含锌多金属硫化矿浮选研究.pdf

第3 3 卷第3 期矿冶工程 V 0 1 ．3 3N 0 3 2 0 1 3 年0 6 月 M I N I N GA N D ‘M E T A L ’L U R G I C A LE N G I N E E R I N G J u n e2 0 1 3 含锌多金属硫化矿浮选研究① 张博，覃文庆，刘三军，杨聪仁，彭志兵 中南大学资源加工与生物工程学院，湖南长沙4 1 0 0 8 3 摘要对东北帝圣矿业响水河含锌多金属硫化矿进行了浮选试验研究。结果表明，采用药剂Y B 代替丁黄药作为锌的捕收剂可 以降低药剂用量和成本，实现锌的快速浮选。闭路试验可以得到品位5 1 ．6 2 ％、回收率8 7 ．8 2 ％的锌精矿，取得了较好的经济效益。 关键词浮选；铜铅锌硫化矿；快速浮选；捕收剂 中图分类号T D 9 2 3文献标识码Ad o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．0 2 5 3 - 6 0 9 9 ．2 0 1 3 ．0 3 ．0 1 7 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 3 0 3 0 0 6 2 0 4 S t u d yo nF l o t a t i o no fS o m eZ i n c b e a r i n gP o l y m e t a l l i cS u l f i d eO r e Z H A N GB o ，Q I NW e n q i n g ，L I US a n - j u n ，Y A N GC o n g r e n ，P E N GZ h i b i n g S c h o o lo f M i n e r a l sP r o c e s s i n ga n dB i o e n g i n e e r i n g ，C e n t r a lS o u t hU n i v e r s i t y ，C h a n g s h a4 1 0 0 8 3 ，H u n a n ，C h i n a A b s t r a c t F l o t a t i o ne x p e r i m e n t sw i t hC u P b - Z np o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r ef r o mX i a n g s h u i h eM i n eo fD i s h e n gM i n i n g C o m p a n yi nH e i l o n g j i a n gP r o v i n c ew e r ec a r r i e do u t ．T e s tr e s u l t ss h o wt h a ta d o p t i n gY B8 1 8t h ec o l l e c t o ri n s t e a do fb u t y l x a n t h a t e ，af a s t - f l o t a t i o no fz i n cw a sa c t u a l i z e dw i t ht h er e a g e n td o s a g ea n dc o s tl a r g e l yr e d u c e ds i m u l t a n e o u s l y ．T h e c l o s e d z c i r c u i tt e s ty i e l d e daz i n cc o n c e n t r a t eg r a d eo f5 1 ．6 2 ％Z nw i t hr e c o v e r yo f8 7 ．2 8 ％，s h o w i n gm o r ee c o n o m i c b e n e f i to b t a i n e dw i t ht h i st e c h n i q u e ． K e yw o r d s f l o t a t i o n ；C u P b Z ns u l f i d eo r e ；f a s t ．