广东某铅锌矿泥浮选试验研究.pdf

2 0 1 6 年第3 期有色金晨 选矿部分 2 3 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 6 ．0 3 ．0 0 6 广东某铅锌矿泥浮选试验研究 罗力，李茂林，成岚 武汉科技大学资源与环境工程学院，武汉4 3 0 0 8 1 摘要针对广东省某极细粒级铅锌矿泥利用率极低这一问题，进行了一系列浮选试验研究。采用了分散剂六偏磷酸 钠，并分别尝试丁基黄药、乙硫氮作为捕收剂，选取最优参数进行闭路试验，最终获得了铅 锌品位为4 4 ．1 7 ％、回收率为 6 9 ．2 9 ％的铅锌混合精矿。与该厂之前将矿泥与原矿直接以一定配比输送至主流程选矿相比，产品指标有了较大的改善，在提 升铅锌矿产资源综合利用水平上取得了良好的进步。 关键词极细；混合浮选；铅锌矿泥 中图分类号T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 6 0 3 - 0 0 2 3 - 0 4 F l o t a t i o nE x p e r i m e n t a lR e s e a r c hO HaL e a d z i n cS l i m ei nG u a n g d o n gP r o v i n c e L U oh ，UM a o l i n 。C H E N GL a n S c h o o lo fR e s o u r c ea n dE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ，W u h 口，lU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y ，W u h a n4 3 0 0 8 1 ，C h i n a A b s t r a c t I nv i e wo ft h ep h e n o m e n o nt h a tac e r t a i nv e r yf i n eg r a d el e a d - z i n cs l i m eu t i l i z a t i o nw a sv e r yl o wi n G u a n g d o n g ，as e r i e so ff l o t a t i o ne x p e r i m e n t sw a sc a r r i e do u t ．I nt h ee x p e r i m e n t ，h e x a m e t a p h o s p h a t ew a su s e da st h e d i s p e r s a n t ，b u t y l x a n t h a t ea n dd i e t h y l d i t h i o c a r b a m a t ew e r et r i e da st h e c o l l e c t o r ，t h e ns e l e c t e dt h eo p t i m a l p a r a m e t e r sf o rc l o s e d c i r c u i te x p e r i m e n t ．f i n a l l yt h eg r a d eo fl e a d z i n cw a s4 4 ．1 7 ％w i t hr e c o v e r yo f6 9 ．2 9 ％i nt h e l e a da n dz i n cm i x e dc o n c e n t r a t e ．C o m p a r e dw i t ht h eo r i g i n a lp r o c e s s ，t h ep r o d u c ti n d i c a t o r sh a dg r e a t l yi m p r o v e d ， a n di nt h el e a d - z i n cm i n e r a lr e s o u r c e sc o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o nl e v e la s c e n s i o nh a sm a d eg o o dp r o g r e s s ．I th a dm a d e g o o dp r o g r e s si np r o m o t i n gt h ec o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o nl e v e lo nl e a d - z i n cm i n e r a lr e s o u r c e s ． K e y w o r d s v e r yf i n e ；m i x e df l o t a t i o n ；l e a d ．z i n cs l i m e 铅锌矿产资源是我国十分重要的战略性矿产资 源之一，随着近年来我国经济的持续性高速增长，铅 锌原料的需求量也日益增加。然而，由于长时间的 大量开采，铅锌矿产资源储量日益减少，并且我国目 前许多铅锌矿山生产组织较为分散，总体技术装备 水平也相对低下，劳动生产率不高，经济效益状况日 渐困难，有不少矿山甚至已经出现亏损，这些都严重 影响了铅锌的产量以及企业经济效益J 。