某难选氧化锌矿石选矿工艺研究.pdf

第3 4 卷第3 期 2 0 1 4 年0 6 月 矿冶工程 ⅣⅡN 矾GA N DM 匮T A L L U R G I C A LE N G 眦E R 矾G V 0 1 ．3 4 №3 J u n e2 0 1 4 某难选氧化锌矿石选矿工艺研究① 周强1 ，杨玉珠1 ”，梁益强1 ’2 1 ．昆明冶金研究院，云南昆明6 5 0 0 3 l ；2 ．云南省选冶新技术重点实验室，云南昆明6 5 0 0 3 1 摘要针对黄石某氧化锌矿石氧化程度高 氧化率高达8 7 。2 8 ％ 、泥化程度严重 一1 0 恤m 粒级含量达8 ％ 、铁锰氧化物较多、锌 矿物产出粒度细的特性进行了详细的浮选试验研究，最终确定合理的药剂制度，采用阶段磨矿、二段磨矿前预先脱泥的工艺流程， 获得了z n 品位2 0 ．1 7 ％、回收率4 ．O l ％的硫化锌精矿和z n 品位2 0 ．7 3 ％、回收率7 2 ．6 9 ％的氧化锌精矿。 关键词氧化锌矿；浮选；混合用药；阶段磨矿；预先脱泥 中图分类号T D 9 2 3 文献标识码Ad o i 1 0 ．3 9 6 9 巧．i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 4 ．0 3 ．0 1 6 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 4 0 3 0 0 5 4 0 3 S t u d yo nM i n e r a lP r o c e s s i n gT e c h n o l o g yf o rR e f r a c t o r yZ i n cO x i d eO r e Z H O UQ i a n 9 1 ，Y A N GY u ．z h u l ”，L I A N GY i ．q i 肌9 1 2 1 ．‰n m i 增胁抛Z Z M r g i c o ZR 船e o r c 矗瓜m u 把，地聊l i 愕6 5 0 0 3 1 ，玩n 砖o n ，吼讥o ；2 ．死e 研如6 旷J 7 、锄z ’e 如加锄加r 施舱您ZP r o e ￡s s 吨姗d 撬蒯M 础妒玩n 船拜P M i 艘，地姗吨6 5 0 0 3 1 ，玩黼肌，C 矗i H 口 A b s t r a c t I nv i e wo ft h ep r o p e r t i e so fH u a n g s h iz i n co x i d eo r ew i t hah i g ho x i d a t i o nd e g r e eo f8 7 ．2 8 ％，ah i g hd e g r e eo f s l i m e w i t ht h e 一1 0 斗ms i z ef r a c t i o no f8 ％ ，ah i g hc o n t e n to fi m na n dm a n g a n e s eo x i d em i n e r a l s ，a n daf i n ep a r t i c l e s i z e o fz i n cm i n e r a l s ，n o t a t i o nt e s t sw e r ec a 耐e do u tf o rd e t e n T l i n i n gar a t i o n a lr e a g e n ts y s t e m ．An o w s h e e to fs t a g e g r i n d i n gw a sa d o p t e dw i t had e s l i m i n gt r e a 土m e n ti n t I ．0 d u c e db e f b r et h es e c o n ds t a g eo fg r i n d i n g ，p r o d u c i n gaz i n cs u l f i d e c o n c e n t r a t ew i t hz i n c 黟a d ea n dr e c o v e r yo f2 0 ．1 7 ％a n d4 ．0 l ％，r e s p e c t i v e l y ，a n daz i n co x i d ec o n c e n t r a t ew i t haz i n c g r a d ea n dr e c o V e r yo f2 0 ．7 3 ％a n d7 2 ．6 9 ％，r e s p e c t i v e l y ． K e yw o r d s z i n eo x i d eo r e ；n o t a t i o n ；m i x e dr e a g e n t s ；s t a g eg r i n d i n g ；p r e d e s l i m i n g 我国氧化锌矿石资源很多，但矿石可选性差异很 大，有不少矿床的矿石比较难选，开发利用它们仍然是 一个难题，需要针对具体情况，进行细致的试验研究。 