复杂难选铜铅锌银多金属硫化矿选矿工艺研究.pdf

2 0 1 0 年第1 期有色金属 选矿部分 1 5 复杂难选铜铅锌银多金属硫化矿选矿工艺研究 常宝乾，张世银，李天恩 西安天宙矿业科技开发有限责任公司，西安7 1 0 0 6 1 摘要陕西某铜铅锌银多金属硫化矿铜、铅、硫共生关系非常密切，且相互交代形成不同的包裹形式，针对 该矿石特点，采用铜、铅、硫部分混合浮选，混合精矿再磨脱硫，用T z 1 0 抑铜浮铅，使铅、锌、铜、硫、银得到最 大限度的回收，获得铅精矿含铅5 5 ．8 1 ％、铅回收率7 3 ．3 1 ％，锌精矿含锌5 7 ．3 3 ％、锌回收率8 3 ．4 2 ％，硫精矿含硫 4 1 ．7 6 ％、硫回收率4 5 ．9 2 ％，铜精矿含铜9 ．8 4 ％、含银1 6 6 0 9 h 、铜回收率5 7 ．1 4 ％、银总回收率6 9 ．7 5 ％的浮选指标。为 该多金属硫化矿提供一套经济合理、技术可行的工艺流程，充分利用矿山资源，使矿山效益最大化。 关键词T Z 一1 0 ；铜铅分离；无氰；无铬；无污染药剂 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 3文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 0 0 1 - 0 0 1 5 - 0 5 1 矿石性质 该矿石中的矿物种类繁多，主要有价矿物有闪 锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿、铜蓝 等，黄铜矿的赋存方式比较复杂，一部分为方铅矿 和黄铁矿的包裹体，一部分交代闪锌矿，一部分充 填于黄铁矿粒间，方铅矿、黄铁矿和黄铜矿相互交 代形成不同包裹形式，包裹体中的黄铜矿粒径小于 0 ．0 2 m m ，并含一定量的次生铜，次生铜对锌和铅 的分选也有较大影响[ i - 2 ] 。 1 ．1 原矿多元素分析 原矿多元素分析结果见表1 。 1 ．2 原矿铜、铅、锌物相分析 表1原矿多元素分析结果 T a b l el M u h i e l e m e n t a r ya n a l y s i sr e s u l t so fr u n o f - m i n eo r e ％ 元素C uP bZ nSA sFWM nC oC rS bB iM oC dN iC a OM s ON a 如K 如A l 如，CT F eH gA u g ／t A g 葩 烧失 质量分数0 ．2 92 ．2 5 5 ．7 6 6 ．8 10 ．0 8 50 ．0 0 30 ．0 0 1 70 ．0 9 3 0 ．0 4 40 ．0 40 ．3 2 0 ．0 50 ．0 0 4 0 ．0 1 7 0 ．0 2 3 2 4 ．6 71 ．5 80 ．2 00 ．2 71 ．9 05 ．7 15 ．8 00 ．0 20 ．2 45 5 ．7 01 3 ．2 4 表2原矿铜、铅、锌物相分析结果 T a b l e2 T h ea n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e r 。l e a d ，z i n cp h a s e ％ 铜、铅、锌物相分析结果表明，铜氧化率为 2 7 ．5 8 ％，铅氧化率为2 8 ．4 4 ％，锌氧化率为9 ．8 4 ％， 铜铅氧化比较严重，为混合矿石。 1 ．3 矿石特点 矿石结构复杂，闪锌矿、黄铜矿包含黄铁矿和 黝铜矿，被包含矿物多呈包含结构团块状构造，重 结晶的黄铁矿基本为全自形结构，在矿石中分布比 较分散，形成以星散侵染状构造为主，变晶黄铁矿 和变晶黄铜矿多以筛状结构、团块状结构。 铜矿物种类繁多，矿物中有黄铜矿、黝铜矿、 铜蓝，三种铜矿物可浮性不一致，这就给铜的浮选 造成了一定的难度。 原矿铜、铅、锌物相分析结果见表2 。 2选矿工艺研究 收稿日期2 0 0 9 - 0 9 2 2修回日期2 0 0 9 1 0 2 9 话者简介常宝乾 1 9 8 5 一 ，男，陕西安康人，工程师。 万方数据 1 6 有色金属 选矿部分 2 0 1 0 年第1 期 2 ．1 锌抑制剂种类试验 抑锌浮铜铅关键在于选择适宜的锌抑制剂种 类，锌抑制的好坏将直接决定铜铅产品的质量。铅 锌分离选择组合抑制剂，是利用药剂间产生的协同 效应特性，从而使铅锌有效分离，消除铜离子的影 响，提高铜铅锌的可浮性差异[ 3 ] 。 