含金、银低品位铅锌硫化矿综合回收试验研究.pdf

2 0 1 7 年第1 期有色金属 选矿部分3 5 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 6 ．0 0 8 含金、银低品位铅锌硫化矿综合回收试验研究 田树国1 ’。，崔立凤1 ’2 1 ．紫金矿业集团股份有限公司，福建上杭3 6 4 2 0 0 ；2 ．低品位难处理黄金资源 综合利用国家重点实验室，福建厦门3 6 1 1 0 1 摘 要针对某低品位铅锌硫多金属硫化矿石的性质特点，经过浮选工艺小型试验研究，采用粗磨一全硫混合浮选一混 合精矿再磨一铅锌 硫 分离的原则流程，能获得较好的技术指标。最终获得含铅5 8 ．4 8 ％，含锌5 ．6 2 ％，含金1 5 ．9 7g ／t ，含银 1 28 9 6 ．7 5g ／t ，铅回收率7 7 ．1 8 ％，金回收率3 5 ．2 3 ％，银回收率8 0 ．4 6 ％的铅精矿；含铅0 ．1 3 ％，含锌5 7 ．8 5 ％，含金O ．8 7s ／t ， 含银1 9 6 ．7 9g ／t ，锌回收率8 8 ．9 5 ％的锌精矿；含金3 ．9 1g ／t ，硫4 2 ．3 6 ％，金、硫回收率分别为4 6 ．4 l ％和5 9 ．1 5 ％的硫精矿，实 现了资源综合回收，从而为合理开发该矿石资源提供了依据。 关键词方铅矿；闪锌矿；混合浮选；优先浮选 中图分类号T D 9 5 3 ；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 6 - 0 0 3 5 - 0 5 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nC o m p r e h e n s i v eR e c o v e r yo fL o wG r a d eL e a dZ i n c S u l f i d eO r e sC o n t a i n i n gG o l da n dS i l v e r T I A NS h u g u o7 ’- ．C U IL i f e n 9 7 2 J ．Z o i nM i n i n gG r o u pC o ．，L t d ．，S h a n g h a n gF u f i a n3 6 4 2 0 0 ，C h i n a ．2 ．S t a t eK e yL a b o r a t o r y o fC o m p r e h e n s i v eU t i l i z a t i o no fL o wG r a d eR e f r a c t o r yG o 纪O r e s ，X i a m e nF u j i a n3 6 1 1 0 1 ，C h i n a A b s t r a c t I nv i e wo fac e r t a i nl o w ．g r a d eP b Z np o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r en a t u r ec h a r a c t e r i s t i c ．b a s e do nt h e s m a l le x p e r i m e n t a lr e s e a r c ho ff l o t a t i o nt e c h n o l o g y ，a p r i n c i p l e d f l o w s h e e to fp r i m a r yg r i n d i n g - b u l kf l o t a t i o n - r e g r i n d i n go fr o u g hc o n c e n t r a t e - s e p a r a t i o no fP ba n dZ n S i ss e l e c t e d ．