广西某低品位铅锌硫化矿选矿工艺优化研究.pdf

2 0 1 8 年第4 期 有色金属 选矿部分 2 9 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 ．4 9 2 ．2 0 1 8 ．0 4 ．∞7 广西某低品位铅锌硫化矿选矿工艺优化研究 陈志强1 ’2 ’3 ，刘超1 ’2 ’3 ，罗传胜1 ’2 ’3 ，饶金山1 ’2 ’3 ，胡红喜1 ’2 3 1 ．广东省资源综合利用研究所，广州5 1 0 6 5 0 ； 2 ．稀有金属分离与综合利用国家重点实验室，广州5 1 0 6 5 0 ； 3 ．广东省矿产资源开发和综合利用重点实验室，广州5 1 0 6 5 0 摘 要广西某低品位难选铅锌矿含铅o ．6 1 ％，含锌2 ．6 1 ％，选矿厂采用铅、锌各一次粗选、两次扫选、四次精选 优先浮选工艺流程，因生产过程中，流程容易波动，影响铅锌浮选指标。为给现场工艺流程优化改造提供依据，在工艺 矿物学研究的基础上，对该矿石进行了选矿优化试验研究。试验结果表明，在原矿磨矿细度不变的条件下，通过优化 铅锌的药剂制度，并对锌中矿进行再磨，闭路试验可获得铅精矿含铅5 2 ．7 8 ％、铅回收率4 3 ．3 6 ％，锌精矿含锌 5 0 ．4 9 ％、锌回收率为8 6 ．5 0 ％。相比现场生产指标，铅精矿品位提高了7 ．6 7 ％，铅回收率提高了l O ．9 2 ％，锌回收率提 高了4 ．3 5 ％，铅锌浮选指标得到了明显改善。 关键词难选铅锌矿；锌中矿再磨；选矿工艺优化 中图分类号T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3 ；T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 _ 9 4 9 2 2 0 1 8 0 4 伽2 9 J D 6 T e s t so fB e n e 6 c i a t i o nO p t i I I l i 豫t i o nf o raL o w - g r a d e L e a d - z i n cS u m d eO r ei nG u a n g 】| 【i c 日E Ⅳ劢幻缸愕7 ’2 ’3 ，U U 观n 0 7 ’2 ’3 ，肋- D 现龇瑚尼e n 9 7 ’2 ’3 ，似D 以瑚地n 7 ’2 ’3 ，日U 舶n 扣’’2 ’3 J ．G ∞昭如愕加比M 把旷尺e s o u r c ec o m p 阳 e m 溉耽i Z 玩￡幻n ，G “Ⅱn g z 胁“5 J O 酊D ，吼i n n ； 2 ． J s f o 把K 可如6 0 ，u ￡o ， ，矿尺o ，．e 胁￡口厶| s 弓P 口，u ￡i o 凡口，耐C o ，r 妒，．e e ，璐如e 耽i 如z n f i o n ，G u o 蟛矗o “5 J D 6 5 D ，C 仇i ，} Ⅱ； iG 眦，l g 幽鹳尸例i ，聊‰’，儿6 0 m ￡o wo ，r 胧艘m Z 尺∞o u r c e 口以 c D 唧r e k m 讹眈i Z 如m 幻凡，G 抛哔矗o Ⅱ5 J D 6 5 D ，C 舫m A b s t r a c t Al o w ．g r a d el e a d z i n cs u m d eo r ei nG u a n g 【ic o n t a i n sP b0 ．6 1 ％，Z n2 ．5 2 ％．W i t ht h ep r e s e n t p r e f e r e n t i a ln o t a t i o np r o c e s so fo n er o u g h i n g ，t w os c a V e n g i n g sa n df o u rc l e a n i n g sf o rl e a da n dz i n cs e p a r a t e l y ，t h e p r o d u c t i o no p e r a t i o no fc o n c e n t r a t o ri su n s t a b l ea n dt h ep h e n o m e n o no fn o t a t i o nn u c t u a t e sg r e a t l y ， w h i c hl e a dt o b a dl e a d z i n cp m d u c t i o ni n d e x ．