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某石英脉型多金属硫化矿选矿工艺研究 ① 余广学， 李荣改， 宋翔宇 （河南省岩石矿物测试中心，河南 郑州 ４５００１２） 摘 要 针对某地银铜铅多金属硫化矿易浮难分离、嵌布粒度不均匀的特点，采用优先选铜⁃铜浮选尾矿选铅的工艺流程，取得了较 好的技术指标铜精矿中铜和银品位分别为 ２２．５％和 ５５ ２５３ ｇ／ ｔ，回收率分别为 ６３．７５％和 ６７．５８％；铅精矿中铅和银品位分别为 ６２．０５％ 和 ５ ０４５ ｇ／ ｔ，回收率分别为 ８０．４６％和 １８．２４％。 关键词 浮选；黄铜矿； 方铅矿； 磨矿 中图分类号 ＴＤ９２３文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１４．０４．０１４ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０１４）０４－００５９－０４ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｑｕａｒｔｚ Ｖｅｉｎ Ｔｙｐｅ Ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ Ｓｕｌｐｈｉｄｅ Ｏｒｅ ＹＵ Ｇｕａｎｇ⁃ｘｕｅ， ＬＩ Ｒｏｎｇ⁃ｇａｉ， ＳＯＮＧ Ｘｉａｎｇ⁃ｙｕ （Ｒｏｃｋ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００１２， Ｈｅｎａｎ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａ ｃｅｒｔａｉｎ Ａｇ⁃Ｃｕ⁃Ｐｂ ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ ｓｕｌｐｈｉｄｅ ｏｒｅ， ｓｕｃｈ ａｓ ｉｔｓ ｇｏｏｄ ｆｌｏａｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｆｏｒ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ａｎ ｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｉｚｅ， ａ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ ｏｆ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｕ／ Ｐｂ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ， ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｇｒａｄｅｄ ２２．５％ Ｃｕ ａｎｄ ５５２５３ ｇ／ ｔ Ａｇ ｗｉｔｈ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｏｆ ６３．７５％ Ｃｕ ａｎｄ ６７．５８％ Ａｇ， ａｎｄ ａ ｌｅａｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｇｒａｄｅｄ ６２．０５％ Ｐｂ ａｎｄ ５ ０４５ ｇ／ ｔ Ａｇ ｗｉｔｈ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｏｆ ８０．４６％ ａｎｄ １８．２４％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ； ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ； ｇａｌｅｎａ； ｇｒｉｎｄｉｎｇ 银铜铅多金属硫化矿石的分离一直是国内外选矿 研究的难题之一。 