云南某含易浮硅矿物锌矿选矿试验研究与生产实践.pdf

3 2 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 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 8 ．0 3 ．0 0 7 云南某含易浮硅矿物锌矿选矿 试验研究与生产实践 董明传 广西现代职业技术学院，广西河池5 4 7 0 0 0 摘要云南某含大量易浮硅矿物锌矿含锌4 ．8 4 ％，含硅达2 8 ．8 5 ％，是非常典型难处理的含硅锌矿。针对该矿 石特点，进行了大量捕收剂的选择和易浮硅矿物抑制剂复配的试验研究，成功寻找到了适合该锌矿的捕收剂，并开发 了抑制易浮硅矿物的S C A 抑制剂，试验研究应用于生产，获得锌精矿含锌品位达5 2 ．1 7 ％，锌回收率9 1 ．4 0 ％，达到了 较好的选矿指标。 关键词锌矿；易浮硅矿物；P - 3 0 0 捕收剂；S C A 抑制剂 中图分类号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 3 - 0 0 3 2 - 0 5 D r e s s i n gE x p e r i m e n t a lS t u d ya n dP r o d u c t i o nP r a c t i c eo fE a s y F l o a t i n gS i l i c o nM i n e r a lZ i n cO r ef r o mY u n n a n D o N GM i n g c h u a n G u a n g x iM o d e r nP o l y t e c h n i cC o l l e g e ，H e c h iG u a n g x i5 4 7 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t Az i n co r ef r o mY u n n a np r o v i n c ec o n t a i n sal a r g ea m o u n to fe a s yf l o a t i n gs i l i c o nm i n e r a lw i t hZ n c o n t a i n i n go f4 ．8 4 ％．s i l i c ac o n t a i n i n go f2 8 ．8 5 ％．I t i sav e r yt y p i c a lr e f r a c t o r yz i n co r e c o n t a i n i n gs i l i c o n ． A i m i n ga t t h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h i s o r e ，al a r g ea m o u n to fe x p e r i m e n t a ls t u d yO i l c o l l e c t o r ss e l e c t i o na n d r e c o m b i n a t i o no fr e a g e n t sf o rt h ee a s yf l o a t i n gs i l i c o nm i n e r a l sw e r ec a r r i e do u t ，a n dac o l l e c t o rs u i t a b l ef o rt h eo r e w a sf o u n do u ta n dt h eS C Ai n h i b i t o rf o rt h es i l i c o n e f l o a t i n gs i l i c a t em i n e r a l sw a ss u c c e s s f u l l yd e v e l o p e d ．R e s u l t so f e x p e r i m e n t a lr e s e a r c h w e r ea p p l i e df o r p r o d u c t i o na n dz i n c c o n c e n t r a t ew i t hz i n c g r a d eo f5 2 ．17 ％a n dz i n c r e c o v e r yr a t eo f91 ．4 0 ％w a so b t a i n e d ，w h i c hw a sab e t t e ri n d i c a t o r ． K e yw o r d s z i n cm i n e ；e a s yf l o a t i n gs i l i c o nm i n e r a l s ；P - 3 0 0c o l l e c t o r ；S C Ai n h i b i t o r s 我国是锌金属生产和消费大国，随着我国的经 济发展，锌金属的消费量越来越多，但是随着品位 高，易选矿石的日益减少，2 0 1 4 年、2 0 1 5 年我国锌金 属产量出现下滑现象，所以，探索难选矿石的选矿工 艺，提高金属回收率是提高锌金属产量的有效 途径[ 1 - 5 ] 。 云南某锌矿选矿厂自投产试车以来，锌精矿生 产指标不理想，锌精矿品位只有4 2 ．0 4 ％，达不到合 格产品，锌精矿的回收率为8 1 ．