复杂铜铅锌银多金属硫化矿选矿试验研究.pdf

第3 l 卷第4 期 2 0 1 1 年0 8 月 矿冶工程 ⅣⅡN 玳GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G 眦E R 矾G V 0 1 ．3 l №4 A u g I l 砒2 0 l l 复杂铜铅锌银多金属硫化矿选矿试验研究① 范娜，李天恩，段珠 西安天宙矿业科技开发有限责任公司．陕西西安7 l 0 0 6 1 摘要对某复杂铜铅锌银多金属硫化矿进行了选矿试验研究。依据矿物特性，采用铜铅部分混合浮选、混合精矿铜铅分离、混合 浮选尾矿再选锌的工艺流程，可获得铜精矿铜品位2 3 ．3 7 ％、铜回收率6 3 ．9 9 ％，铅精矿铅品位7 1 ．6 8 ％、铅回收率9 0 ．3 4 ％，铅精矿 含银1 1 8 9g ／t 、银回收率7 8 ．0 4 ％，锌精矿锌品位5 2 ．3 8 ％、锌回收率7 5 ．9 8 ％。试验所获技术指标理想，为该矿石的开发利用提供了 有效途径。 关键词浮选；铜铅分离；多金属硫化矿 中图分类号T D 9 2 3文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 1 0 4 一0 0 4 8 一0 3 R e s e a r c ho nB e n e 6 c i a t i o no fC o m p l i c a t e dP o l y m e t a U i c C u - P b - Z n - A gS u l f i d eo r e F A NN a ，UT i 粕一e n ，D U A NZ h u 而’饥拖砌础施以增Z 砒加锄c o 纨f ，瓜’口儿7 1 0 0 6 l ，S 玩础z ，吼讹 A b s t 髓c t M i n e r a lp r o c e s s i n ge x p e r i m e n t sac o m p l i c a t e dC u - P b - Z n - A gs u l f i d eo 他h a v eb e e nc o n d u c t e d ． A c c o r d i n gt o t l l em i n e r a l o g r0 ft h eo r e ，an o w s h e e tc o n s i s t i n go faC u - P bb u l kn o t a t i o n ，aC u ／P b ∞p a m t i o no fb u l kc o n c e n t r a t e ，觚d az n ∞p 踮a t i o nf 而mt a i l i n g so fC u ／P bb u l kn o t a t i o n ，w 鸽i m r o d u c e d ．A sam s u h ，ac o p p e rc o n c e n t m t ew i t hC ug m d e 舳dr e c o v e r yo f2 3 ．3 7 ％锄d6 3 ．9 9 ％，r e s p e c t i v e l y ，al e a dc o n c e n t r a t ew i t I IP bg 髓d e 粕dr e c o v e r yo f7 1 ．6 8 ％a n d 9 0 ．3 4 ％，咒s p e c t i v e l y ，锄daz i n cc o n c e n t r a t ew i t I lz ng r a d ea n dr e c o v e r yo f5 2 ．3 8 ％肌d7 5 ．9 8 ％，r e s p e c t i v e l y ，c 蛐 b ep r e p a r e d ，w h i l et I I es i l v e rc o n t e n ta n d 陀c o v e r yi nt h el e a dc o n c e n 昀t er e a c h e s1 l8 9g ／ta n d7 8 ．0 4 ％，r e s p e c t i v e l y ． ’n l ei d e a li n d e xp r o v e st h a tt I l ep m p o ∞d ∞l u t i o ni se 珏．