表3 T a b l e3 试验固定条件磨矿细度一7 4 1 x m 7 5 ％，捕收剂 乙硫氮2 0 卧，乙基黄药1 0 鼽，起泡剂松醇油4 0 趴。 抑制剂种类有硫酸锌 亚硫酸钠、硫酸锌 亚硫 酸钠 硫化钠、碳酸钠 硫酸锌、硅酸钠 硫酸锌、 石灰 硫酸锌、硫化钠 硫酸锌、硫酸锌 硫代硫酸 钠、单一硫酸锌等八种，抑制剂种类试验结果见表3 。 锌抑制剂种类试验结果 T h et e s tr e s u l t so ff l o t a t i o nz i n cd e p r e s s a n tk i n d s％ 银品位单位为矿，下同。 药剂用量单位鲈 浮选、搅拌时间单位 原矿 药1 0 铜铅混合精矿尾矿 图1 抑锌浮铜铅粗选试验工艺流程 F i g ．1D e p r e s s i o nz i n ct of l o a tc o p p e r - l e a d r o u g h i n ge x p e r i m e n tt e c h n i c a lp r o c e s s 试验流程见图1 。 从锌硫抑制剂试验结果看出，硫酸锌 亚硫酸 钠、硫酸锌 硫化钠 亚硫酸钠、碳酸钠 硫酸锌、 硫酸锌 硫代硫酸钠这四种药剂组合起来抑锌作用 比较明显。 采用硫酸锌 碳酸钠作为锌的抑制剂，这种药 剂组合形成胶体“碳酸锌”，合理配用比例及用量 对锌矿物会显示出较强的抑制作用，同时有利于 伴生银矿物的回收，并且碳酸钠稳定，方便存放 和保管。 2 ．2 铜铅分离工艺流程试验 传统的铜铅分离主要方法是用氰化物法“浮铅 抑铜”和重铬酸钾法“抑铅浮铜”，由于这些方法 会导致少量贵金属溶解和产生环境污染，本次用特 效抑制剂r I Z 1 0 来抑铜浮铅，采用部分混合浮选， 把可泽陛相近的铜、铅、硫混选在一起，混合精矿 再磨精选脱硫，铜铅混合精矿脱药分离。在铜铅分 万方数据 2 0 1 0 年第1 期 常宝乾等复杂难选铜铅锌银多金属硫化矿选矿工艺研究 1 7 离的作业前用活性炭脱药，否则分离很难进行，试 验结果表明，活性炭用量为5 0 0 9 ／t 时分选效果较 好，精选脱硫采用最廉价、最有效的石灰作为硫的 抑制剂E 4 ] 。 试验采用了三种分离方案用T Z 一1 0 抑铜浮 铅；用T Z 一1 0 抑铜硫浮铅；用重铬酸钾抑铅浮铜。 试验工艺流程见图2 ，工艺流程对比结果见表4 。 铅精矿3 银铜精矿 图2 抑铜浮铅试验工艺流程 F i g ．2 T h ef l o w s h e e to fd e p r e s e dc o p p e r - f l o a t i n g l e a dt e s t 从三种工艺流程对比试验结果看出，抑铜浮铅 工艺流程优于抑铅浮铜，其主要原因是铜的矿物种 类多，可浮性也不一致，故采用抑铜浮铅，铅平均 品位4 3 ．8 9 ％，铅精矿回收率8 0 ．6 1 ％，抑铜浮铅药 剂无毒无污染。从减少对环境的污染角度考虑不宜 采用重铬酸钾抑铅浮铜[ 引。 表4 工艺流程对比试验结果 T a b l e4F l o wc o m p a r i s o no fe x p e r i m e n t a lr e s u l t s ％ 分离方案产品名称产率些一垡 旦些皇 C uP b C uP b 铜精矿 1 ．0 5 7 ．1 03 ．1 92 8 ．5 71 ．5 3 铅精矿30 ．48 ．2 51 9 ．8 4 t O ．7 14 ．5 9 抑 铅精矿2 2 ．3 01 ．7 55 3 ．0 4 1 4 ．2 96 2 ．2 4 铜 铅精矿10 ．9 02 ．5 03 0 ．4 67 ．1 41 3 ．7 8 浮 硫精矿4 ．2 00 ．3 81 ．8 57 ．1 4 4 ．0 8 铅 中矿 1 ．8 00 ．2 00 ．6 6 3 ．5 70 ．5 1 尾矿8 9 ．3 50 ．0 90 ．2 62 8 ．5 81 3 ．2 7 原矿1 0 0 ．00 ．2 81 ．9 61 0 0 ．0 1 0 0 ．0 3 闭路试验 闭路流程试验是用来考察循环物料的影响程 度，闭路试验是在不连续的设备上模拟现场连续 的生产过程，其目的是找出中矿返回对浮选指标 的影响，调整由于中矿循环引起药剂用量的变化， 考察中矿有害物质是否通过闭路循环累积起来对 产品质量的影响，确定该工艺流程及药剂条件可 能达到的试验指标。闭路试验流程见图3 ，闭路 试验结果见表5 。 表5浮选闭路试验结果 T a b l e5T h er e s u l t so fc l o s e dc i r c u i tt e s to ff l o t a t i o n ％ 产品名称产率 品位回收率 C uP bz n A g SC uP bZ n A S S 铅精矿3 ．