f l o t a t i o n ；c o l l e c t o r 铜铅锌多金属硫化矿选矿一直是一个技术难题，尽 管近几十年铜铅锌复杂多金属硫化矿选矿技术进步很 大，但选矿技术和指标还有很大的提升空间一3 | 。东北 帝圣矿业响水河含锌多金属硫化矿铜铅锌含量低，矿石 中矿物种类繁多，有用矿物粒度较细，嵌布关系复杂， 属难选铜铅锌多金属矿。为了提高矿山经济效益，选 择适宜的选矿工艺，使锌资源进一步得到开发利用，受 企业委托对该难选矿石进行了选矿试验研究。 1 矿石性质 原矿多元素分析结果见表1 。由表1 可知，该矿 石属于含锌多金属共生硫化矿。其中主要有价金属为 铁和锌。原矿铜铅含量很低，可作为副产品综合回收。 硫亦可作为综合回收的对象。 表l 原矿多元素分析结果 质量分数 ／％ 1 单位为g ／t 。 原矿铜、铅、锌物相分析结果见表2 。物相分析表 明，该矿石中铜、铅、锌主要以硫化物形式存在，铜氧化 率为5 ．6 2 ％，铅氧化率为1 9 ．1 5 ％，锌氧化率为3 ．4 0 ％。 表2 物相分析结果 ①收稿日期2 0 1 2 ．1 2 ．1 2 作者简介张博 1 9 8 8 一 ，男，河北邢台人，硕研究生，主要研究方向为矿物加工工程。 万方数据 第3 期 张博等含锌多金属硫化矿浮选研究 6 3 2 浮选试验研究 2 ．1 铜铅粗选条件试验 取原矿5 0 0g 按图1 流程和条件进行铜铅粗选试 验，试验药剂除捕收剂和起泡剂为工业级外，其他均为 分析纯。 铜铅租精矿 尾矿 图1 铜铅租选试验流程和条件 暑，t 2 ．1 ．1 捕收剂种类试验按图1 流程和条件进行铜 铅粗选捕收剂种类试验，结果见表3 。 表3 铜铅粗选摘收剂种类试验结果 铜铅粗精矿1 5 ．1 80 ．3 32 ．1 43 ．4 6 8 0 ．68 1 ．6 51 4 ．3 群要嚣8 4 。⋯．8 20 ．0 ⋯10 ．0 4 9 ；．．7 研1 1 9 ，。。．4 01 8 ，∞．3 58 5 。。。．7 0 铜铝粗精矿6 ．3 5L1 3 重1 44 ．4 87 7 ．6 3 6 6 ．3 5 7 ，7 4 Z 一枷6 0 尾矿 9 3 ．6 50 ．0 20 ．1 5 3 ．6 22 2 ．3 73 3 ．6 59 2 ．2 6 原矿 1 0 00 ．0 90 ．4 03 ．6 81 0 01 0 01 0 0 结果表明，捕收剂用量都为6 0g ／t 时，乙硫氮对铅 锌的捕收效果较好，因此选用乙硫氮作为浮选铜铅的 捕收剂。此时铜、铅、锌的回收率分别为8 2 ．3 3 ％、 8 2 ．5 1 ％和9 1 ．3 6 ％。 2 ．1 ．2 捕收剂用量试验按图1 流程和条件，进行了 捕收剂乙硫氮用量试验，结果见图2 。 零 ＼ 鼍 擎 叵 乙硫氮用量／ g n 图2 捕收剂用量试验 由图2 可知，捕收剂用量低对铜铅的捕收能力不 够，用量太高会加大对锌的捕收能力，造成锌的损失。 乙硫氮用量为1 2 0g ／t 时达到较好的选别效果，此时铜、 铅、锌的回收率分别为8 3 ．1 3 ％、8 9 ．2 1 ％和9 0 ．0 5 ％。 2 ．2 锌浮选条件试验 2 ．2 ．1 锌矿物捕收剂种类试验按图3 流程和条件 进行了锌浮选捕收剂种类试验，活化剂硫酸铜用量为 4 0 0g ／t 。其中捕收剂Y B 的主要成分为长碳链巯基化 合物。由于捕收剂Y B 对锌具有很好的捕收性能且具 有起泡性，故以Y B 为捕收剂时不需添加起泡剂2 号 油。试验结果见表4 。 图3 锌粗选捕收剂种类试验流程 表4 锌粗选捕收剂种类试验 捕收剂种类及产品产率曼笪竺旦坚丝 用量／ g t 。1 名称 ／％ C uP bZ nc uP b Z n 铜铅粗精矿1 2 ．8 70 ．6 2 2 ．7 82 ．1 3 ∞．0 08 4 ．吃7 ．7 9 钾癌黼1 5 ．2 80 ．0 6 o ．2 21 9 ．6 89 ．1 9 4 ．3 1 8 5 ．4 5 M B 黄药9 0中矿 5 ．9 90 ．