云南某低品位铅锌硫化矿选矿工艺研究.pdf

2 6 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第4 期 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 4 ．0 4 ．0 0 7 云南某低品位铅锌硫化矿选矿工艺研究 董金海，王忠应，谢恩龙 云南黄金矿业集团珑阳矿业有限公司，云南保山6 7 8 0 0 0 摘要云南某低品位铅锌硫化矿石含铅0 ．7 6 ％、锌2 ．1 0 ％，并伴生少量银，矿石中铅主要以方铅矿形式存在，锌 主要以闪锌矿形式存在。为了合理开发该资源，对其进行了选矿工艺研究。结果表明，在一7 4p a n 占8 0 ％的磨矿细度条件 下，采用乙硫氮 丁基黄药作铅的捕收剂、Z n S O , N a 2 s 0 3 作锌的抑制剂优先浮选铅，尾矿用硫酸铜活化，用丁基黄药作捕 收剂浮选锌，获得了铅品位5 2 ．1 1 ％、回收率8 1 ．5 6 ％的铅精矿和锌品位5 0 ．7 3 ％、回收率8 9 ．1 6 ％的锌精矿，实现了铅锌 分离。 关键词优先浮选；乙硫氮 丁基黄药组合捕收剂；硫酸锌 亚硫酸钠组合抑制剂；铅锌分离 中图分类号T D 9 2 ．3 ．7 ；T D 9 5 2文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 4 0 4 - 0 0 2 6 - - 0 6 S t u d yo nB e n e f i c i a t i o nP r o c e s so faL o wG r a d eL e a d - Z i n cS u l f i d eO r ei nY u n n a n D O N GJ i n h a i ，W A N GZ h o n g y i n g ，．j ⅡEE n l o n g L o n g y a n gM i n i n gC o ．，L t d ．，Y u n n a nG o l dM i n i n gG r o u pC o ．，L t d ．，B a o s h a nY u n n a n 6 7 8 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t Al o wg r a d el e a d z i n cs u l f i d eo r ei nY u n n a nc o n t a i n s0 ．7 6 ％P ba n d2 ．1 0 ％Z n ．a n da s m a l lq u a n t i t yo fs i l v e rw a sa s s o c i a t e di nt h eo r e ．T h el e a d m i n e r a l sm a i n l yo c c u r r e di nt h ef o r mo fg a l e n a a n dz i n cm i n e r a l sm a i n l yo c c u r r e di nt h ef o r mo fs p h a l e r i t e ．I no r d e rt od e v e l o pt h er e s o u r c e sr e a s o n a b l y ， t h eb e n e f i c i a t i o nr e s e a r c h e s 。w e r ec o n d u c t e d ．T e s tr e s u l t ss h o w e dt h a tu n d e rg r i n d i n gf i n e n e s so f8 0 ％b e l o w 7 4 “m ，w i t hd i e t h y l d i t h i o c a r b a m a t e b u t y lx a n t h a t ea st h ec o l l e c t o rf o rl e a dm i n e r a l s ，z i n cs u l f a t e s o d i u m s u l f i t ea si n h i b i t o ro f z i n cm i n e r a l st o p r e f e r e n t i a l l y f l o a tl e a dm i n e r a l s ．