T h ee x p e r i m e n t a lr e s e a r c hi n d i c a t e st h a tl e a d c o n c e n t r a t ei s5 8 ．4 8 ％i nl e a dg r a d e ，5 ．6 2 ％i nz i n cg r a d e ，1 5 ．9 7g ／ti ng o l dg r a d e ，1 28 9 6 ．7 5g ／ti ns i l v e rg r a d e ， 7 7 ．1 8 ％i nl e a dr e c o v e r y ，3 5 ．2 3 ％i ng o l dr e c o v e r y ，8 0 ．4 6 ％i ns i l v e rr e c o v e r y ，z i n cc o n c e n t r a t ei s0 ．1 3 ％i nl e a d g r a d e ，5 7 ．8 5 ％i nz i n cg r a d e ，0 ．8 7g ／ti ng o l dg r a d e ，1 9 6 ．7 9g ／ti ns i l v e rg r a d e ，8 8 ．9 5 ％i nz i n cr e c o v e r y ，a n d p y r i t ec o n c e n t r a t ei s3 ．9 1g ／ti ng o l dg r a d e ，4 2 ．3 6 ％i np y r i t eg r a d e ，4 6 ．4 1 ％i ng o l dr e c o v e r y ，5 9 ．1 5 ％i np y r i t e r e c o v e r y ．I nt h i sw a y ，r e s o u r c e s c a nb er e c o v e r e ds i g n i f i c a n t l y ．T h e s e m a yp r o v i d e ab a s i sf o rt h e p r o p e r d e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o no fr e s o u r c e si n t h i sd i s t r i c t ． K e yw o r d s g a l e n a ；s p h a l e r i t e ；b u l kf l o t a t i o n ；s e l e c t i v ef l o t a t i o n 某铅锌硫化矿石主要金属矿物有方铅矿及闪锌 矿，伴生有金、银等贵金属可回收。该矿石主要矿物 嵌布特征较复杂，闪锌矿呈粗粒分布特征，方铅矿呈 粗细不均匀分布特征，且粒度分布范围较宽，对铅的 回收影响较大，尤其是粒度小于2 0 “m 粒级方铅矿 对铅精矿的品位及回收率均有较大影响，受蚀变作 用的影响，部分方铅矿表面形成未完全氧化的氧化 壳，使得铅的回收具有较大难度。根据矿石性质，采 用原矿粗磨、全硫混合浮选、混合浮选精矿再磨后 表1 T a b l e1 铅、锌依次浮选的工艺流程，加上合理的药剂制度， 成功地实现了铅、锌、金、银的综合回收，并取得了理 想的浮选指标。 1 矿石性质 1 ．1 矿石化学元素分析及铅锌物相分析 矿石多元素分析结果见表1 ，铅锌物相分析结果 见表2 。 原矿多元素分析结果 M 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g ／t ，下同。 收稿日期2 0 1 6 - 0 8 - 3 1修回日期2 0 1 6 - l l - 2 2 作者简介田树国 1 9 8 0 - ，男，吉林磐石人，硕士，工程师，主要从事有色金属及贵金属金银等选矿工艺方面的研究工作。 万方数据 3 6 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第1 期 由表1 可见，矿石中可利用的有价金属元素为 铅、锌、金、银，有害元素砷含量较低。表2 表明，铅、 锌矿物以硫化矿物为主，铅、锌均有一定程度的氧 化，其中铅氧化程度相对较高。 