某低品位铅锌硫化矿浮选试验研究.pdf

1 4 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第3 期 d o i 1 0 3 9 6 9 蝤．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 3 ．0 0 4 某低品位铅锌硫化矿浮选试验研究 袁来敏 辽宁省地质矿产研究院，沈阳11 0 0 3 2 摘要某硫化铅锌矿含铅锌原矿品位低、嵌布粒度细、伴生关系复杂。通过多种方案的比较，采用优先浮选抑锌 浮铅的选别流程，试验采用乙硫氮作为优先选铅的捕收剂，石灰作为调整剂以及黄铁矿的抑制剂，硫酸锌和亚硫酸钠作 为闪锌矿的抑制剂，之后利用硫酸铜作为闪锌矿的活化剂，用丁基黄药作为捕收剂来实现铅与锌的有效分离。试验获得 铅精矿含铅5 1 ．0 0 ％、铅回收率8 6 ．6 3 ％、含银5 1 8 咖、银回收率4 7 ．4 l ％，锌精矿含锌5 1 ．2 0 ％、锌回收率8 5 ．2 7 ％、含银 2 3 4 簖、银回收率3 8 ．3 8 ％。 关键词低品位铅锌硫化矿；优先浮选；浮选工艺 中图分类号J I D 9 5 2 ；T D 9 5 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 4 0 3 0 0 l 枷5 ，I ．h eE x p e r i m e n tS t I l d y 蚰U 地n o t 娟佃o faL o wG h d eL e a d Z i n cS 椭d eO № H 硝ⅣL n i m 轨 伍玩o n 讥9I h s t 托H t e0 厂G e o 砸鲫唧砬施n e 脚R 船o u m 韶， A b s t r 觚t I ti sal o wg r a d el e a d 吨i n cs u l p h i d eo r e ，锄dt h eI I l i n e r a l sa r ef i n e l yd i s s e m i n a t e da I l d c l o s e l ya s s o e i a t e d w i t he a c ho t h e r ．T h m u g ht h ec o n t r 芒惜to fm I d t i p l es o l u t i o I l s ， t l l ep I e f ．e r e n t i a ln o 谢o n p r o c e s sw h i c hd e p r e s s e sz i n cm i n e r a l sa n dn o a t sl e a dw a sa d o p t e d ．I nt h i se x p e r i 珈I e n t ， S N 9w a st a k e na s c o U e c t o rf o rl e a dn o t a t i o n ，l i m e鹊 d e p r e s s a n t 。 z i n cs u Ⅱl a t ea n ds o d i u ms u l f i t e鹊 d e p r e s s a n tt oi n h i b i t s p h a l e r i t e ， t h e nz i n cn o t a t i o n t a i l i n g s w 鹊n ℃a t e db y c o p p e rs u l f ．a t e t oa c t i v a t e s p h a l e r i t e ，s o d i u m n b u t y l 】【a n t h a t ea sc o U e c t o r ．T e s tr e s u l t ss h o wt I l a tl e a dc o n c e n t r a t ec o n t a i n s51 ． 0 ％P ba n d518 斩A g ，a n d t l l er e c o v e r yo fl e a da n dA gi s8 6 ．6 3 ％舳d4 7 ．4 1 ％r e s p e c t i v e l y ，w h e nt I l ez i n cc 帆c e n t r a t ec o n t a i n s5 1 ．2 0 ％ z na n d2 3 4 驴A g ，舳dt I l er e c o v e r yo fz n 卸dA gi s8 5 ．