选别氧化锌矿石常用的选矿方法仍然是浮 选。6J ，造成浮选困难的主要原因是①矿石易于泥 化，矿泥既干扰浮选，又造成金属损失；②矿物种类繁 多，有用矿物可浮性常有较大的差异；③各种矿物常 常紧密共生，矿物表面也常被污染，不易暴露和解 离“ J 。本文在对湖北黄石地区一个深度氧化的难选 氧化锌矿石进行试验研究时，就遇到了这些问题。针 对以上问题，逐一采取有效措施之后，获得了较好的选 别指标。 1 矿石性质 黄石氧化锌矿是一个单一的氧化锌矿石，原矿锌 品位为1 1 ．5 ％，含铅极低，仅0 ．1 7 ％，但是氧化率很高， 达8 7 ．2 8 ％，锌的物相分析结果见表1 。 表1 锌物相分析结果 锌矿物主要是菱锌矿、异极矿、少量的闪锌矿；脉 石主要有石英、褐铁矿、高岭石、白云石以及少量方解 石、氧化锰矿物等。原矿含铁高达1 4 ．3 6 ％，铁、锰氧化 物的概量达到3 0 ％，这显然会给浮选过程造成干扰。 矿石氧化程度深，泥化严重。原矿 碎至一2 0 m m 中一7 4 斗m 粒级占2 5 ％，一1 0 斗m 粒级含量高达 8 ％，原生矿泥如此之多，对浮选工艺也是很不利的。 有用矿物产出粒度很细，菱锌矿的产出粒度范围 为0 ．0 0 5 ～O ．0 6 5m m ，一般多在1 0 斗m 左右，它分布在 脉石矿物的裂隙中，表面常被铁染，这就造成了锌矿物 ①收稿日期2 0 1 4 一0 2 1 1 作者简介周强 1 9 5 8 一 ，男，山西晋城人，高级工程师，主要从事选矿工艺研究工作。 万方数据 第3 期周强等某难选氧化锌矿石选矿工艺研究 难于单体解离。 该矿石氧化率程度深、原生矿泥多、铁锰氧化物 高、锌矿物产出粒度细，决定了这一矿石难选。 2 选矿工艺研究 针对矿石的特点，采用浮选工艺，先浮选硫化锌， 然后浮选氧化锌，进行了系统详细的试验研究，获得了 满意的技术指标。 2 ．1 药剂制度 针对矿物组成复杂以及氧化锌矿物可浮性差异大 的特点，采用一粗一扫一精开路流程进行了混合用药 研究。 2 ．1 ．1 抑制剂的混合使用采用氟硅酸钠与水玻璃 混合使用，能较有效地抑制各种脉石矿物，促进氧化锌 矿物浮游。进行了单一用药和混合用药对比试验，结 果见表2 。抑制剂} 昆合用药试验结果表明，混合抑制 剂能发挥药剂协同作用，有效抑制脉石矿物，具有比单 一抑制剂优良的抑制效果。 表2 抑制剂对比试验结果 抑制剂种类及用量产品产率z n 品位回收率 ／ g 【_ 1 名称 ／％／％／％ 2 ．1 ．2 捕收剂的混合使用采用阴离子捕收剂和阳 离子捕收剂混合使用，发挥协同效应，可以明显地改善 浮选指标。表3 列出了单独使用十八胺和异戊基黄药 与十八胺混合使用的对比试验结果。 表3 捕收剂对比试验结果 捕收剂混合使用，产生协同效应，能改善浮选效 果，这在很多文献中都有过报道和论述旧。9o 。应该说， 越是矿物表面受到不同程度的污染和罩盖，使氧化锌 矿物的可浮性有较大的变化时，这种作用就会变得越 明显。在这次研究中，回收率提高了5 0 ％，效果非常 显著，这是与矿石的物质成分研究中发现氧化锌矿物 表面受到不同程度的铁染等情况分不开的。 2 ．2 工艺流程 通过仔细的试验研究，确定了合理的选矿工艺流 程，如图l 所示。 原矿 硫化 图1 选矿工艺流程 该流程的特点是 1 阶段磨矿。由于有用矿物嵌布粒度极细，硫化 锌浮选需要的磨矿粒度为一O ．0 7 4m m 粒级占9 0 ％，但 对于氧化锌矿物的浮选，仍然不够。浮选氧化锌的磨 矿粒度试验结果见表4 。 表4 浮选氧化锌的磨矿粒度试验结果 万方数据 矿冶工程 第3 4 卷 氧化锌浮选需要的磨矿粒度为一0 ．0 3 7m m 粒级占 7 5 ％，显然，一次直接磨到这么细是不合理的，所以只 能采用分阶段磨细的流程，也就是浮选硫化锌之后，将 尾矿再磨细后再浮选氧化锌矿物。 2 第二段磨矿前预先脱泥减少金属损失。胺法 浮选氧化锌之前一般都需要预先脱泥；这次再磨的粒 度极细，磨矿后脱泥，金属损失很大。采用混合捕收剂 之后，它对矿泥的敏感程度降低，因此在再磨之前脱 泥，让次生矿泥进入浮选，减少了金属损失。对比试验 的结果见表5 。 表5 脱泥对比试验结果 从脱泥对比试验结果可以看出，次生矿泥中的大 部分金属是可以回收到精矿中的。 2 ．3 闭路试验 通过选择合理的药剂制度和合理的工艺流程，对 这一难选氧化锌矿石进行了闭路试验，结果见表6 ，试 验流程见图2 。 表6 闭路试验结果 需要指出，氧化锌精矿如果继续精选，品位还可以 提高，但由于该企业自有冶炼厂，只要求精矿品位大于 2 0 ％即可，所以试验中只控制品位2 0 ％以上，未继续精 选。