min ;/ 3003 min ;/ 1003 min 20 6 * 423233 12 1 2 2 2 23823 2 3 0.35 T * 0.30 T 5 min 3 min3 min 3 min 2 min CaOZnSO 4 5005003 min CaOZnSO 4 3003003 min 40 -* 2 min ,/A 1 min 2A 30 10 3 minCuSO4 2 min ,/A 1 min 2A 100 80 20 4 min 2 min 2 min 676003 min 602 min 362 min 0;/ CuSO4 ,/A2A 2 2 2 min 2 1 3 min4 min 3 min 4 min 3 min 2 1 A * A * A * 3 min 3 min 4, 3* 20 10 图 ９ 全流程试验流程 从表 ５ 可知，全流程试验可获得铅精矿 Ｐｂ 品位 ４７．２３％、Ｓｂ 品位 １２．９８％、Ａｇ 品位 １ ３４５．１２ｇ／ ｔ，Ｐｂ 回收 率 ８７．７４％、Ｓｂ 回收率 ８９．５３％、Ａｇ 回收率 ７６．５７％；锌 精矿 Ｚｎ 品位 ４７．７３％、Ｚｎ 回收率 ７７．２０％；硫精矿 Ｓ 品 位 ３２．０４％，Ｓ 回收率 ６２．５３％；锡精矿 Ｓｎ 品位 ５６．２７％， Ｓｎ 回收率 ６２．０１％。 ３ 结 论 某铅锌锡多金属矿含铅 ３． ８４％、锌 ０． ８３％、锑 １．０２％、硫 ８．４３％、银 １２６ ｇ／ ｔ、锡 ０．５３％，矿石中矿物组 成复杂，具有较大的分选难度。 经过大量的条件试验， 并且根据该矿性质特点，最终采用磁选-铅优先浮选-锌 硫混浮-锌硫分离-重选回收锡联合工艺流程，可得到铅 精矿 Ｐｂ 品位 ４７．２３％、Ｓｂ 品位 １２．９８％、Ａｇ 品位 １ ３４５．１２ ｇ／ ｔ，Ｐｂ 回收率 ８７．７４％、Ｓｂ 回收率 ８９．５３％、Ａｇ 回收率 ７６．５７％；锌精矿 Ｚｎ 品位 ４７．７３％、Ｚｎ 回收率 ７７．２０％；硫 精矿 Ｓ 品位 ３２．０４％、Ｓ 回收率 ６２．５３％；锡精矿 Ｓｎ 品位 ５６．２７％、Ｓｎ 回收率 ６２．０１％，获得了较好的分选指标。 参考文献 ［１］ 矿产资源综合利用手册编辑委员会． 矿产资源综合利用手册［Ｍ］． 北京科学出版社， ２０００． ［２］ 刘 晓，张 宇，王 楠，等． 我国铅锌矿资源现状及其发展对策 研究［Ｊ］． 中国矿业， ２０１５（Ｓ）６－９． ［３］ 李荣改，宋翔宇，张雨田，等． 复杂铜铅锌多金属矿的选矿工艺试 验研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１２，３２（１）４２－４５． ［４］ 李兵容． 铅锌矿矿石的选矿工艺研究［Ｊ］． 矿业快报， ２００８（１）４１－４２． ［５］ 赵福刚． 我国铅锌矿选矿技术现状［Ｊ］． 有色矿冶， ２００７（６）２０－２５． ［６］ 张曙光，朱广泽． 某含锡硫化锌矿的选矿工艺研究［Ｊ］． 云南冶 金， ２００６，３５（２）２６－２７． ［７］ 邱显扬，刘 敏，汤玉和，等． 临武县玉岭多金属矿选矿工艺开发 研究［Ｒ］． 广州广东省资源综合利用研究所， ２０１２． ［８］ 唐义胜，尹 鹏，雷衍平． 湖南某铅锌硫锡多金属矿选矿试验研究［Ｊ］． 湖南有色金属， ２０１８，３４（５）１７－２０． 引用本文 唐义胜． 某复杂铅锌锡多金属矿选矿工艺试验研究［Ｊ］． 矿 冶工程， ２０２０，４０（３）６８－７１． １７第 ３ 期唐义胜 某复杂铅锌锡多金属矿选矿工艺试验研究