2 7 ％蛐d3 8 ．3 8 ％r e s p e c 西e l y ． 1 【e yw o r d s l o w 酬el e a d ．z i n cs u l f i d eo r e ；p r e f e r e n t i a ln o t a t i o n ；n o t a t i o np r o c e s s 某铅锌矿是一种含银的多金属硫化矿，可供回 收的金属矿物种类较多，其中主要的金属硫化矿物 为闪锌矿 Z n S 、方铅矿 P b S 并伴生银。 针对该矿石的特点，考虑生产的实际情况，并 通过多种试验方案对比，最终确定了优先浮选铅， 再对铅粗精矿细磨再精选，之后选锌的浮选流程， 通过试验获得了较好的铅精矿、锌精矿，银作为伴 生矿物富集进入铅精矿和锌精矿，可作为有价成分 计价。 1 矿石性质 1 ．1 矿石的物质组成 原矿石中的金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、 黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱 铁矿、软锰矿、毒砂等。脉石矿物主要有白云石、 石英、更长石、方解石等。金属矿物之间共生关系 密切，原矿石的化学多元素分析结果见表1 ，铅、 锌物相分析结果见表2 ～3 。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1M u h i e l e m e n ta n a l v s i sr e s u l to fm n _ 1 D h n j n e o 糟／％ 元素A g oc u P bz n1 F eS s i o z 仙0 3c a 0，M g o 含量2 8 ．3O ．0 1 51 ．5 32 ．7 8 3 ．1 22 ．3 32 4 ．7 86 ．8 11 8 ．1 51 0 ．3 8 1 单位为矾，下同。 收稿日期2 0 1 3 0 3 2 9修回日期2 0 1 4 - 0 3 2 l 作者筒介袁来敏 1 9 7 4 - ，女，辽宁鞍山人。高级工程师，主要从事矿物加工、提纯和选矿试验研究工作。 万方数据 2 0 1 4 年第3 期袁来敏某低品位铅锌硫化矿浮选试验研究 1 5 衰2铅物相分析结果 7 陆l e2 A I l a l y s i sr e s u l t so f l e a dp h 鹊e ／％ 表3锌物相分析结果 T a b l e3A n a l v s i sr e s u h so fz i n cp h a 驰，％ 相别亚警荦嚣菱嚣尹嚣嚣鲥 含量 O ．嘶0 ．0 4 0 ．0 2 0 ．0 4 2 ．6 12 ．7 7 占有率2 ．1 7l mO ．7 21 ．4 49 4 ．2 2l ∞．0 1 ．2 铅锌矿物的赋存状态 试验矿石具有粒状结构，脉状结构，压碎结 构。金属矿物中方铅矿，他形晶，粒状及粒状集合 体，交代闪锌矿，多沿闪锌矿及脉石矿物的裂隙分 布。闪锌矿，他形晶，粒状集合体，具压碎结构， 包裹黄铁矿，并被方铅矿交代，呈脉状沿脉石裂隙 分布，金属矿物间的共生关系密切。因此，只有提 高磨矿细度使铅锌连生体矿物充分解离，才能达到 铅、锌与脉石矿物的有效分离。 2 选矿试验 通过对矿石性质的研究可知，该矿属于多金属 硫化矿矿石，金属矿物组成复杂，共生关系密切， 针对该矿石的特点，通过多次探索性试验，制定出 合理的浮选工艺流程。 2 ．1 选矿工艺流程的确定 试验过程中通过三种方案进行了混合浮选流 程、原矿细磨优先浮选流程和原矿粗磨优先浮选一 铅粗精矿再磨试验流程对比。 1 混合浮选流程 由于该矿铅锌含量较低，尝试混合浮选再铅锌 分离的选别流程，所取得的最好指标为铅精矿含 铅2 8 ．5 0 ％，含锌2 6 ．4 0 ％；锌精矿含锌4 0 ．6 0 ％，含 铅8 ．2 5 ％。试验结果很不理想。由于该矿中有价成 分嵌布粒度较细，无论对原矿细磨还是混合粗精矿 再磨，试验中均未取得理想指标。混合浮选中若使 锌从尾矿中充分分离必将加入较强捕收剂丁基黄 药，药剂残留在铅锌混合粗精矿中致使锌很难再被 抑制，造成铅锌混合精矿分离困难，因此，混合浮 选不利于该矿铅锌分离。 2 原矿细磨优先浮选流程 因该矿金属矿物共生密切，嵌布粒度较细，当 一段磨矿细度一7 4 斗m 占7 2 ．5 ％时，优先浮选铅， 经4 次精选铅精矿中铅含量4 8 ．0 0 ％，含锌达到 8 ．