难选铅锌硫矿无毒高效选矿药剂试验研究.pdf

2 0 1 0 年第4 期有色金属 选矿部分 4 3 难选铅锌硫矿无毒高效选矿药剂试验研究 周菁 湖南有色金曷研究院，长沙4 1 0 0 15 摘要针对湖南宝山难选铅锌硫复杂多金属矿选矿生产中长期使用氰化钠的现状，进行了无毒高效铅锌硫选矿试 验研究。通过探索不同选矿工艺方案及大量的铅锌硫选别环保型高效组合药剂，确定了铅优先浮选、锌硫混合浮选、铅 中矿再磨再选工艺，铅浮选粗选采用硫化钠、碳酸钠、硫酸锌、亚硫酸钠组合环保型抑制剂，铅精选分别采用碳酸钠、 硫酸锌、亚硫酸钠以及硫酸锌、Y C 两种环保型抑制剂组合，实现铅锌硫选别取消使用氰化钠的目标，获得铅、银回收 率比生产大幅度提高的良好选矿指标。 关键词铅锌硫矿物；无毒抑制剂；中矿再磨再选工艺 中图分类号T D 4 6 2 ．2文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 0 0 4 - 0 0 4 3 - 0 4 由于铅锌硫多金属矿的矿石性质复杂、难选程 度高，采用常规无毒的浮选抑制剂无法获得高品质 的精矿产品，因此到目前为止仍有较多的同类型矿 山在生产中使用或多或少的氰化钠和硫酸锌组合作 为锌硫矿物抑制剂。湖南宝山铅锌银矿在长期的铅 锌选矿生产中，就加入了较多的氰化钠、硫酸锌抑 制锌、硫矿物，浮选获得铅、锌、硫三种精矿产 品。一直以来企业投入了较多的力量试图取消氰化 钠在生产中的使用，均未获得成功。难点在于矿石 中含有次生铜矿物和大量的活性好的黄铁矿、碳质 物存在，矿物间嵌布粒度微细，有用矿物间呈微细 粒互相包裹，嵌镶关系及结构复杂，原矿的矿石性 质变化太大，矿石品种繁多。 试验研究针对矿石性质特点，寻求高效环保组 合药剂替代氰化钠，优选工艺流程方案，重点对宝 山西部矿和北部矿两种不同的矿样进行了无毒铅锌 表1 T a b l e1 硫选别技术攻关，同时对其它三种矿样进行了验证 试验，获得了突破性成果。试验结果显示，采用无 毒环保型组合抑制剂可以完全取消氰化钠分离铅、 锌、硫矿物，铅粗选采用硫化钠、碳酸钠、硫酸 锌、亚硫酸钠和铅精选采用与粗选相同药剂及硫酸 锌、Y C 两种环保型组合抑制剂，采用铅优先分段 浮选、锌硫混合浮选、铅中矿再磨再选工艺方案， 对两种矿样进行选别都同样可以获得高品位的铅、 锌精矿产品，不仅使铅、银回收率有较大幅度的提 高，铅、锌精矿品位及锌回收率也有所提高。 1 矿石性质 1 ．1 试样化学分析 试样化学多元素分析结果列于表1 。 1 ．2 试样矿物组成 试样矿物组成列于表2 。 试样化学多元素分析结果 T h ea n a l y s i sr e s u l t so fm u l t i - e l e m e n to ft h es a m p l e ％ 元素T F e C uP bZ n S A sM nC a O M g O S i 0 2A I 如3C a F 2 A u A g 注A u 、A g 单位为∥t 宝山北部、西部矿石的矿物组成有一定差异。铅、锌矿物含量略低。 西部矿石中白云石含量高的多，黄铁矿、磁黄铁1 ．3 主要矿物特征 矿、高岭石等黏土矿物含量也略高；但有价金属 1 - 3 ．1 铅的存在形式 收稿日期2 0 1 0 ．- - 0 1 - - 0 5 作者简介周菁 1 9 6 0 - ，女，黑龙江哈尔滨人，高级工程师。 万方数据 4 4 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第4 期 表2试样主要矿物组成及其相对含量 T a b l e2T h ec o m p o s ea n dr e l a t i v e l yc o n t e c to fm i n e r a l o fs a m p l e％ 矿物名称 器 矿物名称 器 合计 1 0 0 ．01 0 0 ．0 试样中铅9 3 ％以硫化铅的形态产出，少量白铅 矿。硫化铅以方铅矿为主，少量硫锑铅矿、辉铅铋 矿等与方铅矿紧密共生。