内蒙古某难选氧化锌矿选矿试验研究.pdf

第3 3 卷 2 0 1 3 年1 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G l C A LE N G I N E E R I N G 、矧- 3 3 J a n u a r y2 0 1 3 内蒙古某难选氧化锌矿选矿试验研究① 常庆伟，李文风，李星辉 长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙4 1 0 0 1 2 摘要内蒙古某氧化锌矿石氧化率高，风化严重，是一个难选的氧化锌矿。试验采用了硫化胺法浮选氧化锌矿，分别考察 了磨矿细度、碳酸钠、六偏磷酸钠、硫化钠用量和C Y - 1 9 用量等因素对氧化锌浮选指标的影响。试验室试验结果表明采用硫 化胺法能够有效实现低品位氧化锌的浮选，在原矿锌品位为2 ．0 3 ％条件下，精矿锌品位达到4 0 ．5 7 ％，浮选回收率达到4 2 ．7 7 ％。 关键词氧化锌矿；浮选；硫化．胺法 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 3 Z 1 - 0 0 6 2 ．0 4 S t u d yo nt h eF l o t a t i o no f Z i n cO x i d eO r ei nI n n e rM o n g o l i a C H A N G Q i n g - w e i ，L IW e n - f e n g ，L IX i n g h u i C h a n g s h aR e s e a r c hI n s t i t u t eo f M i n i n ga n dM e t a l l u r g yC oL T D ，C h a n g s h a4 1 0 0 1 2 ，H u n a n ，C h i n a A b s t r a c t A no x i d i z e dz i n co r ef r o mI n n e rM o n g o l i aw a sf o u n dt ob ev e r yd i f f i c u l tt ot r e a td u et oi t sf e a m r e so f h i g ho x i d a t i o nr a t ea n d h e a v yw e a t h e r i n g ．T h ef l o t a t i o n w a ss t u d i e dw i t hs u l f i d i z a t i o n - a m i n ec o l l e c t o rm e t h o d ，a n db a s e do nt h e c o n d i t i o nt e s t so f g r i n d i n g ，d o s a g eo f s o d i u mc a r b o n a t e ，s o d i u mh e x a m e t a p h o s p h a t e ，s o d i u ms u l f i da n dc o l l e c t o r C Y - 1 9 ，t h ep r o p e rd o s a g eo f a g e n t sw e r e o b t a i n e d ．T h ee x p e r i m e n tr e s u l t si n d i c a t et h a tt h ez i n co x i d eo r ec a nb ee f f e c t i v e l yr e c o v e r e du s i n gs u l f i d i z a t i o n a m i n em e t h o d ．F o rt h e r u n - o f - m i n eo r ew i t haz i n cg r a d eo f2 ．0 3 ％t h ez i n cc o n c e n t r a t eC a nb eo b t a i n e dw i t hz i n cg r a d eo f4 0 ．5 7 ％a n dr e c o v e r yr a t eo f 4 2 ．