11 ．0 05 5 ．8 12 ．9 04 3 81 5 ．1 69 ．8 47 3 ．3 11 ．5 92 1 ．5 46 ．9 8 锌精矿8 ．2 5O ．鸺O ．9 75 7 - 3 32 5 ．5 82 7 ．5 22 ．2 2 3 ．3 98 3 ．4 23 ．3 53 3 ．7 3 硫精矿7 ．4 00 ．3 8 2 ．5 7 1 ．6 26 4 ．9 84 1 ．7 68 ．8 98 - 0 52 ．1 27 ．6 l4 5 ．9 2 银锕情矿1 ．8 39 ．8 4 7 ．6 5 4 ．3 51 6 6 0 ．62 9 ．5 15 7 ．1 45 ．9 31 ．4 14 8 ．2 l8 ．0 2 尾矿7 9 ．4 20 ．0 9 O ．2 8 o ．8 11 5 ．3 1o ．4 52 1 ．9 19 ．3 21 1 ．4 61 9 ．2 95 ．3 5 原矿1 0 0 ．0O ．3 2 2 ．3 6 5 ．6 76 3 ．0 46 ．7 31 0 0 ．Ol o o ．O1 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．O 闭路试验结果看出，铅精矿达到国家质量标准 四级品要求，锌精矿达到国家质量标准五级品要 求。选择合理的浮选工艺流程和药剂制度提高硫化 万方数据 1 8 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第l 期 图3 闭路试验工艺流程 F i g ．3 T h ef l o w s h e e to fc l o s e dc i r c u i tt e s t 万方数据 2 0 1 0 年第l 期常宝乾等复杂难选铜铅锌银多金属硫化矿选矿工艺研究 1 9 矿物之间单体解离和可浮选差异，本次试验采用此 工艺流程可靠，所用药剂普遍且无氰、无铬、无污 染，解决了该矿铜、铅分离难题。试验研究获得了 较好的分选指标。 4 结语 1 通过对该铜、铅、锌多金属矿进行化学检 测分析及物质组成研究，试样中有用矿物主要有闪 锌矿、菱锌矿、方铅矿、黄铜矿、黝铜矿，其中黄 铜矿已经铜蓝化，方铅矿、黄铜矿、黄铁矿共生密 切，且粒度细小，相互交代形成不同的包裹形式， 黄铁矿一部分成为破碎结构弥散在脉石中，一部分 重结晶形成半自形粒状结构和筛状变晶构造，给有 用矿物单体解离造成了困难，该多金属矿属难选多 金属矿。 2 因该矿主要回收的目的矿物是闪锌矿、方 铅矿、黄铁矿、铜矿物及伴生的银矿物，从矿石性 质看，铜、铅、硫共生密切，三种矿物可浮性相 近，故利用几种矿物的可浮性差异，采用部分混合 浮选，优先浮铜、铅、硫，浮选尾矿活化锌再选 锌，混合精矿再磨后先脱硫，铜、铅混合精矿活性 炭脱药再进行铜、铅分离工艺流程。 3 该铜、铅、锌、硫多金属硫化矿，有用矿 物共生密切，且嵌布粒度细小，给有用矿物单体解 离造成了困难，铜矿物种类多，可浮性不同，所以 给铜的回收造成了困难，虽然铜精矿不够工业品 级，但可当作银铜精矿出售，建议采用此试验工艺 流程，尽量最大限度保证铅、锌、银的回收，该浮 选工艺流程实施方法简单易行，对该多金属硫化矿 的选别是十分有效的。 参考文献 [ 1 ] 选矿手册编辑委员会．选矿手册 第三卷第二分册 [ M ] ． 北京冶金工业出版社，1 9 9 9 ．1 7 2 1 7 4 ． [ 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 6 l o ． [ 3 ] 朱玉霜，朱建光．浮选药剂的化学原理[ M ] ．长沙中南 工业大学出版社，1 9 8 7 ．2 6 3 2 9 1 ． [ 4 ] 张锦林，李朝辉，王德海．难选铜铅锌多金属硫化矿选矿 工艺的探讨[ J ] ．中国有色冶金，2 _ ．, 0 0 4 ， 4 6 8 7 1 ． [ 5 ] 刘冬明，万文．无毒抑制剂铜铅分离浮选的研究[ J ] - 冶 金矿山设计与建设，2 0 0 1 ，3 3 3 6 - 9 ． C o M P L I C A T E DA N DD I F F I C U L TT OS E L E C TP o L Y M E T A L L I CC o P P E R L E A D Z I N C S I L V E RS U L F ⅢEM 姗R A L So R EB E N E F I C I A T l 0 NP R O C E S SR E S E A R C H C H A N GB a t Ⅺi a n 。