方铅矿以中粗粒为主呈不 均匀不等粒分布，粒度分布广，从致密块状到数微 米粒径，几乎与所有金属硫化物如闪锌矿、黄铁 矿、磁黄铁矿、毒砂等紧密嵌镶，接触关系复杂， 粗粒方铅矿包裹上述矿物，呈细脉状、网脉状、细 粒状的方铅矿在上述矿物裂隙中，约有4 ％一5 ％的 方铅矿颗粒表面有白铅矿、褐铁矿薄膜覆盖。 1 ．3 ．2 锌的存在形式 锌主要以闪锌矿的形式存在，极少量的异极 矿、菱锌矿均呈不均匀不等粒分布，同样几乎与所 有金属硫化物紧密嵌镶，接触关系复杂。部分闪锌 矿包裹有乳浊状黄铜矿或磁黄铁矿，少量闪锌矿 呈细脉状产于方铅矿、毒砂、黄铁矿或脉石矿物的 裂隙中。 1 ．3 ．3 硫的存在形式 硫主要以黄铁矿的形式存在，呈中粗粒嵌布为 主的不均匀不等粒分布，呈粒状或粒状集合体，少 量呈细脉状产出，与方铅矿、闪锌矿关系密切，互 相穿插、包裹，接触界线不平直。 2 选矿试验研究 选矿试验研究以宝山北部矿石为主，确定工艺 流程后再对西部矿石进行验证试验，以寻求环保型 的组合抑制剂、取消氰化钠药剂为出发点，进行了 铅、锌、硫浮选工艺研究抑制剂、捕收剂药剂组合 条件试验，考察取消氰化钠的可行性，为尽量少地 改变现场生产工艺，我们仍采用原生产中的磨矿细 度条件一7 4 肌m 占7 8 ％。 2 ．1 浮选药剂的选择 2 ．1 ．1 铅粗选抑制剂试验 铅粗选抑制剂的选择是取消氰化钠的关键，采 用不同的抑制剂组合使用，药剂间产生协同效应， 使铅锌硫获得良好分离，试验结果见图1 。磨矿添 加N a ，S2 0 0 9 ／t ，粗选添加五组不同抑制剂试验结 果表明，与第1 组添加了氰化钠组合药剂相比，第 1 组可获得铅品位略高、其余指标相同的试验指 标，在保障了铅精矿品位和回收率的同时，对锌、 硫矿物的抑制效果较好，而且是无毒环保型药剂组 合；其他三组条件虽然也是无毒环保型抑制剂但选 矿指标略差效果不太理想，最终选择的组合抑制剂 为第1 组N a z C 0 3 、Z n S O 。、N a 2 S 0 3 。确定了组合抑制 剂后，进行了药剂用量试验，试验结果见图2 、图 3 、图4 ，三种药剂用量分别为8 0 0 、1 0 0 0 、3 0 0 9 ／t 。 2 ．1 ．2 铅粗选捕收剂试验 铅浮选捕收剂选择非常关键，它不仅对铅要有 良好选择性，还要对锌、硫矿物的捕收性能差，同 堡 翅 避 第1 组 N a 2 c 0 34 0 0 Z n S 0 l1 0 0 0 N a j S 0 38 0 0 图1 F i g ．1 堡 槲 擎 叵 第2 组第3 组第4 组第5 组 6 0 0 石灰1 5 0 0 1 0 0 01 0 0 01 0 0 01 0 0 0 N a C N1 5 0 C C O4 0 0 铅浮选粗选抑制剂探索试验结果 T h et e s tr e s u l to fd e p r e s s a n t so nl e a d r o u g hf l o t a t i o n 1 铅品位；2 铅回收率；3 锌品位；4 锌回收率；下同 堡 趔 罐 堡 龉 警 回 4 0 0 5 0 06 0 0 7 0 0 8 0 09 0 01 0 0 0 碳酸钠用量， g r 1 图2N a 2 C O ，用量试验结果 F i g ．2 卟et e s tr e s u l to fN a 2 C 0 3d o s a g e 蚰∞加∞∞∞如加m o 万方数据 2 0 1 0 年第4 期周菁难选铅锌硫矿无毒高效选矿药剂试验研究 4 5 堡 趟 嚏 堡 镣 娶 回 6 0 07 0 08 0 0 9 0 01 0 0 01 1 0 0 1 2 0 0 硫酸锌用量／ g ‘t 。 图3Z n S O 。用量试验结果 F i g ．3 T h et e s tr e s u l to fZ n S 0 4d o s a g e 堡 魁 龉 逮 瓣 擎 回 图4N a 2 s 0 3 用量试验结果 F i g ．4 T h et e ar e s u l to fN a 2 S 0 3d o s a g e 时要保证铅的回收率。我们进行了单一用药和混合 用药不同的捕收剂对比试验。试验结果见图5 。 