c o p p e rs u l f i d ea d d e di nl e a d t a i l i n g s a sa c t i v a t o rt oa c t i v a t ez i n c m i n e r a l s ，a n db u t y lx a n t h a t e a sc o l l e c t o rf o rz i n cm i n e r a lf l o t a t i o n ， l e a dc o n c e n t r a t ew i t hg r a d eo f5 2 ．1 1 ％P ba n dr e c o v e r yo f81 ．5 6 ％P b ．a n dz i n cc o n c e n t r a t ew i t hg r a d eo f 5 0 ．7 3 ％Z na n dr e c o v e r yo f8 9 ．1 6 ％Z nw e r eo b t a i n e dr e s p e c t i v e l y ．a n dt h es e p a r a t i o no fl e a da n dz i n cW a s s u c c e s s f u l l ya c h i e v e d ． K e yw o r d s p r e f e r e n t i a lf l o t a t i o n ；d i e t h y l d i t h i o c a r b a m a t e b u t y lx a n t h a t ec o m b i n e dc o l l e c t o r ；z i n cs u l f a t e s o d i u ms u l f i t ec o m b i n e di n h i b i t o r s ；l e a d _ z i n cs e p a r a t i o n 我国铅锌资源分布广泛，总储量占全球的2 4 ％ 以上，居世界前列，且普遍伴生银[ 。云南某铅锌 多金属硫化矿属于矽卡岩型矿石，矿石中有用金属 矿物主要为方铅矿、闪锌矿及伴生银矿物。该矿床 所处地质水文条件复杂，开采成本高且原矿品位较 低，但由于其资源储量大，若能将矿石中各有用组 分综合回收，充分利用该资源，则该矿床仍然具有 较高的开发价值。本试验对该矿石进行了选矿工艺 研究，旨在探索一种简单可靠的选别工艺，在低成 本的条件下最大程度综合回收矿石中的有用矿物， 收稿日期2 0 1 3 - 0 7 - 0 8修回日期2 0 1 4 - 0 5 1 9 作者简介董金海 1 9 8 8 一 ，男，湖北宜昌人，助理工程师。 科学合理利用该资源，实现效益最大化，为该矿床 的开发提供一定的依据。 1 矿石性质 矿石中铅、锌矿物分别赋存于方铅矿和闪锌矿 中，银矿物主要伴生于铅锌矿物中。其它金属矿物 有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿等，脉石矿物主要有 方解石、石英、透闪石、滑石、绿泥石、石榴石和 黑柱石。原矿多元素分析结果见表1 ，铅锌物相分 析见表2 ～3 。 万方数据 2 0 1 4 年第4 期董金海等云南某低品位铅锌硫化矿选矿工艺研究” 表l原矿多元素分析结果 T a b l e1M u l t i e l m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fm n _ o f ． m i n eo r e／％ 元素C uP bz n SA sF e A u i A g oS i 0 2 1 I 眺C a OM g O 含量0 ．0 70 ．7 32 ．2 12 ．3 9 拘．11 9 ．0 6 o ．16 ．6 63 3 ．5 81 ．5 32 4 ．7 61 ．7 0 1 单位为砂，下同。 表2铅物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fl e a dp h a s e l ％ 表3锌物相分析结果 T a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t so fz i n cp h a s e ／％ 总锌 2 ．