1 ．2 主要矿物嵌布特征 方铅矿呈它形粒状，嵌布粒度粗细不均匀，粒度 主要分布在1 0 12 8 0I x m ，解理发育；分布黄铁矿、 闪锌矿粒间，嵌布关系简单；有轻微氧化现象，在方 铅矿边缘形成氧化壳，氧化壳成分为残余方铅矿及 其氧化物。 闪锌矿嵌布粒度相对比较均匀，主要分布在2 0 1 5 0I x m 。闪锌矿与其它目的矿物之间的嵌布关系 简单，方铅矿沿闪锌矿粒间分布，二者边界线平滑， 形成简单易分离的嵌布关系；闪锌矿沿黄铁矿粒间 分布，二者接触的边缘线较为平直或平滑，属简单嵌 布关系。闪锌矿与脉石矿物之间嵌布关系总体简 单，易于单体解离；但存在少量粒度较细的闪锌矿嵌 布在脉石矿物中，不易完全单体解离。 原矿磨至一7 4I x m 占8 5 ％细度下，提取黄铁矿、 闪锌矿、方铅矿单矿物及混合脉石矿物，分别测定其 中含金量。游离状态自然金、银金矿中的金占 3 7 ．4 ％；黄铁矿中金占5 7 ．0 ％；闪锌矿中金占 4 ．2 ％；脉石矿物中金占1 ．4 ％。游离状态自然金中 银、银金矿中银合计占7 5 ．8 1 ％；黄铁矿中银占 1 9 ．1 0 ％；闪锌矿中银占2 ．9 6 ％；脉石矿物中银占 2 ．1 3 ％． 2 试验方案的确定 根据矿石性质、文献查阅1 1 及多方案浮选流程 试验，得到以下几点回收该矿石的启示1 由于方 铅矿嵌布粒度粗细不均匀，且矿石中除目的矿物外 硫化物含量相对较低，因此，为提高铅的回收率，同 时为提高资源综合利用率，采用粗磨一全硫混合浮 选一混合精矿再磨一铅锌 硫 分离工艺流程处理该 矿石；2 根据铅、锌、硫的浮选特性，混合浮选精矿 再磨后采用铅、锌顺序浮选的工艺流程进行浮选分 离；3 混合浮选后由于硫化矿物与浮选药剂进行作 用，对混合精矿分离有较大影响，因此，必须在混合 精矿分离前进行有效脱药，并且在浮铅流程中找到 有效的闪锌矿与黄铁矿抑制剂。 3 综合回收试验 3 ．1 全硫混合浮选试验 全硫混合浮选通常情况下在中性及弱酸性条件 下进行，效果较好。试验过程中发现，在中性及弱酸 性条件下，矿浆矿化较差，泡沫层不稳定，试验结果 偏离预期目标较大。通过对比试验，在弱碱性条件 下 矿浆p H 值8 ．0 左右 ，浮选泡沫层较稳定，矿化 较好，取得了较好的试验指标。因此，试验过程中加 入少量石灰调整矿浆p H 值，石灰用量在3 0 0g ／t 左右。 3 ．1 ．1 全硫混合浮选磨矿细度试验 全硫混合浮选磨矿细度试验结果见图1 。根据 图1 试验结果可知，随着磨矿细度的增加，铅、锌、硫 浮选回收率呈上升趋势，适宜的磨矿细度为一7 4 m 含量6 0 ％。 零 谆 馨 回 一7 4 “m 含量，％ 图1磨矿细度对全硫混合浮选影响 F i g ．1 E f f e c to fg r i n d i n gf i n e n e s so n s u l f i d eo r ef l o t a t i o n 3 ．1 ．2 全硫混合浮选丁基黄药用量试验 为提高硫化矿物的浮选效果，选择丁基黄药作 为硫化矿物捕收剂，丁基黄药用量试验结果见图2 。 根据图2 试验结果可知，随着捕收剂丁基黄药用量 的增加，铅、锌、硫回收率呈上升趋势，根据试验结 果，丁基黄药用量6 0 9 ／t 为宜。 3 ．2 铅浮选试验 3 ．2 ．1 铅浮选再磨细度试验 万方数据 2 0 1 7 年第1 期田树国等含金、银低品位铅锌硫化矿综合回收试验研究 - 3 7 鉴于原矿石中方铅矿的嵌布粒度粗细不均匀， 试验对全硫混合精矿进行了铅矿物单体解离度测 定，测定结果表明方铅矿在全硫混合精矿中解离度 为4 6 ．7 ％，未解离的方铅矿主要与闪锌矿、黄铁矿连 生，与脉石矿物连生较少，因此，全硫混合精矿再磨 对铅、锌、硫分离具有关键作用。不同再磨细度下方 铅矿的解离度见图3 ，不同再磨细度对铅浮选分离影 响结果见图4 。根据图3 可知，随着全硫混合精矿再 磨细度的增加，方铅矿的解离度逐渐增加，当混合精 矿再磨细度达到一4 5 m 含量8 0 ．7 5 ％时，方铅矿的 解离度达到8 8 ．2 3 ％。