I no r d e rt op m v i d eb a s i sf o rt r a n s f 0 唧a t i o no fo n s i t ep r o c e s s ，b a s e do nt h ep m c e s s m i n e r a l o g yr e s e a r c ho ft h eo r e ， t h eb e n e f i c i a t i o no p t i m i z a t i o nt e s tw a sc o n d u c t e d ．T h er e s u l t ss h o w e dt h a tl e a d c o n c e n t m t ec o n t a i n i n gP b5 2 ．7 8 ％w i t hP br e c o v e r yo f4 3 ．3 6 ％，z i n cc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gZ n5 0 ．4 9 ％w i t hZ n r e c o v e r yo f8 6 ．5 0 ％c a nb eo b t a i n e dt h m u g ht h eo p t i m i z a t i o no fn o t a t i o nr e a g e n ts y s t e ma n dr e g r i n d i n go ft h ez i n c m i d d l i n gb yt h es a m eg r i n d i n g6 n e n e s so fR O M ．C o m p a r e dw i t ho n - s i t ep I D c e s s ，t h eP bg r a d ea n dr e c o V e r yo fl e a d c o n c e n t r a t ei n c r e a s e db v7 ．6 7 ％a n d1 0 ．9 2 ％r e s p e c t i v e l v 。t h er e c o v e r yo fz i n cc o n c e n t m t ei n c r e a s e db y4 ．3 5 ％． T h en o t a t i o ni n d e xo ft h i sl e a d ．z i n co r eh a v eb e e ni m p r o v e ds i g n i 6 c a n t l y ． K e yw O r d s r e f h c t o r y1 e a d z i n co r e ；z i n cm i d d l i n gr e g r i n d i n g ；b e n e 6 c i a t i o np r o c e s so p t i m i z a t i o n 铅、锌矿是重要的战略性矿产资源，用途极为广 泛。我国铅锌资源丰富，资源储量及生产能力均居 世界前列，随着我国近年来经济的持续高速增长，铅 锌金属消费增速远远超过矿山出产的增速，我国已 经由原来的铅锌净出口国转为净进口国∽3 。目前 优质易选的铅锌矿资源越来越少，贫、细、杂难选铅 锌资源成为了回收的重点⋯3 。 广西某铅锌矿石属低品位难选微细粒铅锌矿， 基金项目广东省科学院科研平台建设项目 2 0 1 6 G D A s P r ．0 2 0 4 ；2 0 1 6 G D A s P T 旬3 0 7 收稿日期2 0 1 8 旬l 旬3修回日期2 0 1 8 J 0 6 - 1 3 作者简介陈志强 1 9 6 4 一 ，男，广东兴宁人，教授级高工，主要从事选矿工艺研究工作。 通讯作者刘超 1 9 8 8 ． ，男，江西抚州人，硕士，助理工程师，主要从事选矿技术研发。 万方数据 3 0 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第4 期 选矿厂在原矿磨矿细度一7 4 仙m 占7 4 ．