对于这一深度氧化、泥多、嵌布粒度极细的矿石， 锌回收率达到7 0 ％以上，结果是令人满意的。 3 结论 1 黄石某氧化锌矿石氧化率高，通过仔细地选择 浮选药剂并确定合理的工艺流程，是可以获得令人满 意的选矿技术指标的。 图2 闭路试验流程 2 浮选药剂复配 组合使用 ，对于提高难选氧 化锌矿石的选矿技术指标是很有效的。 3 试验证实，次生矿泥对胺法浮选氧化锌的影响 比原生矿泥小得多，通过调整药剂，可以回收次生矿泥 中的氧化锌，从而提高浮选指标。 参考文献 [ 1 ] 石道民，杨敖．氧化铅锌矿石浮选[ M ] ．昆明云南科技出版 社，1 9 9 6 ． [ 2 ] 谭欣，李长根．国内外氧化铅锌矿浮选研究进展 I [ J ] ．国外 金属矿选矿，2 0 0 0 3 7 1 4 ． [ 3 ] 谭欣，李长根．国内外氧化铅锌矿浮选研究进展 Ⅱ [ J ] ．国外 金属矿选矿，2 0 0 0 4 2 5 ． [ 4 ] 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 卜5 5 ． [ 5 ]罗仙平，罗礼英，杨备，等．四川某难选低品位氧化锌矿选矿工 艺试验研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 2 6 4 0 一4 3 ． 下转第6 0 页 万方数据 6 0 矿冶工程第3 4 卷 星窭兰慧鞭范酡札r 黼帕髓碟普4 结语 遍高于3 ’煤样。 。 ；口旧 表3 煤中常量和微量元素含量 女 含量／ g g ‘1 兀素1 丽雨丽磊■百画寿面F 砑丽面活丌 1 单位为％。 1 4 煤样和3 ”煤样的宏观煤岩类型分别是半暗煤和 半亮煤，都以条带状构造为主，存在碎裂和碎粒结构， 层状构造。镜下透射光光性特征表明两个煤样的变质 程度较高，以镜质组为主，1 ”煤样可观察到丝质体和藻 屑壳质组，而3 4 煤样未观察到惰质组和壳质组，3 4 煤样 的变质程度比1 ”煤样高。结合镜下无机组分特征和 x R D 衍射结果，1 8 煤样无机矿物质含量较高，以方解 石和石英为主，3 。煤样仅有少量的石英矿物。两煤样 都属于低灰、低硫、高热值的烟煤，可作为优质动力煤 使用。两煤样中微量元素M n 、c d 、B e 、Y 含量高于我 国及世界煤中均值，B e 和Y 有一定的综合利用潜能， C d 存在潜在的环境危害，在煤炭洗选、加工和转化中 需要重视。1 。煤样中的微量元素普遍高于3 4 煤样，这 可能与1 8 煤样的无机矿物质含量较高、微量元素主要 赋存于无机矿物质中有关。 参考文献 [ 1 ] 唐显贵．贵州省煤炭资源赋存规律[ J ] 4 0 5 卜5 ． [ 2 ] 胡仕俸．金佳矿井生产能力浅析[ J ] 2 9 “一6 5 ． [ 3 ] 解维伟．煤化学与煤质分析[ M ] ．北京 [ 4 ]G B ／T 5 7 5 卜2 0 0 9 ，中国煤炭分类[ s ] ． [ 5 ] G B ／T 1 5 2 2 4 2 0 1 0 ，煤炭质量分级[ s ] ． 煤田地质与勘探，2 0 1 2 矿业安全与环保，2 0 0 2 冶金工业出版社，2 0 1 2 [ 6 ] 王丽，张蓬洲．煤的x R D 的结构分析[ J ] ．煤炭转化，1 9 9 7 ，2 0 1 5 0 5 3 ． [ 7 ] D a isF ，R e nD Y ，c h o uc L ，e ta 1 ．G e o c h e m i s t r yo f t r a c ee l e m e t s i n C h i n e s ec o a l s ar e v i e wo fa b u n d 锄c e s ， g e n e t i ct y p e s ， i m p a c t so n h u m a I lh e a l t h 卸di n d u s t r i a lu 叫z a t i o n [ J ] ．e m a t i o n a lJ o u m a l0 f C o a lG e o l o g y ，2 0 1 2 ，9 4 3 2 1 ． [ 8 ] K e t r i sMP ，Y u d o v i c hYE ．E s t i m a t i o n so fc l a r k e sf o rc a r b o n a c e o u s b j o l i 山e 8 w o r l da v e r a g ef o rt r a c ee l e m e n 【c o n t e n t si nb l a c ks h a l e sa I l d c o a l s [ J 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