根据图4 试验结果可知，随着 再磨细度的提高，铅精矿作业回收率有增加趋势，铅 精矿中锌的回收率逐渐降低，再磨细度选择一4 5I x m 含量8 0 ．7 5 ％左右较为适宜。 堡 瓣 擎 回 堡 赵 褪 堪 b 露 权 丁基黄药用量／ g t 。 图2 丁基黄药用量对全硫混合浮选影响 F i g ．2 E f f e c to fb u t y lx a n t h a t ed o s a g e o ns u l f i d eo r ef l o t a t i o n 图3 全硫混合精矿再磨后方铅矿解离度 F i g ．3 E f f e c to fg r i n d i n gf i n e n e s so nt h e l e a dd i s s o c i a t i o nd e g r e e 3 ．2 ．2 铅浮选硫化钠用量试验 全硫混合精矿中有部分残余捕收剂，这部分残 余药剂在铅、锌、硫分离过程中对分离效果有直接影 响，因此在铅浮选前} 昆合精矿脱药是必要的。磨矿 本身具有一定的机械脱药效果，但水中残余的捕收 剂对铅浮选分离仍有一定影响，因此，磨矿过程中添 加适量的硫化钠辅助脱药，将残余药剂影响降到最 低。硫化钠用量影响试验见图5 。根据图5 试验结 果可知，随着硫化钠用量的加大，铅精矿中铅品位呈 上升趋势，铅作业回收率呈先增加后减小的趋势，而 锌作业回收率逐渐减小，根据试验结果，硫化钠用量 为1 0 0g ／t 左右为宜。 图4 不同再磨细度对铅浮选分离影响 F i g ．4 E f f e c to fg r i n d i n gf i n e n e s so n l e a df l o t a t i o n 硫化钠用量／ g t 。 图5 硫化钠用量对铅浮选的影响 F i g ．5 E f f e c to fs o d i u ms u l f i d ed o s a g e o nl e a df l o t a t i o n 3 ．2 ．3 铅浮选锌硫抑制剂用量试验 铅、锌、硫分离最廉价的p H 值调整剂时石灰，同 时石灰也是黄铁矿的有效抑制剂。但石灰用量不能 过大，用量过大对方铅矿也会产生较为强烈的抑制， 试验中发现，石灰调节矿浆p H 值至1 0 ．5 1 1 ．0 时， 锌、硫被抑制效果较好，方铅矿基本不被抑制。在这 一p H 值条件下，配合硫酸锌作为闪锌矿抑制剂，硫 万方数据 3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第1 期 酸锌用量对分离效果影响见图6 。由图6 结果可知， 随着硫酸锌用量的增加，铅精矿中锌回收率逐渐降 低，采用硫酸锌为闪锌矿抑制剂，取得了较好的试验 指标。抑制剂硫酸锌用量为6 0 0g ／t 左右较好。 硫酸锌用量／ g ’t 。 图6 硫酸锌用量对铅浮选的影响 F i g ．6 E f f e c to fz i n cs u l f a t ed o s a g e o nl e a df l o t a t i o n 3 ．2 ．4 铅浮选乙硫氮用量试验 为提高分离效果，选用乙硫氮为方铅矿捕收剂， 乙硫氮对闪锌矿与黄铁矿捕收能力较弱，对方铅矿 捕收能力较强，乙硫氮用量对分离效果的影响结果 见图7 。由图‘7 结果表明，乙硫氮用量为2 5g ／t 为宜。 冰 褂 娶 回 爿 世 取 图7乙硫氮用量对铅浮选的影响 F i g ．7 E f f e c to fd i e t h y l d i t h i o c a r b a m a t e d o s a g eo nl e a df l o t a t i o n 3 ．3 锌浮选试验 3 ．3 ．1 锌浮选矿浆p H 值条件试验 选锌采用石灰调节矿浆p H 值，锌硫分离效果较 好，矿浆p H 值条件影响结果见图8 。根据图8 结果 可知，矿浆p H 值调节到1 0 ．5 左右为宜。 3 ．3 ．2 锌浮选硫酸铜用量试验 采用硫酸铜为选锌活化剂，硫酸铜用量对锌硫 分离影响见图9 。由图9 结果可知，选择硫酸铜用量 为1 0 0g ／t ，此时分离效果最佳。 