e c t i V ef o re x p l o i t a t i o na I l du t i l i 匏t i o no ft l I i ss u l f i d eo r e ． K e yw o r 凼n o t a t i 伽；C u ／P bs e p a m t i o n ；p o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r ；e 目前，世界各国处理的铜铅锌矿石的组分越来越 复杂，各矿物之间致密共生，镶嵌关系复杂多变，已经 成为重金属选矿中最复杂的问题之一。对这类矿石的 处理，国内外均以浮选为主⋯。青海某地铜铅锌银多 金属硫化矿，共生关系密切，且铜铅锌都存在不同程度 的氧化，分离难度较大。依据矿物特性，采用铜铅部分 混合浮选、混合精矿铜铅分离、混合浮选尾矿再选锌的 工艺流程，成功地实现了铜、铅、锌的分离，获得了满意 的浮选分离指标。 1 矿石性质 青海某地铜铅锌银多金属硫化矿石类型为矽卡岩 型铅锌矿石。主要金属矿物为方铅矿、闪锌矿、少量黄 铜矿及黄铁矿、毒砂。方铅矿氧化形成以铅矾和白铅 矿为主的次生蚀变；闪锌矿包裹细粒 0 ．O l ～0 ．0 4 8 m m 黄铜矿，铜锌解离难度大。主要脉石矿物为石榴 石、碳酸盐、石英、萤石、黑云母、透闪石、榍石等。矿石 中主要回收矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿忙J 。原矿 铜品位O ．4 4 ％，铅品位1 0 ．5 3 ％，锌品位5 ．2 9 ％，银品 位2 0 4g ／t 。原矿主要化学成分分析结果见表l ，原矿 中铜、铅、锌物相分析结果见表2 。 表l原矿主要化学成分分析结果 质量分数 ／％ 1 单位为g ／t 。 ①收稿日期2 0 l l 旬3 - 2 l 作者简介范娜 1 9 7 7 一 ，女，陕西西安人，硕士，工程师，主要研究方向为工艺矿物学。 万方数据 第4 期 范娜等复杂铜铅锌银多金属硫化矿选矿试验研究 4 9 表2 原矿铜、铅、锌物相分析结果 2 浮选试验研究 2 ．1 铜铅部分混合浮选试验 按照图l 所示流程，对试样进行了铜铅部分混合 浮选试验，结果见表3 。铜铅混合浮选所得铜铅精矿 作为铜铅分离的给矿‘3 l ，铜铅混合浮选所得尾矿作为 锌浮选的给矿，进行后续试验。 原矿药剂单位舭 历s 0 ．舢，N 巩s o l 2 ∞o N a c o 。3 0 吣六偏磷酸钠2 帅 磨矿o m 0 7 4 n m 粒级占砷％ 3 m i n 木乙黄药 1 3 0 2 m i n 木2 。油 3 2 铜铅l 粗选l 4 ⋯嘣n 【踟她l 帆№啦I 姗 ‘I ’N a 2 c o ；l 鲫0 六偏磷酸钠l ∞ 3 H 血木乙黄药 舯 2m i I l 木r 油“ 铜铅1 日冼2 铜铅精矿尾矿 图1铜铅混选乙黄药用量试验流程 表3 铜铅混合浮选试验结果 2 ．2 铜铅分离试验 2 ．2 ．1 铜铅分离抑制剂种类试验铜铅分离浮选国 内外主要采用两种方案①氰化物抑铜浮铅，由于矿石 含银较高，氰化物有毒且对银有溶解作用、对环境有污 染等原因，不宜采用氰化物分选；②无氰药剂抑铅浮铜 的分选方案对该矿石较有利。抑铅浮铜的药剂种类较 多，本次试验采用3 种药剂方案进行了较详细的对比， 试验流程见图2 ，结果见表4 。由表4 可见，自行研制的 1 Z 一3 在铜铅分离中抑铅效果较好。 药剂单位鲈塑塑堡鱼量笙 lZ n s o ． 3 m h 术N s o l IN a 2 c q 3 m h 术乙黄药 铜铅| 丰爵选l c ，岫} 蕊翥 3 m h 冰乙黄药 5 ．塑丛I 焦丝 ． r ] 2 m 劬木N a ’s 2 0 0I ；圭雾薷豢舳o ＼／ 5 m i l l 木抑制剂Y 3 m i n 木乙黄药 5 l 2 m i l ．木2 ’油 8 I 铜铡分离I 广1 铜铅中矿 S 帅 5 ∞ S 呻 1 0 铜精矿铅精矿 图2 铜铅分离抑制剂种类试验流程 表4 铜铅分离抑制剂种类试验结果 抑制剂种类及产品产率 用髟 g f 一‘ 名称／％ 曼笪丝堕堕型竺 c l IP b 知 c L lP b 历 2 ．