7 7 ％． K e yw o r d s o x i d i z e dz i n co r e ；f l o t a t i o n ；s u l f i d i z a t i o n ．a m i n em e t h o d 我国锌矿资源的开发面临两大问题，一是目前 我国自产的锌精矿无法满足需求，每年需要耗费大 量外汇进口锌精矿；二是我国绝大部分探明的硫化 矿已得到开发利用，后备资源极其缺乏，因而对难 选氧化锌矿产资源的开发迫在眉睫。我国氧化锌矿 主要集中在云南、贵州、甘肃等省，其矿物种类繁 多，相互掺杂伴生，且嵌布粒度比较细，泥化状态 较严重，此类氧化矿中一般含有一定量可溶性盐、 氧化铁及黏土矿泥，使选矿富集困难，回收率低， 属于难选矿物，其回收难度远大于硫化矿，特别对 深度氧化的低品位细粒锌矿的浮选可借鉴的资料较 少0 - 3 1 。因此，研发新型浮选药剂，改进浮选方法和 浮选工艺，对实现难选氧化铅锌矿的高效回收具有 十分重要的意义。针对该类矿石的特点，对内蒙古 某难选氧化锌矿进行选矿工艺研究，经过探索试验， 确定采用硫化一胺法浮选回收锌矿物，碳酸钠和六偏 磷酸钠为组合分散剂，硫化钠为硫化剂，实验合成 C Y - 1 9 为捕收剂，在不脱泥的条件下进行了浮选试验 研究，获得较好的选别效果。 1 矿石性质 矿石取自内蒙古某地，矿石中锌矿物主要是 菱锌矿和水锌锰矿，次为闪锌矿和异极矿；铁矿 物包括磁铁矿、假象赤铁矿和赤铁矿，偶见褐铁 矿零星分布；脉石矿物以石榴石居多，其次是石 英、长石、方解石、角闪石、绢云母、滑石和绿 泥石。原矿样化学成分、锌物相、矿物概量分析 结果见表1 ～3 。 该矿石氧化率高，高达9 3 ％以上，组成复杂，且 伴生关系密切，属于极难选的矿石类型，其中菱锌 矿和异极矿为锌回收的主要目的矿物。 表l矿石的主要化学成分 质量分数嬲 ①收稿日期2 0 1 2 ．1 2 ．1 0 作者简介常庆伟0 9 8 5 ． ，男，河南安阳人，工程师，硕士研究生，主要研究方向为复杂有色金属矿选矿及浮选药剂合成。 万方数据 第3 3 卷常庆伟等内蒙古某难选氧化锌矿选矿试验研究6 3 表2 矿石中锌的化学物相分析结果 表3 矿石中主要矿物的含量 质量分数 ，％ 2 选矿试验研究 2 ．1 磨矿细度试验 在工艺矿物学研究的基础上，为进一步确定选 矿试验合适的磨矿细度，以碳酸钠为调整剂，用量 5 0 0g ／t ，六偏磷酸钠为分散抑制剂，用量3 0 0g ／t ，分 析纯硫化钠为活化剂，用量5 0 0 0g ／t ，捕收剂Y A ．1 9 用量3 0 0g ／t 条件下，考查不同磨矿细度对浮选试验的 影响，试验结果见图l 。 图l 磨矿细度与锌精矿品位及回收率关系 试验结果表明，随着磨矿细度的增加，锌精矿 品位和回收率均先升后降，当磨矿细度一0 ．0 7 4m m 粒 级占7 4 ．8 9 ％时浮选效果最好，锌精矿品位18 ．0 3 ％， 回收率3 7 ．6 3 ％。物料粒度变细有利于氧化锌矿石单 体的解离，有利于浮选回收，但当物料粒度太细时， 由于造成过磨而导致锌的回收率下降。因此，选择 磨矿细度．0 ．0 7 4m m 粒级占7 4 ．8 9 ％进行浮选试验。 2 ．2 碳酸钠用量试验 在磨矿细度．0 ．0 7 4m m 粒级占7 4 ．8 9 ％条件下， 考查调整剂碳酸钠用量对浮选试验的影响，试验结 果见图2 。 图2 碳酸钠用量与锌精矿品位及回收率关系 试验结果表明，随着碳酸钠用量增加，锌精矿 品位随之增加而回收率降低，在碳酸钠用量1 0 0 0g ／t 时，锌精矿品位2 0 ．7 0 ％、回收率3 6 ．6 9 ％，再增加碳 酸钠用量，锌精矿的品位和回收率均降低。综合考 虑，碳酸钠用量选择1 0 0 0g ／t 。 2 ．3 六偏磷酸钠用量试验 由于该矿石泥化比较严重，赤褐铁矿含量较高， 需要加入分散剂对矿浆进行分散，消除矿泥的影响。 在磨矿细度．0 ．0 7 4m m 粒级占7 4 ．8 9 ％、碳酸钠用量 10 0 0g ／t 条件下，考查六偏磷酸钠用量对浮选试验的 影响，试验结果见图3 。 图3 六偏磷酸钠用量与锌精矿品位及回收率关系 试验结果表明，加入六偏磷酸钠能够提高氧化 锌品位和锌回收率，随着六偏磷酸钠用量增大，锌 精矿品位不断增加，但锌回收率增加不明显，说明 在一定用量下六偏磷酸钠具有比较好的分散效果， 万方数据 矿冶工程 第3 3 卷 能够显著提高氧化锌矿浮选指标，在六偏磷酸钠用 量3 0 0g ／t 时，锌精矿品位2 0 ．