这类矿石组成复杂，矿物之间致密 共生、互相嵌镶，分离困难［１］。 复杂多金属硫化矿的 选矿难点就在于如何有效分离有价金属［２］，浮选法是 处理多金属硫化矿最主要的方法。 铜铅银多金属矿常 用的选矿方法有优先浮选和铜铅混合浮选［３］。 某地 铜铅银多金属矿主要含铜、铅和贵金属银，其中铜品位 ０．２３％、铅品位 １．６５％、银品位 ５２０ ｇ／ ｔ。 根据该矿石的 特点，进行了流程方案选择，最终选定优先选铜⁃铜浮 选尾矿选铅的工艺流程，并进行了详细的条件试验，获 得了较好的技术指标。 １ 矿石性质 原矿多元素分析结果见表 １。 由表 １ 可知，该矿 石属于复杂含银多金属共生硫化矿，其中有价金属矿 物为铜、铅和贵金属银。 根据原矿几十个光、薄片鉴定以及粉晶 Ｘ 射线衍 射分析，确定组成该矿石的矿物种类达十余种。 矿石 矿物组成及含量见表 ２。 表 １ 原矿化学多项分析结果（质量分数） ／ ％ Ａｇ１）ＣｕＰｂＺｎ ＴｉＯ２ＴＦｅＳＭｎＣａＯ ５２００．２３１．６５０．２６０．４８５．０１．５８０．３２３．５７ ＭｇＯＳｉＯ２Ｋ２ＯＮａ２ＯＣＯ２ＡｓＡｌ２Ｏ３合计 ３．５８５７．５２２．７００．０１９．９８０．１１１０．１０９７．０９ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 表 ２ 矿石矿物组成及含量 有用矿物／ ％ 脉石矿物／ ％ 主要次要微量 （银）黝铜矿１石英４３闪锌矿１锆石 黄铜矿１白云石２５黄铁矿１磷灰石 方铅矿１菱铁矿１０重晶石０．５磁铁矿 绢（白）云母１５绿泥石０．５自然银 辉钼矿 矿石的主要结构类型有半自形粒状结构、它形粒 状结构、包含结构、交生结构、聚粒结构等。 矿石主要 构造是脉状构造，其次是浸染状构造。 ①收稿日期 ２０１４－０１－１５ 作者简介 余广学（１９６４－）， 男，河南灵宝人，工程师，主要从事岩矿鉴定及选矿工艺研究。 第 ３４ 卷第 ４ 期 ２０１４ 年 ０８ 月 矿 冶 工 程矿 冶 工 程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３４ №４ Ａｕｇｕｓｔ ２０１４ 通过对原矿铜矿物和铅矿物物相分析可知，目的 回收元素铜、铅主要以硫化物形式存在，见表 ３。 表 ３ 原矿物相分析 元素物相含量／ ％铜分布率／ ％ 氧化物中铜０．００７７３．２４ 铜硫化物中铜０．２３９６．７６ 合计０．２４１００．００ 氧化物中铅０．２４１５．３８ 铅硫化物中铅１．３２８４．６２ 合计１．５６１００．００ 经对所采样品的系统详细分析、鉴定，并经多种手 段验证，矿石中主要目的元素是银、铜、铅。 银主要赋存在（银）黝铜矿中；其次赋存在黄铜矿 中，以类质同象有限代替铜；少量混入在方铅矿、黄铁 矿中；可见微量自然银被包裹在黝铜矿中。 铜主要以独立矿物（银）黝铜矿和黄铜矿的形式 存在，其次有少量的铜作为类质同象分布在方铅矿、闪 锌矿、黄铁矿中。 铅主要以独立矿物方铅矿的形式存在。 ２ 选矿试验研究 根据矿石性质研究可知有用组分粒度较细、目的 元素有铜、铅、银，并且主要以硫化物存在。 本次试验 进行了大量的探索试验，研究了混合浮选和优先浮选 等工艺流程，并且使用了各类新型浮选药剂，最后结合 该样品的实际情况选择采用优先浮选工艺流程。 ２．１ 磨矿细度条件试验 按图 １ 所示流程进行了不同磨矿细度的浮选对比 试验，结果见图 ２。 浮选设备采用 ＸＪ－３．０Ｌ 单槽浮选 机，浮选浓度 ３５％。 综合考虑各个精矿的品位和回收率，取磨矿细度 －０．０７４ ｍｍ 粒级占 ９０％为宜，此时铜精矿铜品位和回 收率分别为 １９．５１％和 ４５．５４％，铅精矿铅品位和回收 率分别为 ６５．７３％和 ７０．４１％，铜精矿中银和铅精矿中 银总的回收率为 ６１．４１％。 ２．２ 铜粗选硫酸锌＋亚硫酸钠用量条件试验 在磨矿细度－０．