因此，减 少铅锌矿产资源的浪费，提高资源综合利用率显得 十分重要。 矿泥到主流程给矿，但这样长年累月会造成大量累 积，由于该部分矿泥粒度过细，选别效果并不理想， 还会造成流程紊乱。为此，以该矿泥为研究对象，对 于如何从矿泥中回收铅锌进行了一系列选矿试验研 究，最终取得了良好的效果。 1 矿泥性质 矿样为选矿厂现场取样，矿样化学多元素分析 结果见表1 ，化学物相分析结果见表2 ，通过湿筛和 水析得到铅锌矿嵌布粒度，分析结果见表3 。 广东省某铅锌矿泥的处理办法是每天输送部分 表l原矿多元素分析结果 T a b l e1M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n - o f - m i n eo r e／％ 1 单位为s ／t 。 收稿日期2 0 1 5 - 0 3 - 0 5修回日期2 0 1 6 - 0 3 - 1 8 作者简介罗力 1 9 9 0 - ，男，湖北麻城人，硕士研究生。 万方数据 2 4 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第3 期 表3铅锌矿嵌布粒度 1 a I b l e3S i z ed i s t r i b u t i o no fl e a d z i n cm i n e r a l s／％ 样品分析结果表明，黄铁矿为主要的金属矿物， 其次是方铅矿、闪锌矿，含有少量黄铜矿、毒砂、磁黄 铁矿和铅矾等；石英、方解石和绢云母为主要的脉石 矿物，白云石、绿泥石以及其它微量矿物占有率较 少。样品中方铅矿大量呈现出不规则粒状，粒度在 2 0 斗m 以下分布较广，粒度相对较细，部分颗粒甚至 小于5 岬；闪锌矿则以半自形粒状居多，部分为不 规则状，少量粗颗粒粒度约为5 0 斗m 左右，主要粒度 大约在3 0 岬以下。 2 试验方案研究 该矿泥粒度几乎都在一7 4 岬粒级，而且一1 0 I J ．m 粒级的含量也相当高，质量小，比表面大，氧化率 较高，吸附性强，增加浮选药剂的消耗【2 J ，同时浮选过 程中易夹杂于泡沫中上浮，降低精矿质量和回收率， 而且表3 的粒度分布表明，采用脱泥的办法不合适， 浮选难度较大。试验结果证明，对于该类矿泥，方铅 矿或者闪锌矿的抑制剂与活化剂均很难起到良好效 果，铅锌分离很难实现。本试验的本质是铅锌资源的 再回收，能产生经济效益有限，成本不宜过高。综合 考虑，最终采用铅锌混合浮选的工艺直接生产铅锌混 合精矿。 3 试验结果与分析 3 ．1 粗选条件试验 粗选条件试验采用一次粗选的流程，固定试验 浓度为2 5 ％，充气量为1 6 0L ／h ，松醇油用量为 1 0g ／t ，浮选时间为4m i n ，分别对六偏磷酸钠、石灰、 硫化钠、硫酸铜以及丁基黄药与乙硫氮用量进行了 试验研究。 3 ．1 ．1 六偏磷酸钠用量试验 在浮选过程中，特别是矿泥浮选，添加分散剂能 有效的分散矿浆，提高矿物的分散性以及浮选分离 的选择性旧引。在进行六偏磷酸钠 3m i n 用量试验 时，选定石灰用量6 ．0k g ／t 6m i n ，丁基黄药用量 1 ．0k g ／t 4m i n ，试验结果见图1 。 六偏磷酸钠用量／ k g t “ 图1分散剂用量试验结果 F i g ．1 R e s u l t so fd i s p e r s a n td o s a g ee x p e r i m e n t 由图1 可知，当六偏磷酸用量逐渐增加至0 ．5 k g ／t 时，铅、锌品位先上升，超过0 ．5k g ／t 后，铅、锌 品位变化较小，且随着分散剂用量的增加，铅的回收 率持续降低，因此六偏磷酸钠用量定为0 ．5k g ／t 。 3 ．1 ．2 生石灰用量试验 石灰用量对于浮选效果的影响较为显著，石灰 也是铅锌浮选中普遍使用的p H 值调整剂l4 l ，能有效 地抑制黄铁矿，通常在高碱条件下铅、锌的上浮效果 会比较好。在进行石灰 6r a i n 用量试验时，选定六 偏磷酸钠用量0 ．5k g ／t 3m i n ，丁基黄药用量1 ．0 k g ／t 4m i n ，试验结果见图2 。 石灰用量， k g t 。 图2 石灰用量试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fl i m ed o s a g ee x p e r i m e n t 万方数据 2 0 1 6 年第3 期罗力等广东某铅锌矿泥浮选试验研究 2 5 由图2 可知，本试验中随着石灰用量的增加， 铅、锌的品位呈现先上升后降低的趋势，但铅、锌回 收率持续降低，且锌的回收率下降十分显著。这是 由于石灰对方铅矿，尤其是表面略有氧化的方铅矿， 有一定的抑制作用。同时石灰是一种凝结剂，当石 灰用量过大时，会造成微细粒矿物凝结，影响浮选效 果。综合考虑选定石灰用量3 ．0k g ／t 作为后续试验 条件。 3 ．1 ．3 硫化钠用量试验 硫化钠是浮选中的介质调整剂，是大多数硫化 矿的抑制剂，但同时它又是很多有色金属氧化矿的 硫化剂1 。在本试验中使用主要是希望能将方铅矿 中的氧化矿物硫化，使得黄药可以对其进行捕收。 在硫化钠 3m i n 用量试验中，六偏磷酸钠用量0 ．