0 7 0 ．3 9 2 ．7 64 ．加5 ．4 94 ．7 0 尾矿 6 5 ．8 6O ．0 1O ．0 4O ．1 l6 ．6 06 ．1 9 2 ．0 6 原矿 1 0 00 ．1 00 ．4 ．33 ．5 2 1 0 01 0 01 0 0 铜铅粗精矿1 2 ．8 50 ．6 42 ．7 1 2 ．1 68 1 ．5 9 8 4 ．8 27 ．6 0 锌粗精矿1 5 ．6 4O ．c 1 5 0 ，1 2 ∞．1 67 ．7 64 ．5 78 6 ．3 3 Y B3 0中矿 5 ．9 B0 ．c r 70 ，2 9 2 ．7 24 ．1 54 ．2 24 ．4 5 尾矿 6 5 ．5 3O ．0 1O ，0 4O ．0 96 ．5 06 ．3 8 1 ．6 1 原矿 1 0 0O ．1 0O ．4 l3 ．6 5 1 0 01 0 01 0 0 嚣一 船帆加] Ⅶ钠锌剂由 I I 耐受一 4 4 3 2 一 。- 万方数据 “ 矿冶工程 第3 3 卷 由表4 可知，捕收剂Y B 作为锌矿物捕收剂时，锌 粗精矿的回收率和品位最高，分别为8 6 ．3 3 ％和 2 0 ．1 6 ％，可知捕收剂Y B 对锌的捕收性能较好。以下 选用Y B 作为锌矿物的捕收剂。 2 ．2 ．2 锌粗选麟铜用量试验以Y B 用量为3 0 ∥t 作捕收剂，按图3 流程和条件进行锌粗选硫酸铜用量 试验，结果见图4 。 琴 ＼ 静 掣 匣 硫酸铜用量／Q f 1 图4 锌粗选硫酸铜用量试验结果 由图4 可知，随着活化剂硫酸铜用量增加，锌回收 率和品位都有所上升，硫酸铜用量达到4 0 0g ／t 后趋于 平缓。最佳硫酸铜用量为4 0 0g ／t 。 2 ．2 ．3 锌粗选捕收剂用量试验在石灰用量为20 0 0 g ／t ，硫酸铜用量为4 0 0g ／t 时，按图3 流程和条件进行 捕收剂Y B 用量试验，结果见图5 。 零 ＼ * 髻 巨 Y B 用量／Q 竹 图5 锌粗选捕收剂Y B 用量试验结果 由图5 可知，当捕收剂Y B 用量为4 0g ／t 时，锌的 回收率为8 7 ．0 3 ％，品位为2 0 ．0 2 ％，故Y B 用量以4 0 g ／t 为宜。 2 ．2 ．4 锌粗选时间试验以Y B 为捕收剂，用量4 0 g ／t ，硫酸铜用量4 0 0g ／t 时，按图3 所示流程进行了锌 粗选时间试验，结果见表5 。 由表5 可知，大部分金属锌都在前0 ．5r a i n 浮选 出来，而且品位达到3 8 ．4 ％。因此可以直接进入最后 一次精选，实现快速浮选。 表5 锌粗选不同浮选时间试验结果 粗选时间／m i t t 产率／％品位／％ 0 ．5 3 0 ．2 43 8 ．4 1 ．5 4 7 ．6 42 6 ．3 2 ．55 3 ．3 61 8 ．2 45 8 ．2 08 ．2 4 2 ．3 开路试验 开路试验流程见图6 ，开路试验结果见表6 。 锌糟矿 图6 开路试验流程 表6 开路试验结果 铜铅粗精矿1 2 ．8 50 ．6 42 ．7 11 ．9 88 4 ．3 78 7 ．2 4 6 ．7 5 锌精矿 5 ．5 60 ．0 4 0 ．0 55 4 ．2 52 ．2 80 ．7 08 0 ．0 8 中矿l 3 。7 20 ．0 6 0 ．1 63 ．3 52 ．2 91 ．4 93 ．3 1 中矿2 1 ．6 00 ．0 50 ．1 4 4 ．3 60 ．8 20 ．5 61 ．8 5 中矿3 1 ．6 8O ．1 5 0 ．1 61 5 ．2 82 ．5 90 ．6 76 ．8 2 尾矿 7 4 ．5 9O ．0 1 O ．0 50 ．0 67 ．6 56 ．8 91 ．1 9 原矿 1 0 0O ．1 00 ．4 0 3 ．7 7 1 0 0 1 0 01 0 0 万方数据 第3 期 张博等含锌多金属硫化矿浮选研究 开路试验结果表明，铜铅粗精矿中铜铅回收率分 别达到8 4 ．3 7 ％和8 7 ．2 4 ％。经过三次精选，脱硫再分 离后可得到品位1 9 ．5 7 ％、回收率6 0 ．3 2 ％的铜精矿， 品位5 5 ．3 2 ％、回收率6 8 ．