2 7 ％。针对生产存 在的问题，进行了小型选矿试验研究，寻找适合该矿 的锌矿物捕收剂和开发出对易浮含硅矿物有效抑制 的抑制剂，效果良好。通过生产调试，选出锌精矿含 锌5 2 ．1 7 ％，锌精矿回收率达9 1 ．4 0 的良好指标，为 企业创造了良好的经济效益和社会效益。 1 矿石性质 原矿金属矿物主要有闪锌矿、铁闪锌矿、磁黄铁 矿、黄铁矿、方铅矿 少量 、银等，脉石矿物有滑石、 叶腊石、云母、方解石等。原矿多元素分析结果见 表1 。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1M u h e - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so f l “ u n o f _ m i n eo r e／％ 1 单位为g ／t 。 收稿日期2 0 1 7 - 0 9 2 5修回日期2 0 1 8 4 4 1 2 作者简介董明传 1 9 6 7 一 ，男，广西昭平人，副教授，主要从事有色金属选矿工艺研究。 万方数据 2 0 1 8 年第3 期董明传云南某含易浮硅矿物锌矿选矿的试验研究与生产实践 3 3 金属矿物嵌布粒度粗细不均，锌矿物与铁硫化 矿物共生密切。矿石中影响锌浮选指标的矿物主要 是易浮硅质矿物，该矿石含硅为2 8 ．8 5 ％属难选的 矿石。 2 现场生产工艺流程和生产现状 2 ．1 现场生产工艺流程 云南某锌矿选矿厂为2 0 1 4 年4 月建成日处理 量为5 0 0t 锌选矿厂，该工艺流程为矿石经两段破 表2 T a b l e2 碎、一段闭路磨矿进人选别流程，浮选流程为一次粗 选、两次精选、三次扫选。 2 ．2 生产现状 原生产工艺流程由于不能有效的抑制易浮硅 矿物，在选锌前增加了脱硅流程，不仅增加了选矿 成本，同时在浮选硅矿物时锌金属造成一定损失， 因此现场生产锌的选矿指标不理想。对2 0 1 4 年 选矿厂试车以来的现场生产指标进行统计，结果见 表2 。 原生产指标 T h eo r i g i n a lp r o d u c t i o nq u o t a／％ 由表2 可知，现场生产锌精矿含锌品位低，平均 品位只有4 2 ．0 4 ％，得不到合格产品，锌精矿的平均 回收率只有8 1 ．2 7 ％，因此对改善现场生产的选矿 技术指标很有必要，是提高企业经济效益的有效 途径。 3 选矿试验研究 3 ．1 浮选工艺的确定 根据该矿石的矿石性质，由于矿石中存在大量 的易浮硅矿物，选择和开发对易浮硅矿物有效抑制 的抑制剂、以及选择对锌矿物选择性好的捕收剂是 提高锌选矿指标的关键。通过对生产现场工艺流程 的考察，该工艺流程在选锌前进行脱硅作业，增加了 生产设备的投资费用和选矿生产成本。为了探寻适 合该矿的选矿工艺，在锌浮选过程中进行大量的条 件优化试验，包括磨矿细度、捕收剂种类、捕收剂用 量、易浮硅质矿物抑制剂选择和用量、矿浆p H 值、 硫酸铜用量等条件试验。试验矿样破碎后混匀，每 份试验矿样为5 0 0g ，开路试验流程图如图1 。 3 ．2 磨矿细度 由于该矿石的锌矿物与铁的硫化矿物共生密切， 同时含有大量易浮硅质矿物，磨得过粗锌矿物达不到 与其它矿物的充分解离；由于矿石中含有大量的硅质 矿物，其中大部分硅质矿物易磨，如磨矿时间过长，会 使矿物泥化加重，造成硅质矿物难以抑制，对提高锌 浮选指标不利。在试验中，S C A 抑制剂、捕收剂、硫酸 铜的用量不变、p H 值为定值，试验结果见表3 。 精矿 图1 开路试验流程图 F i g ．1 F l o w s h e e to fo p e n c i r c u i tt e s t 表3磨矿细度试验结果 T a b l e3R e s u l t so fg r i n d i n gt e s tr e s u l t s ，％ 表3 试验结果表明，磨矿细度为一7 4 斗m 含量 占7 0 ％一7 5 ％时精矿的品位和回收率变化不大，因 此确定磨矿细度为一7 4 “m 占7 0 ％。 万方数据 3 4 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 期 3 ．3 易浮硅质矿物抑制剂的选择 该矿石对选锌而言，干扰最大、最难处理的就是 易浮硅质矿物，其含量高，含量占矿石的2 8 ％以上， 由于其可浮性好，如没有有效的抑制剂对其进行抑 制，锌精矿将含有较多的硅质矿物，同时影响锌矿物 的浮选，造成了锌精矿的品位和回收率低。为此寻 找有效抑制易浮硅矿物的药剂是提高锌精矿质量和 回收率的关键。在抑制剂的选择试验中，选用了多 种抑制剂进行对比试验，试验发现S C A 对易浮硅质 矿物有较强的抑制作用，而对浮锌影响很小。试验 在磨矿细度、捕收剂、p H 值、硫酸铜的用量为定值， 抑制剂为变量条件下进行，试验结果见表4 。 表4抑制剂用量试验结果 T a b l e4T e s tr e s u l t so fi n h i b i t o rd o s a g e，％ 表4 试验结果表明S C A 抑制能有效地抑制易 浮硅矿物，锌精矿锌的品位和回收率随S C A 抑制用 量的增加而升高，但抑制剂用量在1 ．0 ～1 ．2k g ／t 时，锌精矿的锌品位和锌回收率变化不大，因此S C A 抑制剂的用量为1 ．0 ～1 ．2k g ／t 时较为理想。 3 ．4 捕收剂的选择和用量 3 ．4 ．