矿浆p H 值 图8 矿浆p H 值对锌浮选的影响 F i g ．8 E f f e c to fp u l pp Hv a l u eo nz i n kf l o t a t i o n 硫酸铜用量／ g ‘t 。 图9 硫酸铜用量对锌浮选的影响 F i g ．9 E f f e c to fc o p p e rs u l p h a t e d o s a g eo nz i n kf l o t a t i o n 3 ．3 ．3 锌浮选丁基黄药用量试验 试验采用丁基黄药为闪锌矿捕收剂，试验结果 如图1 0 所示。由试验结果可知，捕收剂丁基黄药用 量为5 0g ／t 为宜。 冰 姗 擎 回 割 世 撤 丁基黄药用量／ g t 。 图1 0 丁基黄药用量对锌浮选的影响 F i g ．10 E f f e c to fb u t y lx a n t h a t ed o s a g e o nz i n kf l o t a t i o n 万方数据 2 0 1 7 年第1 期田树国等含金、银低品位铅锌硫化矿综合回收试验研究 3 9 3 ．4 闭路试验 在大量条件试验的基础上，进行精选作业药剂 制度及开路条件试验，在获得较好的铅、锌、硫分离 效果的开路试验基础上，进行全流程闭路试验。闭 路试验流程为全硫混合浮选采用一段粗选、两段扫 选、一段精选；混合精矿再磨后选铅作业采用一段铅 粗选、两段铅扫选、两段铅精选；选铅尾矿锌硫分离 硫化钠1 0 0 混合l 精选 _ ．_ _ _ _ _ _ L - _ 一 4 采用一段锌粗选、两段锌扫选、两段锌精选．全闭路 试验流程如图1 1 所示，试验指标见表3 。闭路试验 结果表明，采用全硫混合浮选、} 昆合浮选精矿再磨后 铅锌分离浮选工艺流程，有效地实现了铅、锌、硫分 离，获得合格的铅精矿与锌精矿产品，同时获得了含 金、银黄铁矿精矿，实现了矿产资源综合利用。 原矿 7 4 “m 占6 0 ％ 药剂用量单位卧； 搅拌、浮选时间单位m i n 3 | l I I 松醇油1 4 锌粗I 选 3 l l l I | I l l 松醇油4 锌扫l 选Ⅱ 专气 图1 1闭路试验流程 F i g ．11 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 硫精矿 下转第5 9 页 万方数据 2 0 1 7 年第1 期常锡振等双齿辊破碎机破碎过程研究 5 9 体上崩落；随着齿辊的转动，煤岩会因持续不断的受 到挤压而出现破裂，最终出现大块煤体崩落。 辊齿在破碎煤体时所受的三个方向的分力是波 动的，而且波动状态相似；系统总能耗随着辊齿切入 煤体的深度逐渐增大；辊齿的功率也出现波动，系统 内能逐渐增大；煤体上某单元在崩落前发生了破碎。 本文对双齿辊破碎机的破碎机理分析有助于研 究物料的破碎过程，能够为双齿辊破碎机的设计提 供一定依据，而仿真模拟又对整体研究破碎机破碎 过程中的动态特性和破碎机理提供了一种切实可行 的数值分析方法，对于合理设计辊齿，优化破碎机破 碎性能具有重要意义。 参考文献 [ 1 ] 盛金良，胡海鹤，宋世明．基于A N S Y S ．L S ／D Y N A 的垃圾 破碎机破碎过程的仿真分析[ J ] ．机电一体化，2 0 1 4 ，2 0 4 4 1 - 4 4 ． [ 2 ] 王峥嵘，熊晓燕，张宏．基于L S ．D Y N A 采煤机镐型截齿 截割有限元分析[ J ] ．振动、测试与诊断，2 0 1 0 ，3 0 2 1 6 3 ．1 6 5 ． [ 3 ] 何有钧．M M D 双齿辊破碎机参数及振动特性研究[ D ] ． 太原太原理工大学，1 9 9 7 3 6 3 7 ． [ 4 ] K A A P U RPC ，S C H O E N E R TK ．E n e r g y s i z er e l a t i o n s h i pf o r b r e a k a g eo fs i n g l ep a r t i c l e si n a r i g i d l ym o u n t e dr o l lm i l l [ J ] ．