云南某地铅锌银多金属硫化矿的浮选试验研究.pdf

2 0 2 0 年第1 期有色金属 选矿部分 3 1 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 2 0 ．0 1 ．0 0 6 云南某地铅锌银多金属硫化矿的浮选试验研究 叶家笋1 ’2 ，曾茂青1 ’2 ，王世涛1 ’2 ，乐智广1 ’2 1 ．国土资源部三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室，昆明6 5 0 2 1 8 ； 2 ．国土资源部昆明矿产资源监督检测中心，昆明6 5 0 2 1 8 摘 要对云南某地铅锌银多金属硫化矿进行浮选试验研究。原矿人选品位P b2 ．9 8 ％、Z n3 ．9 2 ％、A g3 3 ．5g ／t 。采用 铅硫混浮一铅硫分离一尾矿浮锌的工艺流程，闭路试验获得了铅精矿产率4 ．4 6 ％、含P b5 2 ．2 9 ％，含Z n4 ．3 4 ％，铅回收率 8 4 ．5 3 ％；锌精矿产率6 ．2 0 ％、含Z n5 4 ．5 7 ％，含P b0 ．7 8 ％，锌回收率8 5 ．2 7 ％；富集在铅精矿中A g2 1 1g ／t 、银回收率 2 8 ．3 8 ％的选别指标。 关键词铅硫混浮；铅硫分离；铅锌银多金属矿；低碱浮选 中图分类号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 2 0 0 1 0 0 3 1 0 7 F l o t a t i o nT e s tf o rL e a d - z i n c - - s i l v e rP o l y m e t a l l i cS u l f i d eO r eo fY u n n a n Y EJ i a s u n l ～，Z E N G M a o q i n 9 1 ～，W A N GS h i t a o2 “，L EZ h i g u a n 9 1 ’2 1 ．K e yL a b o r a t o r yo fG e o l o g i c a lM e t a l l o g e n e s i sa n dM i n e r a lR e s o u r c e sU t i l i z a t i o ni nS a n j i a n gR e g i o n ， M i n i s t r yo fL a n da n dR e s o u r c e s ，K u n m i n g6 5 0 2 18 ，C h i n a ；2 ．K u n m i n gM i n e r a lR e s o u r c e sS u r v e i l l a n c e T e s t i n gC e n t r e ，M i n i s t r yo fL a n da n dR e s o u r c e s ，K u n m i n g6 5 0 2 18 ，C h i n a A b s t r a c t AF l o t a t i o nt e s to fal e a d z i n c s i l v e rp o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r ef r o mY u n n a nw a ss t u d i e d ．T h e o r ec o n t a i n sP b2 ．9 8 ％，Z n3 ．9 2 ％a n dA g3 3 ．5g ／t ．T h et e c h n i c a lp r o c e s s i n gf l o w s h e e to fl e a d s u l p h u r b u l kf l o t a t i o n - - l e a d s u l p h u rs e p a r a t i o n - - z i n cf l o t a t i o nf r o mr a i l i n g si sa d o p t e d ．T h ec l o s e d c i r c u i tt e s t s h o w e dt h a tl e a dc o n c e n t r a t ey i e l dw a s4 ．4 6 ％，c o n t a i n i n gP b5 2 ．