由图5 试验结果可知，第5 组Y 一8 9 加2 5 号 黑药捕收剂效果最好，铅精矿品位及回收率都 较高，且含锌量不高，确定第5 组捕收剂进行了 Y 一8 9 、2 5 号黑药、松醇油不同比例用量试验，试 堡 遥 哩 第1 组 Y - 8 9l O 2 5 号黑药6 0 丁基铵黑药0 松醇油1 0 第2 组第3 组 5 00 00 3 0 苯铵黑药8 0 O2 5 第4 组 8 0 O 0 3 0 零 、 褥 擎 凰 第5 组 6 0 2 0 0 1 0 图5 不同捕收剂对比试验结果 F i g ．5 T h et e s tr e s e to fd i f f e r e n tc o l l e c t o r 堡 氇 碹 第1 组 Y - 8 98 0 2 5 号黑药l O 松醇油1 5 第2 组 6 0 2 0 1 5 第3 组 2 0 6 0 1 0 冰 、 褥 娶 回 第4 组 4 0 4 0 O 图6 捕收剂用量试验结果 F i g ．6 T h et e s tr e s u l to fc o l l e c t o rd o s a g e 验结果见图6 ，适宜用量Y 一8 9 、2 5 号黑药、松醇 油分别为6 0 、2 0 、1 5 加。 2 ．1 ．3 铅精选抑制剂试验 铅精选抑制剂的选择也是获得高品质铅精矿关 键因素之一，同样我们经过筛选后进行了三组不同 的组合抑制剂试验，试验结果见表3 。结果显示采 用第1 、2 组条件Z n S O 。、N a 2 s 0 3 、N a 2 s 作为铅精选 抑制剂在各作业添加均可以获得良好试验指标。 2 ．2 流程结构的确定 2 ．2 ．1 铅浮选流程结构的确定 铅浮选合理的流程结构也是保证矿物问有效分 离、获得合格精矿产品的关键因素之一。采用确定 的药剂制度，采用一次粗选、四次精选、两次扫选 中矿顺序返回流程进行了铅浮选闭路试验，试验结 果不理想，铅精矿品位较低仅5 8 ．7 ％。经过对精选 中矿、扫选中矿 简称中矿 及铅精矿镜下鉴定 中矿中方铅矿的单体率只占5 0 ％～5 5 ％，而且连生 体主要与黄铁矿、闪锌矿呈复杂连生，这是进行闭 路试验时中矿顺序返回后，与铅矿物连生的锌、硫 矿物大量上浮影响铅精矿品位提高的原因；铅精矿 中的锌矿物单体率仅为3 5 ％，黄铁矿单体率仅为 7 0 ％，他们主要与方铅矿毗连连生，其次被方铅矿 包裹或与方铅矿复杂连生。因此为了提高铅精矿的 品位且保证回收率，对流程结构做了以下调整将 流程中铅精选中矿l 和两个扫选精矿合并再磨矿后 单独浮选，浮选获得的铅精矿返回到主干流程精选 一作业，在再磨矿过程中添加适量的石灰、硫化钠 加强对硫铁矿的抑制，可以获得高品位铅精矿。调 整后的流程结构见图7 。 砌如舳∞∞∞柏∞加m o ∞的加∞∞∞∞加m O 砌帅蚰∞∞如∞如加埘O 砌帅∞加∞∞∞∞加m o 万方数据 4 6 有色金属 选矿部分 2 0 1 0 年第4 期 2 ．2 ．2 锌浮选流程结构的确定 锌浮选采用常规的药剂制度，用硫酸铜活化 被抑制的锌矿物后，添加黄药、起泡剂可使锌矿物 得到良好的回收。但是原矿中还含有硫铁矿也是我 们回收的对象，在铅浮选时产出尾矿l 和含硫高的 尾矿2 ，试验中我们考察了将尾矿1 和尾矿2 合并 后混合浮选锌硫矿物，由于尾矿2 中的硫矿物被石 灰等药剂抑制过，若与尾矿1 合并后混合浮选锌硫 矿物，尾矿2 中的硫只添加硫酸铜和黄药将难以回 收，经过不同的流程方案试验后，确定了对浮铅尾 矿1 混合浮选锌硫矿后、锌硫粗精矿与尾矿2 合并 进入锌、硫分离作业。原则流程见图8 。 原矿 浮铅尾矿2 图7 铅浮选原则流程 F i g ．7 T h ep r i n c i p l e sf l o w s h e e to fl e a df l o t a t i o n 浮铅尾矿2浮铅尾矿1 锌精矿硫精矿扫精矿尾矿 顺序返回 图8 锌浮选原则流程 F i g ．8T h ep r i n c i p l e sf l o w s h e e to fz i n cf l o t a t i o n 2 ．3 铅、锌浮选全流程试验指标 按照确定的铅、锌、硫浮选工艺，进行北部矿 石铅锌硫浮选全流程闭路试验，同时采用该工艺流 程对西部矿石进行闭路试验，由于西部矿石比北部 矿石难选，在北部矿石试验的基础上，进行了抑制 剂适当调整，试验结果见表4 。