I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lP r o c e s s i n g ，1 9 9 0 ，2 9 2 3 5 2 4 8 ． [ 5 ] E V A N SI ．B a s i cM e c h a n i c so ft h eP o i n t A t t a c kP i c k [ J ] ． C o l tf i e r yG u a r d i a n ，1 9 8 4 ，5 1 8 9 ．1 9 2 ． [ 6 ] H O O D M H ．A L E H O S S E I N H ．Ad e v e l o p m e n ti nr o c kc u t t i n g t e c h n o l o g y [ J ] ．I n t e m a t i o n a lJ o u r n a lo fR o c kM e c h a n i c sa n d M i n i n gS c i e n c e s ，2 0 0 0 ，3 7 2 9 7 - 3 0 5 ． 7G E H R I N GKH ，F U C H SM ．T h eI C U T R O CP r o j e c t ．r o a d h e a d e rf o rH a r dR o c kA p p l i c a t i o n sa n dI n f l u e n c e so nT h e i r C u t t i n gP e r f o r m a n c e [ J ] ． C M M I C o n g r e s s 2 0 0 2 ／ I n t e r n a t i o n a lC o d e s ，T e c h n o l o g ya n dS u s t a i n a b i l i t yf o rt h e M i n e r a l sI n d u s t r y ，2 0 0 2 l1 3 1 2 1 ． [ 8 ] 赵正军．煤岩冲击破碎过程的力学行为分析[ D ] ．太原 太原理工大学，2 0 0 5 5 3 - 6 5 ． 4结论 1 通过对矿石中主要铅锌硫等矿物进行工艺矿 物学研究，有利于合理选择铅、锌、硫分离流程方案 及相关工艺参数，有效地提高工作效率及选矿指标。 2 针对方铅矿嵌布粒度不均匀、粒度范围相对 较宽、黄铁矿与金嵌布关系密切等特点，采用全硫混 合浮选、混合浮选精矿再磨后铅锌依次浮选的工艺 流程，取得了较好的试验指标，证明该工艺可提高该 类矿石的综合利用率。 3 试验未采用阶段磨矿、阶段浮选工艺主要是根 据矿石本身特点，硫化矿物含量低，采用该工艺将大 幅度增加磨矿成本。而采用全硫混合浮选、混合浮选 精矿再磨后铅锌依次浮选工艺，可减少再磨量，将极 大低降低设备投资及运行成本，同时硫化矿物及金银 得到最大限度地回收，提高了资源综合利用率。 4 在条件试验的基础上，不断地优化工艺流程，闭 路试验指标较理想，产出了合格的铅精矿与锌精矿的同 时，还产出了含金黄铁矿精矿，达到了综合回收的目的。 参考文献 [ 1 ] 罗仙平，杜显彦，赵云翔，等．内蒙古某低品位难选铅锌矿 石选矿试验研究[ J ] ．金属矿山，2 0 1 3 1 0 5 8 - 6 2 ． [ 2 ] 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 6 2 8 ． [ 3 ] 龚志华，刘毅鹏，景熙骅，等．内蒙古某难选铅锌多金属矿 选矿试验研究[ J ] ．云南冶金，2 0 1 2 ，4 1 2 3 7 4 0 ． [ 4 ] 陈志强，胡真，叶威，等．广东某铅锌矿铅锌分离试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 2 8 - 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