8 3 ％的铅精矿和品位 5 4 ．2 5 ％、回收率8 0 ．0 8 ％的锌精矿，尾矿中铜铅锌品 位和回收率都较低，取得了比较好的浮选指标。 2 ．4 闭路试验 按图6 流程，中矿顺序返回进行了闭路试验。闭 路试验可以得到品位5 1 ．6 2 ％、回收率8 7 ．8 2 ％的锌精 矿。锌精矿多元素分析结果见表7 。 表7 锌精矿多元素分析结果 质量分数 ／％ C u P b Z nSF e A u l A 9 1 A 1 2 0 3M g OS i 0 2 C d 0 ．O l0 ．0 55 1 ．6 27 ．0 2l l ，4 20 ．4 67 60 ．1 6 O ．2 2 2 ．9 20 ．0 6 6 1 单位为s i t 。 3 结论 对东北帝圣矿业响水河含锌多金属硫化矿进行了浮 选试验研究，以乙硫氮作为铜铅粗选捕收剂，以Y B 为锌 矿物捕收剂，在用量为4 0g ／t ，活化剂硫酸铜用量为4 0 0 g ／t 时，可以得到品位为5 4 ．2 5 ％，回收率为8 0 ．0 8 ％的锌 精矿。闭路试验可以得到品位5 1 ．6 2 ％，回收率8 7 ．8 2 ％ 的锌精矿。Y B 是浮选硫化锌矿很好的捕收剂。 上接第6 1 页 铜、钴回收率分别为6 7 ．4 1 ％和6 8 ．1 4 ％。铜总回收率 达到8 9 ．6 3 ％，钴总回收率达到7 3 ．4 7 ％。 4 结论 1 刚果 金 某铜钴矿属发生强烈氧化的铜钴多 金属共生矿石，采用先浮选硫化铜钴矿后浮选氧化铜 钴矿的工艺可以有效的回收其中的铜钴金属。 2 该矿石属易磨矿石，磨矿粒度对浮选指标的影 响并不明显，磨矿粒度达到一0 ．0 7 5m m 粒级占8 0 ％ 时即可获得较好的浮选指标。 3 适合该铜钴矿石浮选的药剂制度为硫化铜钴 矿浮选中，抑制剂采用C M C ，用量6 0s ／t ，捕收剂采用 M B 和M a c ．1 2 组合，用量分别为1 4 0s ／t 和4 0g ／t ；氧 化矿浮选中硫化剂采用硫氢化钠，用量为40 0 0g ／t ，捕 收剂同样采用M B 和M a c 一1 2 组合，用量分别为1 5 0g ／t 和5 0s ／t 。 4 全流程闭路试验可以获得含铜1 9 ．5 1 ％、含钴 0 ，2 8 ％的硫化铜钴精矿以及含铜5 ．0 7 ％、含钴0 ．3 1 ％ 的氧化铜钴精矿，铜、钴总回收率分别达到8 9 ．6 3 ％和 7 3 ．4 7 ％。 参考文献 [ 1 ]陈代熊，杨建文，李观奇，等．高海拔地区复杂铜铅锌多金属硫化矿 浮选试验研究及应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 9 6 1 6 ． [ 2 ] 邱显扬，叶威，陈志强。等．某含碳铅锌矿铅锌分离试验研究 [ J ] ．矿冶工程，2 0 1 2 1 3 9 4 1 ． [ 3 ] 乔吉波，简胜，王少东，等．建水某铅锌矿选矿工艺研究[ J ] ． 矿冶工程，2 0 1 2 4 5 1 5 5 ． [ 4 ] 简胜，杨玉珠，张旭光，等．缅甸包德温铅锌矿旧尾矿开发利用 [ J ] ．矿冶工程，2 0 1 2 2 5 2 5 4 ． [ 5 ]罗仙平，周贺鹏，周跃，等．提高某复杂铅锌矿伴生银选矿指标 新工艺研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 I 3 3 5 3 9 ． [ 6 ] 谢建宏，王素。李慧，等．印度尼西亚某铅锌矿综合回收试验 研究[ J ] ．矿冶工程，2 0L O 5 3 0 3 3 ． [ 7 ] 高崇峰，周源．某难选铅锌矿石浮选分离新工艺试验研究[ J ] ． 江西有色金属，2 0 0 3 9 2 4 2 7 ． [ 8 ] 罗仙平，付中元，陈华强，等．会理铜铅锌多金属硫化矿浮选新工 艺研究e J ] ．金属矿山，2 0 0 8 8 4 5 5 1 ． [ 9 ] 许运寿，蔡有兴．复杂难选铜铅锌矿选矿工艺研究[ J ] ．湖南有 色金属，2 0 0 0 5 1 3 一1 4 ． [ 1 0 ] 李元坤，寇建军．铜铅锌银多金属矿湿法分离新工艺[ J ] ．