3 8 ％的条件 下，采用抑锌浮铅，铅、锌各一次粗选、两次扫选、四 次精选，中矿顺序返回的优先浮选工艺。选矿厂流 程结构相对简单，但生产中流程不稳定，特别是锌中 矿循环量较大、不稳定，影响了铅锌生产指标。针对 选矿存在的问题，本研究对该矿石开展了选矿优化 表1 T a b l e1 试验。 1 矿石性质 1 ．1 矿石化学成分分析 原矿化学多组分分析结果见表1 ，矿石中铅含 量为0 ．6 2 ％、锌含量为2 ．6 l ％。 原矿多组分分析结果 M u l t i c o m p o s i t i o na n a l y s i sr e s u l t so fm n o f - m i n eo r e ／％ 堡坌呈塑些竺鲤垒 旦皇竺坚曼生 含量 1 3 ．8 01 3 ．8 2O ．5 92 ．9 40 ．2 6O ．0 0 88l O ．6 l 1 单位为g ／t 。 1 ．2 矿石铅、锌物相分析 矿石铅、锌物相分析结果见表2 ，结果表明，铅 表2 T a b l e2 氧化率较高，硫化率只占7 1 ．5 4 ％；锌矿物主要以硫 化矿为主，硫化率占9 8 ．2 4 ％。 铅物相分析结果 A n a l y s i sr e s u l t so fl e a da n dz i n cp h a s e ／％ 1 ．3 矿石的矿物组成 经显微镜和M L A 检测，原矿矿物组成见表3 ， 矿石中锌矿物主要为闪锌矿，铅矿物含量较少；脉石 矿物主要为白云石，其次为重晶石、石英等。 表3原矿矿物组成和含量 T a b l e3T h em i n e r a l o g i c a lc o m p o s i t i o no f 1 1 J n ．o f ．m i n eo r e 1 ．4 主要矿物的嵌布粒度测定及嵌布关系 铅锌矿物嵌布粒度测定结果见表4 ，由表4 可 见，闪锌矿的嵌布粒度变化范围较大，具有粗细不均 匀的特征，主要分布在微细粒级 一4 0 恤m 粒级占有 率达5 0 ％左右 ；方铅矿的嵌布粒度比闪锌矿更微 细，主要分布在微细粒级 一4 0 m 粒级占有率达 8 0 ％左右 。矿石中方铅矿与闪锌矿、黄铁矿紧密 连生。大多数闪锌矿结晶微细，浸染分布于白云石、 白云母、石英等脉石中。 表4主要矿物的嵌布粒度测定结果 T a b 】e4 ‘【■ed j s s e m i n a t i o ns j z eo fm a j nm i n e T ．a l s 粒级／“m 粒度分布／％ 闪锌矿方铅矿 一l2 8 0 6 4 05 ．3 4 6 4 0 3 2 06 ．5 2 3 2 0 1 6 08 ．8 9O ．5 9 一1 6 0 8 0 1 0 ．3 04 ．1 0 一8 4 01 9 ．3 81 6 ．2 7 4 0 2 03 3 ．5 04 1 ．9 9 2 0 1 01 4 ．5 43 0 ．1 6 一1 01 ．5 36 ．8 9 合计 l o o ．O1 0 0 ．0 1 ．5 不同细度的铅锌单体解离度测定 原矿磨矿细度一7 4 斗m 粒级占6 3 ．7 7 ％、 7 4 ．3 8 ％、8 7 ．4 9 ％、9 4 ．4 0 ％下的铅、锌单体解离度测 定结果如图1 所示。可见随着原矿磨矿细度的增 加，铅、锌的单体解离度不断上升。 2 试验结果与讨论 2 ．1 原矿磨矿细度优化 磨矿细度是影响铅锌浮选指标的关键因素。选 万方数据 2 0 1 8 年第4 期 陈志强等广西某低品位铅锌硫化矿选矿工艺优化研究 3 l 图l铅、锌单体解离度测定结果 F i g ．1 r I ’} l el i b e r a t i o nd e g r e eo fL e a da I l dZ i n c 矿厂原矿磨矿细度为一7 4u m 粒级占7 4 ．3 8 ％，为 了考察选矿厂原矿磨矿细度是否合理。开展了磨矿 细度试验，试验流程及条件见图2 ，试验结果见图3 。 由图3 可见，随着磨矿细度增加，铅粗精矿铅品 位缓慢下降，回收率上升，锌粗精矿锌品位变化不 大，回收率不断上升。当一7 4 “m 粒级含量超过 7 4 ．3 8 ％，铅回收率升高幅度较小、锌回收率增加了 1 0 ％左右。综上所述可知增加原矿磨矿细度有利于 提高铅、锌粗选指标，但由于选矿厂采用一段磨矿至 一7 4 岬粒级占7 4 ．