2 9 ％，Z n4 ．3 4 ％a n dl e a dr e c o v e r yw a s 8 4 ．5 3 ％；Z i n cc o n c e n t r a t ey i e l dw a s6 ．2 0 ％，c o n t a i n i n gZ n5 4 ．5 7 ％，P b0 ．7 8 ％，a n dz i n cr e c o v e r yw a s 8 5 ．2 7 ％．S i l v e rc o n t e n ti nt h el e a dc o n c e n t r a t er e a c h e s2 1 1g ／ta n ds i l v e rr e c o v e r yw a s2 8 ．3 8 ％． K e yw o r d s l e a d s u l p h u rb u l kf l o t a t i o n ；l e a d s u l p h u rs e p a r a t i o n ；l e a d z i n c s i l v e rp o l y m e t a l l i co r e ；l o w a 】k a l if l o t a t i o n 我国铅锌矿资源储量丰富，而西南三江成矿带 是我国主要的铅锌矿资源产区之一[ 1 ] ，本文试验所 用矿样就是取自西南三江成矿带。在铅锌硫化矿中 常伴生多种有益元素，如铜、金、银等金属元素，在确 保铅锌精矿质量和铅锌回收率的同时，需综合回收 其伴生的有益元素，提高资源的综合利用率。 随着矿产资源的不断开发，低硫铅锌矿石不断减 少，矿石中硫化铁矿含量逐渐升高。为了实现硫化铅 锌矿的有效分离，实践中常采用高碱工艺来抑制硫化 铅锌矿石中伴生的硫化铁矿等。但采用高碱工艺会 造成浮选时矿浆中的泡沫黏度增加，且使得设备容易 堵塞。另外，在高碱条件下，石灰对硫化铅矿物及伴 生的银矿物有一定的抑制作用，影响了铅精矿指标的 进一步提高，尤其不利于矿石伴生银的回收。本文在 参考大量文献的基础上[ 2 。7 ] ，对云南某地铅锌银多金 属硫化矿进行低碱工艺浮选试验研究，综合回收其中 的有价元素，获得了良好的技术指标，为该类矿石的 开发利用及生产实践提供技术依据和参考。 1 试样性质 1 ．1 试样的化学成分 试验所用矿样取自西南三江成矿带，对矿样的 主要化学元素进行了物相分析，分析结果分别见表 l 、表2 和表3 。 收稿日期2 0 1 9 - 0 5 0 8 作者简介叶家笋 1 9 8 5 ，男，广东茂名人，工程师．硕士，矿物加工工程专业，主要从事选矿及矿产综合利用研究。 万方数据 3 2 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第1 期 从表1 中的分析结果可知，原矿人选品位P b 2 ．9 8 ％、Z n3 ．9 2 ％、A g3 3 ．5g ／t ，含A s0 ．0 9 1 ％。 矿石中铅、锌元素具有回收利用价值，其伴生的金元 素不具有综合回收利用价值，其伴生的银元素具有 综合回收利用价值，对铅、锌精矿有害的元素砷含量 很低。 从原矿物相分析结果可知，原矿中铅氧化率为 1 2 ．5 ％，锌氧化率为9 ．8 3 0 ，铅、锌氧化率低对浮选 有利。 1 ．2 原矿矿物组成和含量 原矿中金属矿物以方铅矿 3 ．2 ％ 、闪锌矿 5 ．3 ％ 、黄铁矿 4 ．5 ％ 为主，含少量的白铅矿 o ．3 ％ 、菱锌矿 o ．6 ％ 、毒砂 0 ．2 ％ ；主要脉石矿 物为白云石 4 8 ％ 、其次为石英 1 5 ％ 、绢云母 5O 、铁泥质 4 ％ 、重晶石 4 ％ 、方解石 3 ％ 。 方铅矿和闪锌矿是选矿回收的主要目的矿物。 1 ．3 主要矿物的嵌布特征 方铅矿是该矿石中铅的主要矿石矿物。方铅 矿呈它形粒状，与闪锌矿连生，偶见与黝铜矿、硫铅 矿连生，部分方铅矿边缘氧化为白铅矿，白铅矿呈反 应边状分布于方铅矿边缘，方铅矿嵌布粒度主要为 o ．0 3 ～O ．5m m 。 闪锌矿是该矿石中锌的主要矿石矿物。闪锌 矿呈它形粒状，与黄铁矿、方铅矿连生，部分闪锌矿 裂隙中分布黄铜矿，闪锌矿嵌布粒度为0 ．0 4 ～ 0 ．5m m 。 白铅矿呈它形粒状，主要分布于方铅矿边缘， 粒度为0 ．0 1 ～O ．2m m 。 菱锌矿呈它形粒状，与石英连生，粒度为0 ．0 4 ～ 0 ．4m m 。 