０７４ ｍｍ 粒级占 ９０％、铜粗选 ＹＫ３－０９ 用量 ５００ ｇ／ ｔ、ＣａＯ 用量为 ２ ０００ ｇ／ ｔ、水玻璃用量 １ ０００ ｇ／ ｔ、ＹＫ１－１１ 用量 ２０ ｇ／ ｔ、２ 号油用量 ２０ ｇ／ ｔ 及其它条件 不变的前提下，进行了硫酸锌＋亚硫酸钠用量条件试验， 结果见图 ３。 其中 ４ 组药剂使用方案分别为６００＋３００ ｇ／ ｔ、１ ０００＋５００ ｇ／ ｔ、２ ０００＋１ ０００ ｇ／ ｔ、３ ０００＋１ ５００ ｇ／ ｔ。 图 １ 磨矿细度条件试验流程 图 ２ 磨矿细度对精矿品位和回收率的影响 图 ３ 硫酸锌＋亚硫酸钠用量对精矿品位和回收率的影响 综合考虑铜精矿中铜铅锌品位和回收率，取硫酸 锌＋亚硫酸钠用量为 ２ ０００＋１ ０００ ｇ／ ｔ。 ２．３ ＹＫ３－０９ 用量条件试验 在磨矿细度－０．０７４ ｍｍ 粒级占 ９０％、铜粗选硫酸 ０６矿 冶 工 程第 ３４ 卷 锌＋亚硫酸钠用量 ２ ０００＋１ ０００ ｇ／ ｔ、ＣａＯ 用量为 ２ ０００ ｇ／ ｔ、水玻璃用量 １ ０００ ｇ／ ｔ、ＹＫ１－１１ 用量 ２０ ｇ／ ｔ、２ 号油 用量 ２０ ｇ／ ｔ 及其它条件不变的前提下，进行了方铅矿 抑制剂 ＹＫ３－０９ 用量试验，结果见图 ４。 图 ４ ＹＫ３－０９ 用量对精矿品位和回收率的影响 综合考虑精矿品位和回收率以及国家标准中对其 它元素的含量要求，取 ＹＫ３－０９ 用量为 ６００ ｇ／ ｔ。 ２．４ ＹＫ１－１１ 用量条件试验 在磨矿细度－０．０７４ ｍｍ 粒级占 ９０％、铜粗选硫酸 锌＋亚硫酸钠用量 ２ ０００＋１ ０００ ｇ／ ｔ、ＣａＯ 用量为 ２ ０００ ｇ／ ｔ、ＹＫ３－０９ 用量 ６００ ｇ／ ｔ，水玻璃用量 １ ０００ ｇ／ ｔ，２ 号 油用量 ２０ ｇ／ ｔ 及其它条件不变的前提下， 进行了方铅 矿抑制剂 ＹＫ１－１１ 用量试验，结果见图 ５。 图 ５ ＹＫ１－１１ 用量对精矿品位和回收率的影响 综合考虑精矿品位和回收率以及标准中对有害元 素的含量要求，取 ＹＫ１－１１ 用量为 １５ ｇ／ ｔ。 ２．５ 铅粗选硫酸锌＋亚硫酸用量条件试验 在磨矿细度－０．０７４ ｍｍ 粒级占 ９０％、铜粗选 ＹＫ３－０９ 用量 ５００ ｇ／ ｔ、ＣａＯ 用量为 ２ ０００ ｇ／ ｔ、水玻璃用量 １ ０００ ｇ／ ｔ、ＹＫ１－１１ 用量 ２０ ｇ／ ｔ、２ 号油用量 ２０ ｇ／ ｔ 及其它条 件不变的前提下，进行了铅粗选硫酸锌＋亚硫酸钠用量 试验，结果见图 ６。 其中４ 组药剂使用方案分别为 ５００＋ ２５０ ｇ／ ｔ、１０００＋５００ ｇ／ ｔ、１５００＋７５０ ｇ／ ｔ、２０００＋１０００ ｇ／ ｔ。 图 ６ 硫酸锌＋亚硫酸钠用量对精矿品位和回收率的影响 综合考虑铅精矿品位和回收率以及标准中对有害 元素的含量要求，取铅粗选硫酸锌＋亚硫酸钠用量为 １ ０００＋５００ ｇ／ ｔ。 ２．６ 乙硫氮用量条件试验 在浮选铜条件不变，方铅矿粗选抑制剂硫酸锌＋ 亚硫酸钠用量 １ ０００＋５００ ｇ／ ｔ 的前提下，进行了浮选方 铅矿的捕收剂乙硫氮用量试验，结果见图 ７。 图 ７ 乙硫氮用量对精矿品位和回收率的影响 综合考虑铅精矿品位和回收率以及标准中对有害 元素的含量要求，取乙硫氮用量为 １０ ｇ／ ｔ。 ２．７ 闭路流程试验 采用优先浮选流程，磨矿细度为－０．０７４ ｍｍ 粒级 占 ９０％，采用一粗二精优先选铜、选铜尾矿一粗二精 一扫选铅，浮选浓度 ３０％，使用 ＸＦＤ 型单槽浮选机 ３ Ｌ、１ Ｌ、０．７５ Ｌ、０．５ Ｌ 在开路状态下模拟闭路浮选，药 剂用量在闭路过程中加以调整，以数质量平衡时的药 量为最终药量，粗选铜所用药量石灰 １ ５００ ｇ／ ｔ，硫酸 锌＋亚硫酸钠 １ ５００＋８００ ｇ／ ｔ，ＹＫ３－０９ ３００ ｇ／ ｔ，水玻璃 ６００ ｇ／ ｔ，ＹＫ１－１１ ２０ ｇ／ ｔ，２ 号油 ２０ ｇ／ ｔ；精选铜所用药 量精选Ⅰ硫酸锌＋亚硫酸钠 ３００＋３００ ｇ／ ｔ，精选Ⅱ硫 酸锌＋亚硫酸钠 ３００＋３００ ｇ／ ｔ；铅粗选所用药量硫酸锌 ＋亚硫酸钠 ８００＋３００ ｇ／ ｔ，乙硫氮 １０ ｇ／ ｔ，２ 号油 １５ ｇ／ ｔ， 铅扫选乙硫氮 ５ ｇ／ ｔ，２ 号油 ５ ｇ／ ｔ；精选铅所用药量 精选Ⅰ，石灰 ３００ ｇ／ ｔ，硫酸锌＋亚硫酸钠 ３００＋３００ ｇ／ ｔ； １６第 ４ 期余广学等 某石英脉型多金属硫化矿选矿工艺研究 精选Ⅱ，石灰 ３００ ｇ／ ｔ，硫酸锌＋亚硫酸钠 ３００＋３００ ｇ／ ｔ。 