2 0 1 0 0 ．0 相别硫酸锌中锌氧化物中锌硫化锌中锌其它锌 含量0 ．0 0 2 0 ．0 3 5 2 ．1 30 ．0 3 2 分布率0 ．c r 7 1 ．6 0 9 6 ．8 71 ．4 6 矿石中矿物的主要结构为柱状、粒状变晶结构 和交代结构。交代结构使得部分矿物粒度细小，这 些细小的金属矿物与脉石矿物镶嵌紧密，会影响矿 物的单体解离；方铅矿、闪锌矿与磁黄铁矿、黄铜 矿形成连生体，有少部分相互包裹，从而对铅锌的 分离造成一定的影响，导致矿物回收率低于理论 值。此外，方铅矿、闪锌矿的粒度分布不均匀，单体 解离性不一致，给磨矿细度的选择带来一定的困难。 2 试验方案的确定 铅锌硫化矿石的常规选矿方法为浮选法[ 2 1 ，其 工艺流程主要有优先浮选、铅锌混合浮选铅锌分 离和铅锌等可浮3 种流程[ 3 - s 】。针对以上3 种流 程，分别进行了探索试验。试验结果表明，该矿石 中锌矿物的天然可浮性较差，容易受到抑制剂的抑 制，若一旦被活化剂活化，其可浮性与铅矿物无 异，铅锌分离难以实现。因此，铅锌混浮铅锌分 离流程和等可浮流程均不适合该矿石。而采用优先 浮选流程在磨矿细度为一7 4p L m 占8 0 ％的条件下即 可获得较好的粗选指标，因此，本试验采用优先浮 选铅，浮铅尾矿选锌的工艺流程。试验采用硫酸锌 亚硫酸钠作为锌的抑制剂，其配比为2 1 ，石灰 作为p H 调整剂，采用乙硫氮 丁基黄药作铅的捕 收剂，硫酸铜和丁基黄药分别作锌矿物的活化剂和 捕收剂。 3 试验结果与讨论 3 ．1 铅粗选条件试验 按图1 所示流程进行铅粗选条件试验。 原矿 药剂用量单位矾 浮选时间单位m i n ，下同。 占8 0 ％ 铅粗精矿 图1 铅粗选条件试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fl e a dr o u g h i n ge x p e r i m e n t 3 ．1 ．1 铅粗选捕收剂的选择试验 固定石灰用量为2 ．0k g ／t ，硫酸锌 亚硫酸钠用 量为2 ．0 1 ．0k s ／t ，在磨矿细度为一7 4I x m 占8 0 ％的 条件下，分别采用乙硫氮、乙硫氮 丁基黄药、丁 基铵黑药 乙基黄药作捕收剂，按图l 所示流程进 行试验，试验结果见表4 。 表4 T a b l e4 捕收剂种类试验结果 T h er e s u l t so fc o l l e c t o rk i n d st e s t ／％ 表4 结果表明，采用组合捕收剂比采用单一乙 硫氮捕收剂铅回收率更高；虽然采用丁基铵黑药 乙基黄药比采用乙硫氮 丁基黄药作捕收剂铅的回 收率略高，但锌在铅精矿中的损失也增大，且丁基 铵黑药强烈的起泡性使细小的脉石矿物颗粒大量上 浮，导致铅粗精矿品位低，精选次数增加。综上所 述，乙硫氮 丁基黄药对该矿石具有较强的捕收能 力，同时也有较好的选择性，因此，采用乙硫氮 万方数据 2 8 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第4 期 丁基黄药组合捕收剂作为铅浮选捕收剂。 3 ．1 ．2 磨矿细度试验 ‘ 固定石灰用量2 ．0k g ／t ，硫酸锌 亚硫酸钠用量 为2 ．0 1 ．0k g ／t ，乙硫氮2 5 1 5 趴，丁基黄药1 5 5 虮，按图1 所示流程进行磨矿细度试验，试验结果 见图2 。 图2 表明，当磨矿细度达到一7 4p , m 占7 5 ％ 后，继续增加磨矿细度对铅回收率的影响不明显， 但铅精矿品位却显著下降，锌在铅精矿中的损失也 有所降低；当磨矿细度达到一7 4 斗m 占8 0 ％后，锌 在铅精矿中的损失不再显著降低，综合考虑磨矿成 本，确定磨矿细度为一7 4p , m 占8 0 ％。 蓬 趔 咯 堡 姗 馨 回 7 58 08 59 0 磨矿细度 一7 4 斗m 含量 ，％ 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t ◇铅品位；△铅回收率；●锌品位；X 锌回收率；下同 3 ．1 ．3 石灰用量试验 固定磨矿细度一7 4p a n 占8 0 ％，硫酸锌 亚硫 酸钠用量为2 ．0 1 ．