5 k g ／t 3m i n ，石灰用量3 ．0k g ／t 6m i n ，丁基黄药 用量1 ．0k g ／t 4m i n ，试验结果见图3 。 3 0 2 5 冰2 0 辽 n 矗1 5 1 0 5 硫化钠用量／ k g t 。 图3 硫化钠的用量试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fs o d i u ms u l f i d ed o s a g ee x p e r i m e n t 由图3 可知，硫化钠对本浮选试验效果并不理 想，随着硫化钠用量的增加，铅、锌品位有所降低，且 锌的回收率下降较明显。这种现象是由于硫化钠是 大多数硫化矿的抑制剂，虽然硫化钠能硫化部分氧 化矿，但是抑制作用是主要的，且对闪锌矿的抑制更 明显。加入硫化钠对该矿样的浮选十分不利，故决 定不使用硫化钠。 3 ．1 ．4 丁基黄药与乙硫氮用量试验 样品取样地浮选铅锌采用的捕收剂主要是丁基 黄药和乙硫氮，且取得了较好的成果怕1 。本试验的 捕收剂也采用这两种，在捕收剂的用量试验中，六偏 磷酸钠用量0 ．5k g ／t 3m i n ，石灰用量3 ．0g ／t 6 m i n ，分别做丁基黄药与乙硫氮配比分别为1 0 、3 1 、1 1 、1 3 、0 1 总量1 ．0k g ／t ，4m i n ，试验结果见 图4 。 丁基黄药乙硫氮 图4 捕收剂用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fc o l l e c t o rd o s a g ee x p e r i m e n t 由图4 可知，当丁基黄药用量高于乙硫氮时，随 着乙硫氮用量的逐渐增加，铅的品位小幅度上升，铅 锌回收率变化很小；当乙硫氮用量继续增加且高于丁 基黄药时，铅锌回收率明显降低。这是由于乙硫氮在 浮选中虽然选择性捕收能力较强，但是总的捕收能力 却不及丁基黄药。虽然丁基黄药乙硫氮在1 1 时效 果最好，但与单独使用丁基黄药区别很小，综合考虑 选定丁基黄药用量为1 ．0k g ／t ，不使用乙硫氮。 3 ．2 闭路试验 在条件试验的基础上，选择最佳条件进行试验 室小型闭路试验。试验流程及条件如图5 所示，试 验结果见表4 。 表4闭路试验结果 T a b l e4R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i te x p e r i m e n t ，％ 由表4 可知，闭路试验最终获得了铅 锌品位 为4 4 ．1 7 ％，回收率为6 9 ．2 9 ％的铅锌混合精矿。试 验结果表明，采用铅锌混合浮选工艺处理该矿泥是 可行的，该工艺所用的药剂、设备等较为常规，一次 粗选、两次扫选、三次精选，操作简单，指标稳定，更 为其它矿山的矿泥充分利用提供了一定的依据。 3 ．3 工业实践 以闭路试验为依据进行工业生产，控制2 0 ％一 2 5 ％的浓度，3 0 4 0t ／h 的处理量，药剂用量以闭路 试验为参照按需求变动。取一周生产数据的平均 值，得出铅 锌品位分别为4 2 ．2 5 ％，回收率为 6 8 ．8 1 ％的铅锌混合精矿。考虑到矿泥性质的差异， 基本认为与试验室试验相符，该工艺可行。 万方数据 2 6 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第3 期 4 结论 原矿 药剂用量单位小； 精矿 图5 闭路试验流程 F i g ．5 F l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i te x p e r i m e n t 1 该铅锌矿泥粒度极细，采用传统的浮选方法 以及浮选药剂很难实现铅锌分离，但是采用过于复 杂的工艺成本必然增加，综合考虑，采用铅锌混合浮 选较为适宜。 2 通过对该铅锌矿泥的试验研究，最终获得了 铅 锌品位为4 4 ．1 7 ％、回收率为6 9 ．2 9 ％的铅锌混 合精矿。 3 从铅锌矿泥中回收铅锌的工艺，不仅有效地 提高了矿山的经济效益，减少金属离子的污染，减轻 尾矿库的压力，而且能够更加充分合理地综合利用 资源。 参考文献 [ 1 ] 薛亚洲，王海军．我国铅锌矿资源综合利用现状[ J ] ．中 国矿业，2 0 0 5 ，1 4 8 4 1 - 4 2 ． [ 2 ] 朱从杰．矿泥对氧化锌矿物浮选行为的影响[ J ] ．矿产资 源综合利用，2 0 0 5 1 7 - 1 1 ． [ 3 ] 李来顺，刘三军，朱海玲，等．云南某氧化铅锌矿选矿试 验研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 3 ，3 3 3 6 9 - 7 3 ． [ 4 ] 张维佳，曹文红，卢冀伟．内蒙古某混合铅锌矿石优先浮 选试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 3 2 5 - 2 7 ． [ 5 ] 万宏民．硫化钠在铅锌中矿分选中的应用[ J ] ．矿产保护 与利用，2 0 0 0 2 4 2 - 4 5 ． [ 6 ] 曾懋华，颜美风，奚长生，等．从凡口铅锌矿尾矿中回收 铅锌[ J ] ．金属矿山，2 0 0 7 9 1 2 3 - 1 2 6 ． 万方数据