2 试验结果及讨论 本试验采用“铅硫混浮一铅硫分离一尾矿浮锌” 工艺流程，分别进行了磨矿细度、锌抑制剂、铅硫混 合浮选捕收剂用量、铅硫分离粗选石灰用量和锌粗 选捕收剂用量等条件的试验，确定了铅锌浮选的最 佳浮选作业条件。 2 ．1 主要浮选工艺条件试验 2 ．1 ．1 磨矿细度试验 浮选时不但要求矿石中的有价组分充分解离， 而且要防止磨矿时过磨造成泥化而恶化浮选指标， 为了寻求一个适宜的入选细度，进行了磨矿细度 一7 4 肛m 含量分别占6 0 ％、7 0 ％、8 0 ％和9 0 ％的四个 试验。其试验所采用的流程图如图1 所示，而试验 的结果如表4 所示。 表4 试验结果表明，随着磨矿细度一7 4 “m 含 量的提高，铅精矿的产率先逐步升高后降低，铅精矿 中铅品位和回收率也都是呈先升高后降低趋势；磨 矿细度一7 4 ／l m 含量的变化对锌精矿中锌品位影响 不大。因此，综合铅和锌分选指标考虑，适宜的磨矿 细度为一7 4 “m 粒级占8 0 ％。 万方数据 2 0 2 0 年第1 期叶家笋等云南某地铅锌银多金属硫化矿的浮选试验研究3 3 表4 T a b l e4 原矿药剂用量单位小； 图1 磨矿细度试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n d i n gf i n e n e s s 磨矿细度试验结果 T e s tr e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s s | 嗽 万方数据 3 4 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第1 期 2 ．1 ．2 铅硫混浮粗选硫化钠用量试验 原矿中存在一定量的铜矿物，闪锌矿已受到了 铜离子的活化，试验过程中发现闪锌矿可浮性与方 铅矿相近，采用“硫酸锌 亚硫酸钠”抑锌效果不好， 加入硫化钠能去除矿浆中铜离子，能有效抑制闪锌 矿。因此，在上述试验的基础上，考察了铅硫混浮粗 选硫化钠用量对浮选回收铅锌的影响，试验结果如 图2 所示。 图2 混浮粗选硫化钠用量试验结果 F i g ．2 T e s tr e s u l t so fN a 2Sd o s a g ei n r o u g h i n go fb u l kf l o t a t i o n 由图2 可知，随着硫化钠用量的增加，对抑锌效 果不断加强，铅硫粗精矿中锌损失先大幅度降低后 基本趋定，而锌粗精矿回收率则同步先提高后趋于 稳定，铅硫混浮粗选适宜的硫化钠用量为4 0 0g ／t 。 2 ．1 ．3 铅硫混浮粗选硫酸锌用量试验 为了考察铅硫混浮粗选时不同用量的硫酸锌对 抑锌效果的影响，进行了铅硫混浮粗选硫酸锌用量 试验，试验结果如图3 所示。 图3混浮粗选硫酸锌用量试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u l t so fZ n S 0 4d o s a g e i nr o u g h i n go fb u l kf l o t a t i o n 硫由图3 可知，随着锌抑制剂硫酸锌用量的增 大，铅硫粗精矿中锌损失率不断下降，结合考虑添加 硫酸锌成本，铅硫} 昆浮粗选硫酸锌用量以35 0 0g ／t 为宜。 2 ．1 ．4 铅硫混浮粗选乙硫氮用量试验 铅捕收剂乙硫氮用量的大小对铅精矿品位和回 收率影响均较大，为了寻求一个适宜的乙硫氮用量， 进行了铅硫混浮粗选乙硫氮用量试验，试验结果如 图4 所示。 乙硫氮用量， g 。t “ 图4 混浮粗选乙硫氮用量试验结果 F i g ．4 T e s tr e s u l t so fS N 一9d o s a g ei n r o u g h i n go fb u l kf l o t a t i o n 由图4 可知，当铅硫混浮粗选乙硫氮用量从 0g ／t 提高至4 0g ／t 时，铅硫粗精矿中铅回收率不断 提高，继续提高乙硫氮用量至6 0g ／t 时，铅回收率基 本不再提高；除不添加乙硫氮外，乙硫氮用量的变化 对铅硫粗精矿中锌的损失影响很小。因此，综合考 虑铅、锌的分选指标，铅硫混浮粗选适宜的乙硫氮用 量为4 0g ／t 。 2 ．1 I5 铅硫混浮粗选乙基黄药用量试验 为了考察铅硫混浮粗选时不同用量的乙基黄药 对选别效果的影响，进行了铅硫混浮粗选乙基黄药 用量试验，试验结果如图5 所示。 