0k s ／t ，乙硫氮2 5 1 5 虮，丁基 黄药1 5 5g ／t ，按图1 所示流程进行石灰用量试 验，所得结果见图3 。 堡 趟 喀 1 ．o2 ．03 ．0 4 ．0 石灰用量， k g t - 1 图3 石灰用量试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fl i m ed o s a g et e s t 堡 瓣 掣 回 图3 表明，随着石灰用量增大，铅精矿品位降 低，回收率升高，锌在铅精矿中的损失也逐渐增 大。当石灰用量超过2 ．0k s ／t 后，铅回收率不再明 显升高，因此确定石灰用量为2 ．0k g C t 矿浆p H 为l O 。 3 ．1 ．4 硫酸锌 亚硫酸钠用量试验 固定磨矿细度一7 4p , m 占8 0 ％，石灰用量2 ．0 k g ／t ，乙硫氮用量2 5 1 5r o t ，丁基黄药1 5 5g ／t ， 固定硫酸锌与亚硫酸钠的添加比例为2 1 ，按图1 所示流程进行试验，试验结果见图4 。 图4 表明，随着硫酸锌和亚硫酸钠用量增大， 铅精矿品位逐渐升高，铅精矿中锌品位逐渐降低， 但当硫酸锌 亚硫酸钠用量超过1 ．5 0 ．7 5k g ／t 时， 锌在铅精矿中的损失不再明显降低。因此确定硫酸 锌 亚硫酸钠用量为1 ．5 0 ．7 5k g ／t 。 堡 逍 略 堡 僻 擎 回 1 ．m J o ．5 01 ．5 0 ．7 5Z O l 伪2 j 1 ．5 0 硫酸锌 亚硫酸钠用量／ k s t - 1 图4 硫酸锌 亚硫酸钠用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fz i n cs u l f a t e s o d i u ms u l f i t e d o s a g et e s t 3 ．1 ．5 乙硫氮 丁基黄药用量试验 固定磨矿细度一7 4 斗m 占8 0 ％，石灰用量2 ．0 k 矾，硫酸锌 亚硫酸钠用量1 ．5 0 ．7 5k g ／t ，按图1 所示流程进行试验，所得试验结果见图5 。 堡 理 蝽 堡 瓣 擎 国 2 0 1 03 0 1 54 0 2 05 0 2 5 乙硫氮 丁基黄药用量， g 一 图5 乙硫氮 丁基黄药用量试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fd i e t h y l d i t h i o c a r b a m a t e b u t y l x a n t h a t ed o s a g et e s t 图5 表明，随着乙硫氮 丁基黄药用量增大， 铅精矿品位逐渐降低，回收率升高，锌在铅精矿中 损失也增加。当乙硫氮 丁基黄药用量达到4 0 2 0 趴后，铅回收率不再上升。因此确定乙硫氮 丁基 黄药为4 0 2 0s ／t 粗选I 2 5 1 5g ／t ；粗选Ⅱ 万方数据 2 0 1 4 年第4 期董金海等云南某低品位铅锌硫化矿选矿工艺研究 2 9 1 5 5W t 。 3 ．2 锌粗选试验 按照图6 所示流程进行锌粗选试验。 原矿 石灰20 0 0 硫酸锌15 0 0 垩煎酸地2 塾 磨矿细度一7 4 “m 占8 0 ％ 3 木乙硫氨 丁基黄药2 5 1 5 1 木松醇油1 0 铅釉卷I 宁葺1。 3 木乙硫氮 丁基黄药1 5 5 1 | 松醇油5 铅粗魄Ⅱ ＼＼r ／ 3 3 年乙硫氨 丁基黄药1 5 5 1 l 松醇油5 铅黼矿严竺咀鼍 f 2 l 牛石灰 3 冰硫酸铜 3 牛丁基黄药 ．’．。1 I 松醇油1 0 中矿 锌粗选l ⋯⋯” 4 锌粗精矿尾矿 图6 锌粗选试验流程 F i g ．6 F l o w s h e e to fz i n cr o u g h i n gt e s t 3 ．2 ．1 锌粗选石灰用量试验 固定硫酸铜用量1 5 0W t ，丁基黄药用量1 0 0 驴，按图6 所示稿滔燮阡抛。所得试验结果见图7 。 堡 趔 咯 堡 镬} 娶 叵 爿 世 石灰用量， 1 【g t ‘1 图7 锌粗选石灰用量试验结果 F i g ．7 R e s u l t so fl i m ed o s a g et e s to fz i n cr o u g h i n g 图7 表明，随着石灰用量增大，锌精矿品位升 高，作业回收率降低。当石灰用量超过1 ．