2 ％，有部分连生体存在于铅精矿中，说明这一细 度很难实现铅锌的单体解离，而通过原矿细磨至 一7 4 斗m 占9 4 ．4 ％时，采用优先浮选铅所取得的指 标铅精矿铅品位5 撇，锌品位4 ．0 0 ％，含银 5 5 2 加；锌精矿铅品位1 ．9 8 ％，锌品位4 5 ．6 0 ％， 含银2 3 0 趴。试验结果远远好于混合浮选指标。 但由于该矿原矿品位较低，过细磨矿势必会造成选 矿厂能耗过大，处理量降低，选矿成本过高，因此 不建议采取原矿细磨方案。 3 原矿相磨优先浮选铅相精矿再磨试验流程 从试验数据及现象我们可以考虑对原矿粗磨 细度为一7 4 斗m 占6 7 ．1 ％ ，优先浮选铅，再对铅 的粗精矿再磨再精选的选别流程，这样可以节约能 耗，同时提高选矿厂的处理量。由于该矿的铅锌嵌 布粒度较细，可浮性较好，铅容易从尾矿中分离出 来，而铅锌的连生体绝大部分被乙硫氮捕收到铅粗 精矿中，这样铅粗精矿中的连生体可以通过再次磨 矿实现单体解离，部分锌再从铅精矿中被抑制下 来，从而降低铅精矿中锌含量，提高铅精矿的产品 质量。 2 ．2 条件试验研究 2 ．2 ．1 磨矿细度试验 针对该矿优先浮选分别做了磨矿细度试验、 p H 调整试验、抑制剂用量试验，以及选锌硫酸铜 用量试验、丁基黄药用量试验等。 磨矿作业的目的是在适宜的磨矿细度条件下， 使目的矿物与脉石矿物充分单体解离，为目的矿物 有效回收提供条件。针对该矿金属矿物组成复杂， 共生关系密切，金属矿物与脉石矿物是否充分解离 是影响浮选指标的重要因素，适宜的磨矿细度可脱 除更多的脉石矿物，并使金属矿物充分富集，还要 保证金属矿物不因过细磨矿而泥化，这样不仅消耗 能源且影响金属矿物的回收率，因此，合理的磨矿 细度至关重要。 磨矿细度试验流程见图1 ，试验结果见图2 。 从磨矿细度试验结果可以看出，随着磨矿细度 的增加，铅锌与脉石矿物逐渐解离，浮选尾矿中铅 锌品位、回收率均逐渐降低。当磨矿细度一7 4 仙m 7 2 ．5 ％时，铅锌尾矿品位达到较低值，再增加磨矿 细度，铅在尾矿中的品位与回收率有所提高，主要 由于过细磨矿会造成铅泥化而损失在尾矿中，综合 考虑品位、回收率，结合现场磨机的磨矿能力，暂 兰兰 罢一 兰兰 万方数据 1 6 有色奎晨 选矿鄯分2 0 1 4 年第3 期 生药剂用量单位咖 人磨矿细度，变量 V c a 0l6 0 0 l 乙基黄药6 0 ，丁基铵黑药∞ l c 松醇油4 0 铅粗l 选I 1 I c 乙基黄药加，丁基铵黑药4 0 ＼铅粗I 选Ⅱ N丰銎戮，燃加 铅赫 铅扫警籼1 0 广] 嚣 中矿l I 丁基黄药l ∞ 锌粗l 选 锌精矿尾矿 图1 磨矿细度试验流程 F i g ．1 r 1 1 l ee x p e r i m e n t a lf l o w s h e e to f 班n d i n g f i n e n e s st e s t 邃 毯 咯 堡 褥 善 直 一7 4 “m 含量，％ 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 1 1 1 ee x p e r i 啪n t a lr e s u h so f 咖n d i n g f i n e n e s st e s t 定磨矿细度为一7 4 斗m7 2 ．5 ％较为合理。 2 ．2 ．2 捕收剂种类对比试验 在金属硫化矿的浮选工艺中，常用的捕收剂是 黄药、黑药，其极性基 亲固基 中含有与硫化矿 表面产生化学吸附的二价硫原子，因此，可以很好 的实现硫化矿与脉石的分离。从磨矿细度试验数据 可以看出，由于黄药加丁基铵黑药的捕收作用较 强，即使硫酸锌用量达到20 0 0 矾，锌仍然随着 药剂捕收作用上浮3 0 ％以上，不利于铅锌分离，为 合理使用药剂，既达到铅锌从尾矿中分离，又有利 于下一步的铅锌分离，调整捕收剂种类、用量尤为 重要。 在磨矿细度试验的基础上按图1 所示流程进行 了捕收剂种类及用量试验，试验结果见表4 。 表4捕收剂种类对比试验结果 7 I ’a b l e4- 1 1 l ee x p 硪舭n t a l 弛s u h so fc o u e c t o rk i n d s ／％ 捕收剂种类及用量，产品 。 品位回收率 ．鱼[ 2鱼整兰] 三玉二亘互 乙基黄如咖，印，柏，鬈嚣；錾譬意 嚣 乙硫氮1 ∞ 胁，∞，4 0 竺苎1 5 6 01 8 5 07 ．2 16 8 ．4 51 4 4 6 铎精矿8 ．1 l1 ．9 72 3 ．8 9l O ．5 6 明．