上述两个试验成功 后，我们又采用该技术对另外两种不同矿样进行了 铅浮选段的验证试验，试验结果见表4 。 结果表明，采用环保型抑制剂，在无氰化 钠浮选条件下通过调整流程结构，对宝山铅锌 矿四种矿样闭路试验均可以获得良好的选矿试 验指标。 3 对浮选药剂选择的讨论 试验中浮选药剂的选择以无毒、高效为原 则，考虑到混合用药的协同效应，对浮选抑制剂 万方数据 2 0 1 0 年第4 期周菁难选铅锌硫矿无毒高效选矿药剂试验研究 4 7 及捕收剂的选择我们均采用多种药剂组合使用。 碳酸钠与硫酸锌、亚硫酸钠组合抑制锌矿物效果 良好，其原理是三者同时添加，矿浆p H 值在8 - 9 时，闪锌矿表面上形成硫酸锌和氢氧化锌，出现 的沉淀是非晶质的亲水性胶体，溶解度很小，沉 淀在闪锌矿表面，使闪锌矿亲水又能阻止捕收剂 与闪锌矿吸附[ 1 】。同时由于矿浆中有较多的次生 铜离子，而亚硫酸钠具有还原性，将矿浆中的 C u 还原为C u ，于是降低了对闪锌矿、黄铁矿 有活化作用的c u 2 的浓度，使锌、硫的可浮性降 低[ 。磨矿时添加硫化钠可沉淀矿浆中C u “。 捕收剂Y 一8 9 加2 5 号黑药的混合使用，也是 利用药剂间的协同效应，Y 一8 9 捕收性能强、选择 性能好，而2 5 号黑药选择性能好，但捕收性能差， 二者互补获得良好的选矿效果。 4 对流程结构的讨论 试样中的铅、锌、硫紧密嵌镶，接触关系复 杂，三者互相包裹呈细脉状、网脉状、细粒状。 针对矿石性质，研究中采用的铅优先浮选工艺， 粗选首先采用中性p H 值、无毒环保型选矿药剂组 合后添加获得大部分品质高的铅矿物；扫选时浮 选出品质较差、单体率低的铅矿物，但该部分铅 是铅回收率的保障，流程中将该部分单体解离程 度低的铅扫选精矿和前期铅精选中矿1 合并 简 称中矿 再磨再选，在选别中添加硫化钠、石灰 可以很好地抑制扫选时上浮的大量黄铁矿，获得 品位较高的铅精矿后返回至铅粗选精矿精选1 作 业。选矿工艺特点，中矿再磨不仅有利于目的矿 物单体解离度的提高，而由于该部分中矿产率低， 再磨矿后的浮选过程中添加的石灰、硫化钠相对 较少，在取消氰化物的同时，可以保证高的铅精 矿品位和回收率，银回收率也比生产中有较大幅 度的提高。 锌浮选工艺采用针对两种尾矿、从不同作业入 选的流程结构，解决被石灰抑制后的黄铁矿难选问 题，使黄铁矿得到良好综合回收。 5结语 针对原生产中多年来采用添加氰化钠进行铅锌 硫选矿的状况，经过无氰浮选工艺大量的试验研 究，结果证明采用无毒组合药剂替代氰化钠、中矿再 磨再选浮选回收铅锌硫矿物新技术，可以获得良好选 矿试验指标。铅精矿品位含铅6 6 ．0 6 ％、银1 5 2 3 ∥t ， 铅回收率9 1 ．1 2 ％、银在铅精矿中回收率8 3 ．3 6 ％， 不仅铅精矿品位有所提高，而且铅、银回收率 有较大幅度的提高，锌选矿指标也比原生产有所 提高。 经过对五种不同试样进行验证试验，结果表 明，该技术工艺成熟、稳定性好、适应性强，具有 广泛的推广价值。 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分 2 0 1 0 年第4 期 参考文献 [ 1 ] 朱玉霜，朱建光编著．浮选药剂的化学原理[ M ] ．长沙 中南工业大学出版社，1 9 9 6 ，3 0 6 3 1 7 ． [ 2 ] 朱建光，周菁编著．钛铁矿、金红石和稀土矿选矿技术 [ M ] ．长沙中南大学出版社，2 0 0 9 ，2 2 1 - 2 2 2 ． [ 3 ] 湖南有色金属研究院．提高宝山西部和北部矿铅锌银矿 体中铅锌金银选矿回收率选矿试验研究报告[ R ] ．2 0 0 9 ． H I G H E RE F F I C I E N C YA N DN O N - - T O X I CM I N E R A LS E P A R A T I O NT E C H N O L O G YO F C O M P L E XL E A D - Z I N C ．