2 ．2 铜铅分离抑制剂用量试验铜铅分离采用常 规药剂抑铅浮铜，实现了无氰浮选。抑制剂- I z 一3 为配 制的组合药剂，对环境的污染较少、生产成本低。试验 条件及流程见图2 ，试验结果见表5 。表5 结果表明，当 ，I Z 一3 用量在4 0 0g ／t 条件下铅得到有效抑制，但铜精 矿中铅含量仍较高。铜精矿经两次精选，加入少量亚硫 酸和硫酸锌，可使铜精矿中铅含量由1 8 ．4 6 ％降低至 3 ．8 4 ％；锌含量由6 ．1 7 ％降至4 ．3 ％。 2 ．3 锌粗选条件试验 2 ．3 ．1 石灰用量试验在硫酸铜用量为5 0 0g ／t 、丁 黄药用量6 0g ／t 、2 ’油用量4 0g ／t 条件下，对铜铅混选 尾矿进行锌粗选石灰用量试验，结果见图3 。石灰易 得、廉价，可以抑制黄铁矿，对矿泥有聚沉作用，因此， 通常用石灰在碱性较强的矿浆中抑硫浮锌。由试验结 果可知，石灰用量增加至30 0 0g ／t 时由于泡沫发粘， 万方数据 5 0矿冶工程 第3 l 卷 锌粗选精矿品位有所下降，而锌回收率大幅升高，石灰 用量30 0 0 40 0 0g ／t 为宜。 表5 铜铅分离抑制剂用量试验结果 铜精矿 O ．铂2 8 ．5 33 ．8 4 4 ．6 34 9 ．3 5O ．3 4O ．7 5 铅精矿 1 1 ．7 80 ．2 77 1 ．3 23 ．9 56 ．4 0 铂．0 98 ．7 6 铜精选二次铜铅中矿 2 ．13 ．1 22 8 ．％8 ．4 21 8 ．5 3 6 ．2 33 ．3 3 尾矿 8 5 ．2 6O ．1 50 ．8 45 ．4 32 5 ．7 2 7 ．3 48 7 ．1 6 原矿 1 0 0 ．0 0O ．5 09 ．7 65 ．3 I1 0 0 ．0 0 1 0 0 ．0 01 0 0 ．0 0 石灰用量／Q f 1 图3 锌粗选石灰用量条件试验结果 2 ．3 ．2 硫酸铜用量试验硫酸铜是闪锌矿的有效活 化剂。在石灰用量为40 0 0g ／t 条件下进行了锌粗选 硫酸铜用量试验，结果见图4 。由图4 可知，当硫酸铜 用量大于5 0 0 异／t 以后，过量硫酸铜的存在会消耗部分 丁黄药生成难溶的黄原酸铜H ] ，用量再增加锌品位明 显下降，回收率并没有增加，硫酸铜用量5 0 0g ／t 为宜。 2 ．4 闭路试验 在条件试验和探讨试验的基础上进行开路及闭路 流程试验。闭路试验流程见图5 ，试验结果见表6 。 硫酸铜用量／ 霉竹 图4 锌粗选硫酸铜用量条件试验结果 原矿 铜精矿锌精矿 图5 闭路试验工艺流程 表6 闭路试验结果 1 单位为晷／t 。 闭路试验可获得铜精矿铜品位2 3 ．3 7 ％、铜回收率 6 3 ．9 9 ％，铅精矿铅品位7 1 ．6 8 ％、铅回收率9 0 ．3 4 ％，铅 精矿含银1 1 8 9g ／t 、银回收率7 8 ．0 4 ％，锌精矿锌品位 5 2 ．3 8 ％、锌回收率7 5 ．9 8 ％。 下转第5 4 页 弘豁敛吼∞钞艚钉拍牿私 零＼趔哇 万方数据 矿冶工程 第3 l 卷 3 粗粒钛铁矿回收新工艺的应用 2 0 1 0 年1 月，选钛厂经过扩能改造后建成了粗粒钛 精矿生产线，形成了粗粒级和细粒级两大钛精矿生产 线，粗粒生产线设计年产3 3 万吨钛精矿，而细粒级钛精 矿生产线设计年产钛精矿1 4 ．9 万吨。粗粒级钛精矿生 产线采用“隔渣．一段弱磁一段强磁一筛分分级一粗粒级 磨矿．二段弱磁一二段强磁- 浮选”的工艺流程。 强磁作业采用赣州金环磁选设备有限公司研发制 造的S L O N 型和广州有色金属研究院研发制造的 S S S I 型脉动高梯度强磁机。 选钛厂细粒级钛铁矿浮选采用s F 型机械搅拌式 浮选机，生产中存在吸浆、搅拌能力差，钛铁矿粗颗粒 易沉槽；矿浆液面不稳定、翻花现象严重，浮选指标波 动大；充气量无法调节，备件消耗大等缺陷。再考虑到 粗粒级钛铁矿浮选原矿中粗颗粒含量远大于细粒级钛 铁矿的矿石特点，选钛厂粗粒钛铁矿浮选线采用x c F 1 6 m 3 与K Y F 1 6 m 3 浮选机联合机组配置的一粗三 精两扫流程，浮选捕收剂采用M O H 一2 。 