3 8 ％，若增加原矿磨矿细度，可 通过减少原矿处理量或者增设磨矿设备，这对选矿 厂工艺优化均不现实，且增加原矿磨矿细度对铅锌 粗精矿指标的提高不是特别明显。因此，优化试验 孵矿细度选定为选矿厂瘀矿细度 图2 磨矿细度试验流程 F i g ．2 F l o w s h e e to fg r i n d i n gn n e n e s st e s t 图3 磨矿细度试验结果 F i g ．3 R e s u l to fg “n d i n gf i n e n e s st e s t 2 ．2 中矿再磨产品粒度特性及单体解离度测定 由于原矿磨矿细度一7 4 岬粒级占7 4 ．3 8 ％时，铅、 锌单体解离度较低，因此对铅中矿、锌中矿进行再磨试 验，以考查中矿再磨对提高铅、锌解离度的可行眭。铅中 矿、锌中矿粒度特f 生及单体解离度见表5 、表6 。 由表5 、表6 结果可见，铅中矿、锌中矿再磨后， 铅、锌的单体解离度得到大幅提高。因此，为了提高 铅中矿、锌中矿的单体解离度，改善铅锌指标，同时 尽量少的改动现场流程，决定将铅中矿返回至原矿 球磨机，并对锌中矿进行再磨，适宜的锌中矿再磨细 度为一3 8 斗m 粒级占9 4 ．2 4 ％。 万方数据 3 2 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第4 期 表6 T a b l e6 锌中矿磨矿粒度特性及锌解离度测定 T h es i e V ea n a l y s i sa n dl i b e r a t i o nd e g r e eo fz i n cm i d d l i n g s／％ 表7 T a b l e7 选铅捕收剂试验优化试验结果 O p t i m i z a t i o nt e s t sr e s u l to fl e a dc o l l e c t o r 铅粗精矿 4 ．4 25 ．2 1l O ．8 83 7 ．8 31 6 ．4 3 铅中矿1 3 ．5 82 ．2 81 4 ．3 31 3 ．4 11 7 ．5 3 3 1 铅中矿2 2 ．3 61 ．5 61 8 ．4 66 ．0 51 4 ．8 9 铅尾矿 8 9 ．6 40 ．2 91 ．6 74 2 ．7 l 5 1 ．1 5 原矿 1 0 0 ．00 ．6 l2 ．9 31 0 0 ．O 1 0 0 ．0 万方数据 2 0 1 8 年第4 期 陈志强等广西某低品位铅锌硫化矿选矿工艺优化研究 3 3 2 ．3 铅粗扫选捕收剂优化试验 选矿厂选铅以乙硫氮作捕收剂，乙硫氮是选铅 的常用捕收剂，选择性较好，但捕收能力稍差。为了 考查提高铅的回收率的可能性，试验开展了捕收剂 优化试验。固定粗选石灰用量为3 ．0k g ／t ，硫酸锌 用量为2 ．0k g ／t ，松醇油用量为2 4g ／t ，扫选一松醇 油用量为8g ／t ，扫选二松醇油用量Og ／t ，开展了乙 硫氮与丁基黄药组合捕收剂总用量为粗选1 1 2g ／t ， 扫选一5 6g ／t ，扫选二2 8g ／t ，不同比例用量的捕收 剂优化试验。试验结果如表7 所示。 由表7 试验结果可见，随着组合捕收剂中丁基 黄药含量的增加，铅粗精矿铅回收率上升，同时铅粗 精矿锌含量也上升。因此，组合捕收剂中丁基黄药 的组分不宜过大，适宜乙硫氮丁基黄药比例为4 l 。 2 ．4 锌粗扫选捕收剂优化试验 原矿中含大量可浮性较好的白云石，在添加起 泡剂松醇油即可上浮，是导致锌浮选控制不稳定的 主要因素。选矿厂采用丁基黄药作捕收剂，松醇油 作起泡剂，浮选过程中白云石极易上浮，造成锌中矿 量过大，导致浮选控制不稳定，严重影响了锌浮选指 标。因此，试验开展了选锌捕收剂优化试验，试验采 用P D B 与丁基黄药对比。试验流程及试验条件见 图4 ，试验结果见图5 。 P D B 是广东省资源综合利 用研究所针对锌浮选开发的组合捕收剂 。 群- } ‘m 二 f i j ￡∥ 图4 锌粗扫选捕收剂优化试验流程 F i g ．4 F l o w s h e e to fc o l l e c t o ro fz i n cm u g h i n g a n ds c a v e n g i n gt e s t 由图5 可见，在捕收剂P D B 作用下，可获得更 高品位，更高回收率的锌粗精矿，锌粗精矿夹杂的脉 石矿物相对减少。