3 9 乙基黄药9 0 4 0 ，3 0 ，2 0 铅精矿1 5 加7 ．7 65 ．4 l7 9 ．5 52 9 ．9 l 丁基铵黑药如 4 0 ，3 0 。2 0 锌精矿8 ．4 01 ．5 61 9 ．5 88 ．7 2 5 9 ．0 5 从捕收剂种类试验结果看出，用乙硫氮作选铅 的捕收剂，铅锌精矿品位较高，铅回收率略低，锌 回收率较高，铅精矿中锌含量较低，说明乙硫氮选 择性较好，有利于铅锌分离，而尾矿中铅锌存留略 高，可以通过扫选来实现达到合格尾矿抛弃。 3 优先浮选闭路试验 通过多个条件试验及方案对比，确定了本次试 验选择原矿粗磨优先选铅、铅粗精矿再磨、铅五次 精选，锌一次粗选、两次扫选、五次精选的选别流 程，进行了闭路试验，试验流程图见图3 ，试验结 果见表5 。 表5优先浮选闭路试验结果 1 a I b l e57 r h e 孢s u l t s0 fc l o s e 小- c i r c u i tt e s to fs e l e c t i v e n o t a t i o n／％ 产品名称产率] i J ‰i - 鲁 3 结论 1 矿石中的金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄 铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁 矿、软锰矿、毒砂等。脉石矿物主要有白云石、石 英、更长石、方解石等。金属矿物之间共生关系密 切，彼此分离困难。 2 针对该矿石选择合理的捕收剂、抑制剂和 选别工艺流程，充分利用铅与锌等矿物的可浮性差 删蚴蚴脚忉蚴嘶脚蚴㈣懈脚m 拼缁蚴眦蚴哪姗蛐撕耋| m瑚懈姗姗一黼肘肼 万方数据 2 0 1 4 年第3 期袁来敏某低品位铅锌硫化矿浮选试验研究 1 7 图3 优先浮选闭路试验流程 F i g ．3 ．1 1 l ec l o s e d c i r c u i tn 洲8 h ∞to fs e l e c t i v en o t 撕o n 异，是实现铅锌分离的关键。试验最终确定采用抑 锌浮铅的优先浮选流程，即原矿经一次粗磨、两次 粗选优先浮选铅、铅一次扫选、铅粗精矿再磨再经 五次精选得到铅精矿，而锌经一次粗选、两次扫 选、五次精选得到锌精矿的试验流程，试验取得结 果铅精矿铅品位5 1 ．0 0 ％、铅回收率8 6 ．6 3 ％，含 银5 1 8 虮、银回收率4 7 ．4 l ％；锌精矿锌品位 5 1 ．2 0 ％、锌回收率8 5 ．2 7 ％，含银2 3 4 矾银回收 下转第6 6 页 万方数据 6 6 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第3 期 产生的环节和原因 如铅金属量偏差值较大时，这 说明铅化验结果存在较大误差，需作调整，可将铅 金属改正后的品位值作为原始化验品位，再进行一 次平差计算，这样通过两次平差计算，基本可以消 除子样误差 ，更为科学地进行金属平衡调整，为 多金属选矿生产指标的优化计算提供了科学的数学 理论依据。 为了输人数据的方便，本文中采用了E x C E L V B A 语言编程。如果不懂得E X C E LV B A 语言编 程的，可以不用编程，只要掌握E X C E L 中矩阵函 数的使用方法，在E x C E L 电子表格中输入已知数 据编辑计算同样可以求解计算，而且简单易行。 利用本文中编制好的解算程序，相关人员只要 输入已知数据，点击程序中相关按钮，进行求解 算，即可打印输出结果，计算十分方便。也可以利 用网络快速查看选矿各项生产指标。通过本文计算 程序在选矿生产中的应用，降低了选矿生产指标的 计算误差，提高了统计计算速度。文中的计算方法 和计算程序编制，可以应用于多金属单精矿产品的 统计计算，也可以推广应用于两种以上多金属精矿 产品的选矿生产指标统计计算。 参考文献 [ 1 ] 同济大学数学教研室．线性代数[ M ] ．北京高等教育出 版社，1 9 8 7 ． [ 2 ] 同济大学数学教研室．高等数学[ M ] ．北京高等教育出 版社，1 9 8 5 ． [ 3 ] 崔希璋，於宗俦，刘大杰．广义测量平差[ M ] ．北京测绘 出版社，1 9 8 8 ． [ 4 ] 何煦春，梁中扬，胡乃联．多金属选矿厂生产指标统计计 算方法研究[ J ] ．黄金，2 0 0 7 ，2 8 5 3 9 - 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