由图5 可知，当铅硫混浮粗选乙基黄药用量从 3 0g ／t 提高至9 0g ／t 时，铅硫粗精矿中铅回收率逐 步提高，锌在其中的损失也逐步增大；继续提高乙基 黄药用量至1 2 0g ／t 时，铅硫粗精矿中铅回收率、锌 的损失均基本稳定；因此，铅硫混浮粗选适宜的乙基 黄药用量为9 0g ／t 。 2 ．1 ．6 铅硫分离粗选石灰用量试验 本试验采用”铅硫混浮一混合精矿分离一浮锌” 工艺流程，铅硫混浮所得混合粗精矿经精选后进入 铅硫分离作业。为加强分选效果，用石灰抑制黄铁 万方数据 2 0 2 0 年第1 期叶家笋等云南某地铅锌银多金属硫化矿的浮选试验研究 3 5 矿和毒砂。为此进行了铅硫分离粗选石灰用量试 验，试验结果如表5 所示。 乙基黄药用量， g 。t - I 图5 铅硫混浮粗选乙基黄药用量试验结果 F i g ．5 T e s tr e s u l t so fe t h y lx a n t h a t ed o s a g e i nr o u g h i n go fl e a d s u l f u rb u l kf l o t a t i o n 表5 试验结果表明，随着石灰用量的增加，铅品 位随之提高，对铅回收率影响小，有害元素砷含量随 之下降。因此，综合铅精矿的品位和回收率考虑，铅 硫分离粗选适宜的石灰用量为20 0 0g ／t 。 2 ．1 ．7 锌粗选丁基黄药用量试验 为了考察锌捕收剂丁基黄药用量对锌精矿品位 和回收率的影响，进行了锌粗选丁基黄药用量试验， 试验结果如图6 所示。 表5 T a b l e5 丁基黄药用量／ g t - I 图6 锌粗选丁基黄药用量试验结果 F i g ．6 T e s tr e s u l t so fb u t y lx a n t h a t e d o s a g ei nr o u g h i n go fz i n c 由图6 可知，随着锌粗选丁基黄药用量的增大， 锌粗精矿品位先较大下降后稍微下降，而对锌回收 率影响较小。综合锌粗精矿品位和回收率考虑，锌 粗选适宜的丁基黄药用量为6 0g ／t 。 2 ．2 开路流程试验 在以上主要浮选工艺条件试验所得的较佳分选 条件下进行了”铅硫混浮一混合精矿分离一浮锌”开 路流程试验，其试验所采用的流程图见图7 。开路试 验获得铅精矿P b5 7 ．5 5 ％，含Z n3 ．9 1 ％，铅回收率 7 7 ．8 5 ％；锌精矿Z n5 6 ．1 4 ％，含P b0 ．4 9 ％，锌回收 率8 0 ．9 3 ％。 铅硫分离粗选石灰用量条件试验结果 T e s tr e s u l t so fl i m ed o s a g ei nr o u g h i n go fl e a d s u l f u rs e p a r a t i o n 2 ．3 闭路流程试验 在开路试验的基础上又进行了”铅硫} 昆浮一混 合精矿分离一浮锌”闭路流程试验，试验流程如图8 所示，各作业的药剂种类、用量及浮选时间同图7 ，试 验结果如表6 所示。 闭路浮选试验结果表明，采用图8 所示流程，可 获得铅精矿P b5 2 ．2 9 ％，含Z n4 ．3 4 ％，铅回收率 8 4 ．5 3 ％；锌精矿Z n5 4 ．5 7 ％，含P b0 ．7 8 ％，锌回收 率8 5 ．2 7 ％；富集在铅精矿中A g2 1 1g ／t 、银回收率 2 8 ．3 8 ％，锌精矿中中A g 1 9 2g ／t 、银回收率 3 5 ．8 6 ％，两者合计银总回收率6 4 ．2 4 ％；尾矿含P b 0 ．3 5 ％、Z n0 ．4 1 ％的选别指标。 万方数据 3 6 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第1 期 原矿 N a 2 S4 0 0 ，Z n S 0 425 0 0 ，N a 。S 0 310 0 0 - 7 4 I x m 占8 0 ％ 2 I Z n S 0 410 0 0 ，N a 2 S 0 3 5 0 0 2 l 乙硫氮4 0 ，乙基黄药9 0 2 l 松醇油5 6 铅硫混J 浮粗选 p H 7 ．9 铅硫混l 浮精选I ■■■●■■●■●■■_ 3 5 | 石灰2 0 0 0 2 l 乙硫氮2 0 2 I 松醇油1 4 铅硫分离l 粗选 p H 1 2 ．6 5 l 石灰2 0 0 2 求乙硫氮1 0 铅中矿 铅精矿 铅中矿1 铅中矿2硫精矿 铅中矿4 2 2 2 Z n S 0 4 10 0 0 乙硫氮2 0 松醇油1 4 铅硫混l 浮扫选 ■●●■■■■■■■●■■■■■■■_ 3 石灰6 0 0 C u S O 。