0k W t 时，锌精矿品位变化不大，但作业回收率却明显降 低。因此确定选锌石灰用量为1 ．0k t 矿浆p H 为1 1 。 3 ．2 ．2 硫酸铜用量试验 固定石灰用量1k t ，丁基黄药用量1 0 0 趴， 按图6 所示流程进行试验。所得试验结果见图8 。 堡 堪 瞎 蓬 褂 善 匣 爿 世 硫酸铜用量， g t ．I 图8 硫酸铜用量试验结果 F i g ．8 R e s u l mo fc o p p e rs u l f a t ed o s a g et e r n 图8 表明，随着硫酸铜用量增大，锌粗精矿品 位和作业回收率增大，当用量超过1 5 0W t 后，锌 精矿品位开始降低，作业回收率也不再明显升高，表 明硫酸铜已经过量。因此确定硫酸铜用量为1 5 0 斫。 3 ．2 ．3 丁基黄药用量试验 固定石灰用量1 ．0k W t ，硫酸铜用量1 5 0W t ， 按图6 所示流程进行试验。所得试验结果见图9 。 堡 趔 磕 I 弋＼ ． ． ＼ ． ．．＼～ r * 一“＼ 、． 堡 审l 卜 馨 回 爿 世 丁基黄药用量， g t - 1 图9 丁基黄药用量试验结果 F i g ．9 R e s u l t so fb u l lx a n t h a t ed o s a g et e s t 图9 表明，随着丁基黄药用量增加，锌精矿品 位逐渐降低，作业回收率逐渐升高。当用量超过 1 0 0W t 后，作业回收率不再升高，但精矿品位却 明显降低，表明捕收剂已经过量。因此确定丁基黄 药用量为1 0 0W t 。 3 3 试验室小型闭路试验 在条件试验和开路流程试验的基础上，按照图 1 0 所示流程进行了试验室小型闭路试验，所得试验 结果见表5 。 由表5 可知，闭路试验获得了精矿品位5 2 11 ％、 万方数据 3 0 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第4 期 原矿 锌精矿 图1 0 闭路试验流程 F i g ．1 0 F l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s t 表5闭路试验结果 7 I a b l e5 R e s u l t so fc l o s e d - c i r c u i tt e s t ，％ 回收率8 1 ．5 6 ％的铅精矿和精矿品位5 0 ．7 3 ％、回收 率8 9 ．1 6 ％的锌精矿。其中，大部分银在铅精矿和 锌精矿中得到回收。 闭路试验结果表明，采用优先浮选工艺浮选该 矿石，获得了较好的分选指标。试验所用药剂均为 常规选矿药剂，且药剂耗量较低，选别流程简单， 技术指标稳定，为今后矿山的开发建设和生产提供 了一定的参考依据。 4 结论 1 云南某铅锌矿含铅0 ．7 6 ％、含锌2 ．1 0 ％， 并伴生少量银，铅主要赋存于方铅矿中，锌主要赋 存于闪锌矿中，属于低品位多金属硫化矿石。 2 在一7 4 恤m 占8 0 ％的磨矿细度条件下，采 用乙硫氮 丁基黄药组合作为铅的捕收剂，以硫酸 锌 亚硫酸钠组合作为锌的抑制剂，在弱碱性环境 万方数据 2 0 1 4 年第4 期董金海等云南某低品位铅锌硫化矿选矿工艺研究3 1 中优先浮选铅，获得了精矿品位5 2 ．1 1 ％、回收率 8 1 ．5 6 ％的铅精矿和精矿品位5 0 ．7 3 ％、回收率 8 9 ．1 6 ％的锌精矿，矿石中银大部分富集于铅精矿和 锌精矿中，实现了资源的综合回收。 3 试验确定的选别工艺对该矿石具有较强的 适用性，其流程简单可靠，选别指标较好，药剂成 本低廉，适合建设大型选矿厂。本试验对今后矿山 的开发和生产提供了一定的依据。 4 该矿石原矿含铜0 ．0 7 ％，主要以黄铜矿形 式存在，由于品位低，本试验未进行单独回收。但 其最终大部分富集于铅精矿中，对铅精矿品质造成 了影响。今后还应当继续探索铜铅分离的可行性。 如能成功进行铜铅分离，不仅有利于增加矿山经济 效益，而且能够更充分地实现资源的综合利用，达 到节约资源的目的。 参考文献 [ 1 ] 邱廷省，赵冠飞，朱冬梅，等．四川某难选硫化铅锌银矿 石浮选试验[ J ] ．金属矿山，2 0 1 2 1 2 6 2 - 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