试验结果表明P D B 相比较丁基 黄药具有更好的选择性。 2 ．5 全流程闭路试验 在条件试验及开路试验的基础上，对铅、锌浮 选药剂制度进行优化调整；将铅扫选中矿返回至 图5 选锌粗扫选捕收剂优化试验结果 F 培5O p t i m i z a t i o nt e s t sr e s u l to fz i n cc o l l e c t o r 原矿球磨机，对锌中矿进行再磨，闭路试验中发现 锌扫选I 中矿量较大，严重影响了锌浮选操作的 稳定性。因此，对再磨后的锌中矿浮选后直接抛 尾。闭路试验流程如图6 所示，闭路试验结果见 表8 。 表8全流程闭路试验结果 T a b l e8R e s u l to fl o c k e dc y c l ec i r c u i tt e s t／％ 由表8 可见，通过优化铅锌的药剂制度，同时对 锌中矿进行再磨再选抛尾，可获得铅精矿含铅 5 2 ．7 8 ％、铅回收率4 3 ．3 6 ％，锌精矿含锌5 0 ．4 9 ％、 锌回收率为8 6 ．5 0 ％。 3结论 1 广西某铅锌矿主要有用矿物为方铅矿和闪 锌矿，脉石矿物主要为白云石，其次为重晶石、石英 等。原矿含铅0 ．6 l ％，含锌2 ．6 1 ％，铅矿物、锌矿物 嵌布粒度微细，共生关系复杂，单体解离度差。 2 在不改变选矿厂原矿磨矿细度下，通过优化 铅锌药剂制度，调整铅中矿的返回地点、对锌中矿进 行再磨再选抛尾，取得了良好效果。优化闭路试验 可获得铅精矿含铅5 2 ．7 8 ％、铅回收率4 3 ．3 6 ％，锌 精矿含锌5 0 ．4 9 ％、锌回收率为8 6 ．5 0 ％。 3 相比现场生产指标，铅精矿品位提高了 7 ．6 7 ％，铅回收率提高了1 0 ．9 2 ％，锌回收率提高了 4 ．3 5 ％，铅锌浮选指标得到了明显提升，锌浮选稳定 万方数据 ．3 4 ． 有色金属 选矿部分 2 0 1 8 年第4 期 性有了明显改善。 京矿 锌精矿 图6 闭路试验流程 F i g - 6 F 1 0 w s h e e to fc l o s e c i r c u i t t e s t [ 3 ] 雷力，周兴龙，文书明，等．我国铅锌矿资源特点及开 发利用现状[ J ] ．矿业快报，2 0 0 7 9 1 ．4 ． 参考文献 [ 1 ] 刘晓，张宇，王楠等．我国铅锌矿资源现状及其 发展对策研究[ J ] ．中国矿业，2 0 1 5 增刊1 6 ．9 ． [ 2 ] 胡德勇，牛建英．全而提升我国铅锌矿资源利用水平 [ J ] ．中国矿业，2 0 0 6 ，1 5 6 8 - 1 1 ． [ 4 ] 胡德勇，牛建英．全而提升我国铅锌矿资源利用水平 [ J ] ．中国矿业，2 0 0 6 ，1 5 6 8 - 1 1 ． [ 5 ] 李奇勇，李强，吴婷婷．福建某低品位难选铅锌矿选 矿试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 7 3 2 3 _ 2 7 ． 上接第2 8 页 参考文献 [ 1 ] 陈华安，祝向平，马东方，等．西藏波龙斑岩铜金矿床成 矿斑岩年代学、岩石化学特征及其地质意义[ J ] ．地质学 报，2 0 1 3 ，8 7 1 0 l 1 9 ． [ 2 ] 李光明，李金祥，秦克章，等．西藏班公湖带多不杂超 大型富金斑岩铜矿的高温高盐高氧化成矿流体．流体包 裹体证据[ J ] ．岩石学报，2 0 0 7 ，2 3 5 9 3 5 - 9 5 2 ． [ 3 ] 唐菊兴，孙兴国，丁帅，等．西藏多龙矿集区发现浅成 低温热液型铜 金银 矿床[ J ] ．地球学报，2 0 1 4 ，3 5 1 6 ．1 0 ． [ 4 ] 胡正华，唐菊兴，李志军，等．西藏革吉县尕尔穷铜金 矿床地质特征及其成因意义[ J ] ．地球学报，2 0 1 2 ， 3 3 4 5 8 8 国0 0 ． [ 5 ] 张志，唐菊兴，姚晓峰，等．西藏嘎拉勒铜金矿床镁矽 卡岩特征及地质意义[ J ] ．矿床地质，2 0 1 2 ，3 l 增刊1 1 0 7 7 ．1 0 7 8 ． [ 6 ] 张志，陈毓川，唐菊兴，等．西藏尕尔穷- 嘎拉勒铜金矿 集区火山岩年代学及地球化学[ J ] ．地球科学一中国地 质大学学报，2 0 1 5 ，4 0 1 7 7 - 9 7 ． 万方数据