s U L P H U R Z H O U 优叼 H u n a nN o n - f e r r o u sM e t a l sR e s e a r c hI n s t i t u t e ，C h a n g s h a4 10 0 15 ，C h i n a A B S T R A C T I no r d e rt os o l v eH u n a nB a o s h a nc o m p l e xl e a d z i n c - s u l p h u ro r ep r o d u c t i o ns t a t eo ft h eu s eo fs o d i u m c y a n i d el o n gt i m e ，w eh a dm a d eam i n e r a lp r o c e s st e c h n o l o g yo fn o n - t o x i ca n dh i 【g h e re f f i c i e n c yr e s e a r c h ．I t h a d p a s st h r o u g h t o e x p l o r e d i f f r e n tm i n e r a l p r o c e s s c i r c u i ta n dal o t so fh i s h e r e f f i c i e n c y c o m b i n e p r e s c r i p t i o n ，h a df i n d e daf l o w s h e e to fs u b - f l o t a t i o no fl c a d ，z i n ca n ds u l f u rm i x e d f l o t a t i o na n dl c a dm i d d l e p r o d u c tr e 一鲥n d i n ga n dr e - e l e c t i o n ．1 e a dr o u g h i n g h a d u s e do fs o d i u mc a r b o n a t e ，z i n cs u l f a t e ，s o d i u m s u l p h u r o u s ，l e s d c o n c e n t r a t i o nh a du s e do fs o d i u mc a r b o n a t e ，z i n c s u l f a t e ，s o d i u ms u l p h u r o u sa n dz i n c s u l f a t eY Cc o m b i n a t i o no ft w ok i n d so fe n v i r o n m e n t - f r i e n d l yi n h i b i t o r ．t oa b o l i s ho ft h eu s eo fs o d i u m c y a n i d e ，t oo b t a i nl c a d ，s i l v e rr e c o v e r yh i g h e re x t e n ti n c r e a s e ． K e yw o r d s l e a d z j n c s u l p h u rm i n e a r l ；n o n - t o x i ci n h i b i t o r ；r e - g r i n d i n ga n dr e - s e l e c t i o np r o c e s 山东省安丘市选矿药剂厂 热忱向您提供高效选矿药剂 高效起泡剂B K 一2 0 1 和A 一2 0 0 起泡剂 发泡速度快，脆散性好，用量省，有利于提高精矿品位和回收率。 选择性捕收剂钼友一号、x F - 3 、P J 一0 5 2 和捕金灵一号 分别是钼矿、铜钼矿和铜金银矿石的选择性捕收剂。 氧化矿选择性捕收剂氨基脂肪酸和亚油酸铵 用于非金属氧化矿和黑色金属氧化矿的捕收剂及有色金属的辅助捕收剂，矿浆温度不低于I O 。C 时效果好。 厂长孟庆禄 地址山东省安丘市王家庄镇 邮编2 6 2 1 0 5 电话0 5 3 6 - 4 7 5 0 1 0 3 网址h t t p ／／w w w ．a q y j ．C l l 万方数据