5 0 0 丁基黄药6 0 松醇油5 6 锌粗l 选 p H 9 ．5 2 | 丁基黄药 锌精J 选I 锌中矿1 图7 开路试验流程 F i g ．7 F l o w s h e e to fo p e n c i r c u i tt e s t 原矿 5 2 I I 松醇油1 4 锌扫『选 2 锌中矿2 尾矿 铅精矿 硫精矿 图8闭路试验工艺流程 F i g ．8 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 ∞加H 叩瓶黼孙乙松山个藁 2 K 1 72 氮油灰硫醇石乙松 l米娄 5 2 2 万方数据 2 0 2 0 年第1 期叶家笋等云南某地铅锌银多金属硫化矿的浮选试验研究3 7 表6闭路试验结果 T a b l e6R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t | ％ 3结论 1 该铅锌矿矿石中金属矿物以方铅矿、闪锌矿、 黄铁矿为主，含少量的白铅矿、菱锌矿、毒砂；主要脉 石矿物为白云石，其次为石英、绢云母、铁泥质、重晶 石、方解石。 2 铅、锌主要以独立矿物的形式分别赋存在方铅 矿、闪锌矿中，分配率分别为8 7 ．5 0 ％、9 0 ．1 7 ％，目的 矿物方铅矿、闪锌矿嵌布粒度多为0 ．0 3 ～0 ．5m m ，主 体粒度较粗，有利于铅、锌选别。 3 银主要以类质同象的形式存在，在方铅矿中 占2 9 ．1 3 ％，在闪锌矿中占3 3 ．7 4 ％，在脉石和其它 矿物中占3 3 ．3 2 ％，黄铁矿中少量，银元素的分布较 为分散，不利于提高银选矿回收率。 4 采用”铅硫混浮一铅硫分离一尾矿浮锌”工艺 流程进行铅锌银的浮选回收。实验室小型闭路浮选 试验获得铅精矿P b5 2 ．2 9 ％，含Z n4 ．3 4 ％，铅回收 率8 4 ．5 3 ％；锌精矿Z n5 4 ．5 7 ％，含P b0 ．7 8 ％，锌回 收率8 5 ．2 7 ％；富集在铅精矿中A g2 1 1g ／t 、银回收 率2 8 ．3 8 ％，锌精矿中A g1 9 2g ／t 、银回收率 3 5 ．8 6 ％，两者合计银总回收率6 4 ．2 4 ％；尾矿含P b 0 ．3 5 ％、Z n0 ．4 1 ％的选别指标。 参考文献 [ 1 ] 杨荣林．浅析我国铅锌矿资源开发现状及可持续发展建 议[ J - i ．世界有色金属，2 0 1 8 1 1 4 8 1 5 0 ． Y A N GR o n g l i n ．A n a l y s i so fc u r r e n ts i t u a t i o no fl e a da n d z i n cm i n er e s o u r c e sd e v e l o p m e n ta n ds u g g e s t i o n sf o r s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti nC h i n a [ J ] ．W o r l dN o n f e r r o u s M e t a l s ，2 0 1 8 1 1 4 8 1 5 0 ． [ 2 ] 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f J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 7 3 2 3 2 7 ． L IQ i y o n g ，L IQ i a n g ，W UT i n g t i n g ．R e s e a r c ho nm i n e r a l p r o c e s s i n go f al o w 。。g r a d er e f r a c t o r yl e a d 。z i n co r ei n F u j i a n [ - J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ， 2 0 1 7 3 2 3 2 7 ． [ 3 ] 于雪，陈新林，孟宪瑜．提高某铅锌矿浮选回收率试验研 究及实践[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 7 3 1 6 2 2 ，4 8 ． Y UX u e ，C H E NX i n l i n ，M E N G X i a n y u ．