Z H A N GS h i y i n ，L IT i a n ’e n X i “ a nt i a n z h o uM i n i n gI n d u s t r yS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yD e v e l o p m e n tL i m i t e dL i a b i l i t y C o m p a n y ，X i “ a n7 10 0 6 1 ，C h i n a A B S T R A C T I nac e r t a i np l a c ei nS h a a n x iC u P b Z n A gp o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r e ，t h em i n e r a li sc h a r a c t e r i z e db y c o p p e r ，l e a d ，s u l f u r ，av e r yc l o s es y m b i o t i cr e l a t i o n s h i p ，a n dw i t he a c h o t h e rt of o r mad i f f e r e n ta c c o u n t ， p a c k a g e sf o r m ，a g a i n s t t h eo r ec h a r a c t e r i s t i c s ， c o p p e r ，l e a d ， s u l f u r p a no ft h e m i x e d f l o t a t i o n ， m i x e d c o n c e n t r a t er e g r i n d i n gd e s u l f u r i z a t i o n ，w i t ht h eT Z - 1 0s u p p r e s s i o no fc o p p e rf l o a t i n gl e a d ，S Ol e a d ，z i n c ， c o p p e r ，s u l f u r ，s i l v e rt om a x i m i z et h er e c o v e r yt o o b t a i nl e a dc o n c e n t r a t eg r a d eo f5 5 ．8 1 ％，l e a dr e c o v e r y W i l t s7 3 ．31 ％；z i n cc o n c e n t r a t eg r a d eo f5 7 ．3 3 ％a n dz i n cr e c o v e r yo f8 3 ．4 2 ％；s u l f u rc o n c e n t r a t e4 1 ．7 6 ％ s u l f u r ，s u l f u rr e c o v e r yr a t eo f4 5 ．9 2 ％；9 ．8 4 ％c o p p e rc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gs i l v e r1 6 6 0 9 ／t ，c o p p e r r e c o v e r y o f5 7 ．1 4 ％s i l v e ro v e r a l lr e c o v e r yr a t eo f6 9 ．7 5 ％f l o t a t i o ni n d e x ．F o rt h em u l t i m e t a ls u l f i d e m i n e r a l st op r o v i d eae e o n o m i c a l a n dr e a s o n a b l e ，t e c h n i c a l l yf e a s i b l e K e yw o r d s T Z - 1 0 ；c o p p e r - l e a ds e p a r a t i o n ；n o n - c y a n o g e n ；n o n - c h r o m i u m ；n o n - p o l l u t i o nm e d i c a m e n t 万方数据