1 5 ％、回收率3 6 ．1 2 ％， 用量再增大，回收率明显降低。综合考虑，六偏磷 酸钠用量选择3 0 0g ／t 。 2 ．4 硫化钠用量试验 浮选效果的关键在于氧化锌矿表面的硫化效 果，硫化钠用量小的情况下，难以获得理想的硫化 效果，硫化钠用量过大又会对氧化锌矿产生抑制作 用，从而降低氧化锌的回收率。在磨矿细度．0 ．0 7 4 m m 粒级占7 4 ．8 9 ％、碳酸钠用量1 0 0 0g ／t 、六偏磷酸 钠3 0 0g ／t 条件下，考查分析纯硫化钠和工业硫化钠用 量对浮选试验的影响，试验结果见图4 和图5 。 享 q 喀 b 寞 墩 图4 分析纯硫化钠用量与锌精矿品位及回收率关系 寥 I } 鲁【 回 零 图5 工业硫化钠用量与锌精矿品位及回收率关系 试验结果表明，随着分析纯硫化钠用量增加， 锌精矿品位和回收率先增加后降低，在用量6 0 0 0g ／t 时达到最佳效果，锌精矿品位2 2 ．2 0 ％，回收率 4 1 ．0 3 ％；而随着工业硫化钠用量增加，锌精矿品位 升高，回收率先升高后降低，在用量9 0 0 0g ／t 时回收 率最高，达4 8 。5 6 ％，锌精矿品位2 1 ．0 8 ％，再增加硫 化钠用量锌回收率下降，这主要是因为硫化钠用量 过大，抑制了胺在锌矿表面的吸附。因此，选择工 业硫化钠用量9 0 0 0g ／t 。 2 ．5 捕收剂Y A ．1 9 用量试验 在磨矿细度．0 ．0 7 4m m 粒级占7 4 ．8 9 ％、碳酸钠 用量1 0 0 0g ／t 、六偏磷酸钠用量3 0 0g ／t 、工业硫化钠 用量9 0 0 0g ／t 条件下，考查捕收剂Y A 一1 9 用量对浮 选试验的影响，试验结果见图6 。 图6 捕收剂用量与锌精矿品位及回收率关系 试验结果表明，随着捕收剂用量增加，锌精矿 品位降低而回收率增加，综合考虑，捕收剂用量选 择3 7 5g ／t ，此时锌精矿品位2 0 ．0 5 ％、回收率5 0 ．9 3 ％。 2 ．6 浮选闭路试验 根据选厂试验要求，为保证精矿品位和回收率， 四次精选提高精矿品位，两次扫选提高回收率，进 行全流程闭路试验，试验工艺流程及药剂制度如图7 所示，试验结果见表4 。闭路试验结果表明，原矿经 过一粗四精两扫，获得锌精矿锌品位4 0 ．5 7 ％，锌回 收率4 2 ．7 7 ％。 浮选淘度l3 0 ℃ 药荆用量t 鲈 六自磷酸钠} 1 0 0 硫化钠 } 5 ∞ 糖1 1 六售磷酸钠 奠化钠 锌精矿 m 0 7 4 r a m7 4 ．盼％ ●- - - - - - - - - - - - - - - 。 碳酸钠 1 0 ∞ 在褥黼9 ；3 3 Y A r l 93 7 5 碱化钠2 0 0 0 Y A ．1 91 5 0 l 与，E 3 中矿3 中异 磕化钠1 0 0 0 Y A ．1 9 7 5 2 r 前2 A i r - 7 中矿1 图7 闭路试验工艺流程 万方数据 第3 3 卷常庆伟等内蒙古某难选氧化锌矿选矿试验研究6 5 表4 闭路试验结果 3结语 1 区内矿石属于低品位深度氧化锌矿石。矿石 中锌矿物主要包括菱锌矿和水锌锰矿，次为闪锌矿 和异极矿；脉石以石榴石居多，其次是石英、长石、 方解石、角闪石、绢云母、滑石和绿泥石。 2 矿石中锌矿物的种类较多，呈不规则团块状 沿石榴石粒问充填分布。除闪锌矿为可浮性良好的 矿物外，其它锌矿物的可选性均不尽人意，特别是 水锌锰矿含锌较低，因此难以获得较高品位和回收 率的锌精矿。 3 通过工艺流程探索试验及条件试验，浮选流 程采用硫化一胺法工艺回收锌矿物。原矿在磨矿细度 - - 0 ．0 7 4m m 粒级占7 4 ．8 9 ％的条件下，粗选碳酸钠用 量1 0 0 0g ／t ，六偏磷酸钠用量3 0 0g ／t ，工业硫化钠 用量9 0 0 0g ／t ，实验室合成捕收剂Y A 一1 9 用量3 7 5 卧，采用一粗四精两扫闭路浮选试验流程，获得锌 精矿锌品位4 0 ．5 7 ％，回收率4 2 ．7 7 ％。 参考文献 【l 】巫銮东，于润存氧化锌浮选研究进展【J 】采矿工程，2 0 0 8 0 1 9 6 - 9 8 ． 【2 】石道民．铅锌矿的浮选【M 】．昆明云南科技出版社，1 9 9 6 ． t 3 】李江涛，刘全军，库建剐，等．某氧化锌矿浮选试验研究【J 1 ．有色 金属 选矿部分 ，2 0 0 7 2 2 3 - 2 5 ． 万方数据