E x p e r i m e n t a l r e s e a r c ha n dp r a c t i c eo ni m p r o v i n gf l o t a t i o nr e c o v e r yr a t e o fal e a d z i n co r e [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a l P r o c e s s i n gS e c t i o n ，2 0 1 7 3 1 6 2 2 ，4 8 ． [ 4 ] 王李鹏，任琳珠．某铅锌银多金属硫化矿选矿工艺研究f J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 1 9 1 4 3 4 7 ． W A N GL i p e n g ，R E NL i n z h u ．E x p e r i m e n t a ls t u d yo n b e n e f i c i a t i o np r o c e s so fal e a d - z i n c - - s i l v e rp o l y m e t a l l i e o r e [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ， 2 0 1 9 1 4 3 - 4 7 ． [ 5 ] 张添富，韩俊伟，刘维，等．某低品位含银铅锌硫化矿优先 浮选研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 8 2 3 1 5 2 ． Z H A N GT i a n f u ，H A NJ u n w e i ，L I UW e i ，e ta 1 ． P r e f e r e n t i a lf l o t a t i o nr e s e a r c ho nl o w - g r a d eP b - - Z nb e a r i n g s i l v e r s u l p h i d eo r e [ J ] ．N o n f e r r o u s M e t a l s M i n e r a l P r o c e s s i n gS e c t i o n ，2 0 1 8 2 3 1 - 5 2 ． [ 6 ] 陈倩文，艾光华，罗丽芳，等．某伴生银铅锌矿低碱浮选试 验研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 8 ，3 8 6 6 0 6 3 ． C H E NQ i a n w e n ，A IG u a n g h u a ，L U OL i f a n g ，e ta 1 ．L o w a l k a l if l o t a t i o no fal e a d z i n co r ew i t ha s s o c i a t e ds i l v e r [ J ] ． M i n i n ga n dM e t a l l u r g i c a lE n g i n e e r i n g ，2 018 ，3 8 6 6 0 一6 3 ． [ 7 ] 苏建芳，孙伟，黄红军，等．云南某复杂铅锌银硫化矿综合 回收试验研究[ J - I ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 6 8 - 1 2 ． S UJ i a n f a n g ，S U NW e i ，H U A N GH o n g j u n ，e ta 1 ． E x p e r i m e n t a ls t u d y o n c o m p r e h e n s i v er e c o v e r y f o ra c o m p l e xl e a d z i n c s i l v e r s u l f i d eo r ei n Y u n n a n [ J ] ． N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ， 2 0 1 1 6 8 1 2 ． 万方数据