2 0 l o 年3 月l O 日，粗粒钛精矿生产线经过前期的 试车和消缺后正式进入试生产阶段。从3 月1 0 日到6 月3 0 日的生产统计来看，该生产线已有效转车9 9 ．8 7 d ，共生产出粗粒钛精矿5 83 1 lt 。试生产期间的浮选矿 浆液面比较平稳，泡沫的稳定性较高，流程的稳定性较 强。从考查数据看出，在平均原矿T i O 品位9 ．8 3 ％时， 二段强磁精矿T i 0 2 品位达2 0 ．8 5 ％，浮选钛精矿T i 0 2 品位达到4 7 ．3 7 ％，该生产线实际回收率已达到 2 5 ．2 5 ％。其浮选原矿、精矿、尾矿粒度筛析结果见表6 。 表6 浮选原矿与产品筛析结果 从表6 可以看出，浮选原矿中 0 ．1 5 4m m 粒级含 量高达2 0 ．1 0 ％、一0 ．0 7 4m m 粒级含量仅为4 5 ．2 3 ％， 浮选钛精矿中 0 ．1 5 4m m 粒级含量达2 0 ．1 0 ％，说明 在原矿较粗的情况下，浮选药剂M O H 一2 的捕收能力 强、泡沫稳定性好，同时浮选回收钛铁矿的粒度上限由 0 ．1 0m m 提高到了0 ．1 5 4m m ，有效减少了磨矿时间， 降低了磨矿成本。 4 结语 1 采用M O H 一2 作粗粒级钛铁矿浮选捕收剂，添 加适量的辅助捕收剂能充分发挥两种捕收剂的协同效 应，提高M O H 一2 的捕收性能和泡沫的稳定性。 2 在原矿T i 0 2 品位约1 0 ．0 0 ％时，采用S l o n 和 S S S l 型高梯度强磁机对粗粒钛铁矿进行二段强磁 选别得到的精矿T i O 品位能达到2 0 ．0 0 ％以上。 3 粗粒钛铁矿浮选采用x C F 一1 6 m 3 与K Y F 一1 6 m 3 浮选机联合机组，矿浆液面平稳，浮选稳定性更高。 4 生产实践表明在平均原矿T i O ，品位9 ．8 3 ％时， 采用“强磁 浮选”的主体工艺回收选钛厂粗粒钛铁矿， 可使二段强磁精矿T i O 品位达2 0 ．8 5 ％，浮选钛精矿 T i O 品位达到4 7 ．3 7 ％，各项指标略优于工业试验。 5 新工艺的运用使浮选回收钛铁矿的粒度上限 由O ．1m m 提高到0 ．1 5 4m m ，增加了人浮粒度范围， 有效减少了磨矿时间，降低了磨矿成本。 参考文献 [ 1 ] 邓清华，罗荣飞．密地选钛厂粗粒级钛铁矿选别工艺及装备工业 试验研究[ R ] ．攀钢集团矿业有限公司。2 0 0 9 ． [ 2 ] 周满赓。张裕书．攀钢钛业选钛厂工艺流程考察工艺矿物学研究 [ R ] ．中国地质科学院矿产综合利用研究所。2 0 0 8 ． [ 3 ] 攀钢 集团 选钛厂扩能项目部．选钛厂全流程考察报告[ R ] ． 2 0 0 r 7 ． [ 4 ] 郑刚．攀枝花选钛厂微矿生产线工艺流程优化研究[ J 】．矿产 综合利用。2 0 0 6 4 1 7 2 1 ． [ 5 ]邓清华，罗荣飞．M O H 一2 钛铁矿浮选药剂试验报告[ R ] ．攀钢 矿业有限责任公司选钛厂。2 0 0 9 ． 上接第5 0 页 3 结语 1 针对该多金属硫化矿的特征，通过多种方案的 比较表明，采用铜铅部分混合浮选，铜铅混合精矿再磨 后进行铜铅分离，铜铅混选尾矿再选锌工艺流程是合 理的，可满足矿L L I 生产实际的要求。 2 根据矿石性质，采用硫酸锌，亚硫酸钠和碳酸 钠组合抑制锌矿物，选用乙黄药作铜铅混选的捕收剂， T Z 一3 作抑铅浮铜的抑制剂，取得较好的分选效果。 3 试验获得的技术指标稳定可靠，与国内外同类 型矿石相比，选别指标较好，可作为地质评价及矿山开 发利用的初步依据。 参考文献 【1 ] 陈泉水．某铜铅锌多金属矿的选矿工艺试验研究[ J ] ．现代矿 业，2 0 0 9 6 7 l 一7 3 ． [ 2 ] 许时．矿石可选性研究[ M ] ．北京冶金工业出版社．1 9 9 9 ． [ 3 ] 叶从新，李碧平，薛峰，等．华南某铜铅锌矿浮选工艺研究[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 l O 1 9 1 4 ． 【4 ] 龚明光．浮游选矿[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 7 ． 万方数据