有色 金属 冶炼部分 ，2 0 0 2 3 1 1 一1 5 ． [ 1 1 ] 刘运财，孔勇，张艳．四川某铜铅锌矿选矿工艺试验研究 [ J ] ．矿产保护与乖j 用，2 0 0 7 6 2 9 3 3 ， [ 1 2 ] 尹江生，贺锐岗，沈凯宁．铜铅锌铁矿选矿工艺流程研究[ J ] ．有 色金属 选矿部分 ，2 0 0 7 1 l 一5 ． [ 1 3 ] 许时．矿石可选性研究[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 9 2 ． 参考文献 [ I ] 欢乐明，尹冰一，冯其明．某硫化．氧化混合型铜钴矿浮选工艺研 究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 9 2 7 5 7 9 ． [ 2 ] 欧乐明，胡本福，段景文．刚果 金 某难选氧化铜钴矿选矿工艺 研究[ J ] ．金属矿山，2 0 1 1 9 7 3 7 6 ． [ 3 ] 王立刚，张慧，叶岳华，刚果 金 某难选铜钴矿选矿工艺技术 研究[ J ] ．有色金属，2 0 1 2 3 1 0 1 4 ． [ 4 ] F o m a s i e mD ，R a l s t o nJ ．E f f e c to fs u r f a c eo x i d e ／h y d r o x i d ep r o d u c t s o nt h ec o l l e c t o d e s sf l o t a t i o no fc o p i e r a c t i v a t e ds p h a l e r i t e [ J ] ．I n tJ M i n e rP r o c e s s ，2 0 0 6 ，7 8 2 3 1 2 3 7 ． [ 5 ] C A OZ h a n - f a n g ，Z h o n gH o n g ．T e c h n i q u e so fc o p p e rr e c o v e r yf r o m M e x i c a nc o p p e ro x i d eo r e [ J ] ．M i n i n gS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ， 2 0 0 9 ．1 9 4 5 4 S ． [ 6 ] B r u c k a r dWJ ，S o m e v i l l eM ，H a oF ．T h er e c o v e r yo fc o p p e r 。b yf l o - t a t i o n ，f r o mc a l c i u m f e r r i t e b a s e ds l a g sm a d ei nc o r l t i n u o u sP i l o tp l a n t s m e l t i n gt r a i l s [ J ] ．M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ，2 0 0 4 ，1 7 4 9 5 5 0 4 ． [ 7 ] 周源，艾光华．难迭氧化铜矿的浮选试验研究[ J ] 。有色矿冶， 2 0 0 4 3 2 5 ～2 8 ． [ 8 ] J a nW a n g ，Q iW u z h a n g 。I m p r o v e m e n ti nt h ef l o a t a b i l i t yo fC u Ob y d r yg r i n d i n gw i t hs u l p h u r [ J ] ．C o l l o i d sa n dS u r f a c e sA P h y s i c o c h e m E n gA s p e c t s ，2 0 0 7 ，3 0 2 4 9 4 4 9 7 ． [ 9 ]康哥罗K ，卢道刚，李长根．应用组合硫化剂改善氧化铜钴矿的 浮选效果[ J ] ．国外金属矿选矿，2 0 0 8 2 3 2 3 5 ． 万方数据