1 捕收剂的选择试验 试验选用常用的锌矿物捕收剂丁基黄药、乙基 黄药、2 0 0 。、P ．3 0 0 四种药剂进行对比试验，试验结果 见表5 。 表5 T a b l e5 捕收剂选择试验结果 S e l e c t i o nt e s tr e s u l t s ／％ 表5 由试验结果表明丁基黄药和乙基黄药的选 择性差，对易浮硅质矿物捕收能力强，导致锌精矿锌 品位低。而2 0 0 4 捕收剂较P ．3 0 0 捕收剂对锌矿物的 捕收能力弱，因此选择P 一3 0 0 作为该锌矿的捕收剂。 3 ．4 ．2 捕收剂用量试验 试验在磨矿细度、S A C 抑制剂、硫酸铜、p H 值为定 值，捕收剂用量为变量下进行，试验结果见表6 。 表6捕收剂用量试验结果 T a b l e6T e s tr e s u l t so fc o l l e c t i n ga g e n t／％ 由表6 结果表明，P ．3 0 0 用量为2 0 0g ／t 时，锌 回收率和锌精矿品位都得到较大提高。 3 ．5 矿浆p H 值的影响 选锌时铁的硫化矿物可浮性较好，是影响锌精 矿质量的重要因素。C a O 是铁的硫化矿物的良好抑 制剂和矿浆p H 值调整剂，p H 值试验是在磨矿细 度、S C A 抑制剂、捕收剂、硫酸铜为定值，p H 值为变 量进行，试验结果见表7 。 表7 T a b l e7 p H 值试验结果 p Hv a l u et e s tr e s u l t s ，％ 由表7 可知，当石灰用是少时，很难将硫铁矿物 有效地抑制，会造成精矿锌品位低，而石灰用量大 时，对铁闪锌矿有较强的抑制作用，造成回收率下 降。p H 值为9 ．0 ～9 ．5 时，效果较佳。 3 ．6 硫酸铜用量试验 锌矿物的表面疏水性较差，硫酸铜能有效改善 锌矿物表面疏水性，是硫化锌矿物的有效活化剂。 万方数据 2 0 1 8 年第3 期董明传云南某含易浮硅矿物锌矿选矿的试验研究与生产实践 3 5 硫酸铜用量试验是在磨矿细度、S A C 抑制剂、捕收 剂、p H 值为定值，硫酸铜用量为变量条件下进行。 硫酸铜用量试验结果列于表8 。 表8 试验结果表明，硫酸铜用量4 0 0g ／t 左右为 宜，锌粗精矿锌品位和锌回收率指标较好。 3 ．7 锌浮选闭路试验 闭路试验是考察中矿返回对浮选过程的影响， 包括中矿循环引起药剂用量的变化，中矿带来的矿 泥积累起来产生不利影响等。为此，根据浮选条件 试验的结果，选择较佳的工艺条件进行锌浮选闭路 试验。闭路试验流程见图2 ，试验结果见表9 。 表8硫酸铜用量试验结果 T a b l e8T e s tr e s u l t so fc o p p e rs u l f a t ec o n t e n t ％ 图2 闭路试验流程图 F i g ．2 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9锌浮选闭路试验结果 T a b l e9F l o t a t i o nt e s tr e s u l t so fz i n cf l o t a t i o n／％ 表9 结果表明，按图2 的流程进行闭路试验可 获得锌精矿品位5 2 ．5 7 ％，锌回收率9 1 ．9 8 ％的较好 指标。 4 生产实践 在生产过程中进行选矿工艺流程的改造，改变 原工艺流程的药剂制度，生产工艺流程图见图3 ，根 据试验结果进行生产调试，对生产的选矿技术指标 进行考察，生产指标见表1 0 。 表l O新工艺生产指标 T a b l e1 0 T h ep r o d u c t i o nq u o t ao fn e wp r o c e s s，％ 万方数据 3 6 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 期 图3改造后的生产工艺流程 F i g ．3 H o w s h e e to fp r o d u c t i o np r o c e s s a f t e rt r a n s f o r m a t i o n 由表l o 可知，应用新生产工艺流程，锌的生产 指标得到较大提高，锌精矿的平均品位达5 2 ．1 7 ％， 平均回收率达9 1 ．4 0 ％，比原工艺均提高了1 0 ．1 3 个百分点。 5结论 1 根据原矿性质分析，由于原矿存在大量的天 然可浮性好的含硅矿物，该矿物干扰锌矿物的浮选， 是造成锌精矿回收率低和锌精矿品位低的主要 原因。 2 开发出了对易浮硅矿物有效抑制的抑制剂 和选择对锌矿物浮选选择性好的捕收剂，可以有效 地提高选锌的生产技术指标。 3 采用S C A 作为易浮硅矿物的抑制剂，能有 效抑制可浮好的硅矿物；采用P 一3 0 0 作为选锌的 捕收剂，对锌的浮选选择性较好，有利于锌的 浮选。 4 研究应用于生产实践，可以简化生产工艺流 程，节约生产成本，锌的选矿技术指标得到了较大提 高，为企业提高了经济效益和社会效益，为同类矿山 企业的生产提供借鉴。 参考文献 [ 1 ] 张明超，李景朝，李鹏远，等．国内外铅锌矿资源及分布 概述[ J ] ．中国矿业，2 0 1 6 ，2 5 增刊1 4 1 4 5 ． [ 2 ] 黄军，吴师金．江西某铅锌矿选矿试验研究[ J ] ．有色 金属 选矿部分 ，2 0 1 5 2 2 0 - 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