数质量流程如图 ８ 所示。 图 ８ 浮选闭路试验数质量流程 试验结果表明，铜精矿产率 ０．６８％，铜精矿中铜品 位和银品位分别为 ２２．５％和 ５５ ２５３ ｇ／ ｔ，回收率分别为 ６３．７５％和 ６７．５８％；铅精矿产率 ２．０１％，铅精矿铅品位 和银品位分别为 ６２．０５％和 ５ ０４５ ｇ／ ｔ，回收率分别为 ８０􀆱 ４６％和 １８．２４％。 闭路试验技术指标已达到要求。 ２．８ 精矿产品考察 对闭路试验主要产品进行了检查分析，分析结果 见表 ４。 表 ４ 精矿多元素分析结果（质量分数） ／ ％ 产品Ａｇ１）ＣｕＰｂＺｎＳｂＡｓＴＦｅＭｎ 铜精矿 ５５ ２５３２２．５９．０１２．５２１４．４３３．７２１０．２００．０３ 铅精矿５ ０４５０．９８６２．０５１．６５０．８６０．０８５５．９００．０６４ 产品ＣａＯＭｇＯ ＳｉＯ２Ｋ２ＯＮａ２Ｏ ＳＢｉ Ａｌ２Ｏ３ 铜精矿０．６７０．２９３．８５０．１６０．１９２３．３８０．９９１．３９ 铅精矿０．４５０．２８６．８１０．２２０．２４１５．７２０．８４１．３１ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 由表 ４ 可知，根据行业标准（ＹＳ／ Ｔ３１８－２００７）铜精 矿可以达到Ⅴ级品，但其中的 Ｂｉ＋Ｓｂ 和 Ａｓ 均超标，这 是由于该矿石中主要铜矿物为黝铜矿（Ｃｕ１２Ｓｂ４Ｓ１３），其 中 Ｓｂ 和 Ａｓ 间形成完全类质同象，有限代替铜的有 Ａｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｈｇ 等，代替 Ｓｂ 和 Ａｓ 的有 Ｂｉ， 代替 Ｓ 的有 Ｓｅ 和 Ｔｅ。 根据行业标准（ＹＳ／ Ｔ３１９－２００７）铅精矿达到 Ⅰ级品，其杂质含量均不超标。 ３ 结 论 １） 该矿石自然类型主要是石英脉型多金属硫化 矿物。 矿石的主要结构类型有半自形粒状结构、它形 粒状结构、包含结构、交生结构、聚粒结构等；主要构造 是脉状构造，其次是浸染状构造。 银主要赋存在（银） 黝铜矿中，其次赋存在黄铜矿中，以类质同象有限代替 铜；少量混入在方铅矿、黄铁矿中，可见微量自然银被 包裹在黝铜矿中。 铜主要以（银）黝铜矿和黄铜矿的 形式存在，其次有少量的铜作为类质同象分布在方铅 矿、闪锌矿、黄铁矿中。 铅主要以方铅矿的形式存在。 脉石矿物以石英、白云石、菱铁矿、绢（白）云母为主， 重晶石、闪锌矿、黄铁矿次之，其它矿物少量或微量。 ２） 优先浮选工艺流程试验结果表明在磨矿细度 为－０．０７４ ｍｍ 粒级占 ９０％条件下，采用一粗二精优先选 铜，浮铜尾矿一粗二精一扫选铅，最终可以获得铜精矿 产率 ０．６８％、铜精矿中铜品位和银品位分别为 ２２．５％和 ５５２５３ ｇ／ ｔ、回收率分别为６３．７５％和６７．５８％，铅精矿产率 ２．０１％、铅精矿铅品位和银品位分别为 ６２．０５％和 ５ ０４５ ｇ／ ｔ、回收率分别为 ８０．４６％和 １８．２４％的指标。 经对所 得铅精矿进行多项分析，精矿中的主要杂质及含量均 符合行业标准（ＹＳ／ Ｔ３１９－２００７）中的Ⅰ级品标准，铜精 矿可以达到Ⅴ级品，但其中的 Ｂｉ＋Ｓｂ 和 Ａｓ 均超标。 参考文献 ［１］ 江冠男，孙体昌，纪 军． 复杂多金属银铅锌矿渣选矿研究［Ｊ］． 有色金属（选矿部分），２００７（１）２０－２３． ［２］ 王 云，张丽军． 复杂铜铅锌多金属硫化矿选矿试验研究［Ｊ］． 有 色金属（选矿部分），２００７（６）１－７． ［３］ 李荣改，宋翔宇，张雨田，等． 复杂多金属矿的选矿工艺试验研究 ［Ｊ］． 矿冶工程，２０１１（２）４２－４５． ２６矿 冶 工 程第 ３４ 卷