某铜铅锌多金属硫化矿浮选工艺研究.pdf

2 0 1 4 年第2 期有色全属 选矿部分 2 l 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 4 ．0 2 ．0 0 6 某铜铅锌多金属硫化矿浮选工艺研究 危刚，齐向红，葛敏 河北省地矿中心实验室，河北保定0 7 1 0 0 0 摘要某铜铅锌多金属硫化矿各主要金属矿物嵌布粒度较细，共生关系密切，脉石矿物复杂，分离难度大。经 过多种方案的试验与比较，采用“铜铅混浮铜铅混合精矿分离尾矿选锌”的工艺流程，最终获得的钢精矿铜品位 1 7 ．8 9 ％、回收率7 6 ．9 1 ％。铅精矿铅品位5 3 ．4 2 ％、回收率8 7 ．4 2 ％，锌精矿锌品位5 5 ．7 2 ％、回收率8 4 ．1 3 ％，实现了铜铅 锌的有效分离。获得了较为理想的选矿指标。 关键词铜铅锌硫化矿；铜铅混浮；铜铅分离 中图分类号T D 9 2 3 “ ．7 ；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 1 4 0 2 - 0 0 2 1 - 0 5 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 naC u - P b - Z nP o l y m e t a m cS u l p h i d eO r e W E IG a n g ，舛X i a n g h o n g ，G EM i n H e b e iG e o p h y s i c a lM i n e r a lC e n t r a lL a b o r a t o r y ，B a o d i n gH e b e i0 7 1 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t I ti 8aC u P b Z np o l y m e t a l l i cs u l p h i d eo r ei nw h i c ht h em a i nv a l u a b l em e t a lm i n e r a l sw a s f i n e l yd i s s e m i n a t e da n dc l o s e l ya s s o c i a t e dw i t he a c ho t h e r ，a n dt h eg a n g u em i n e r a l sa 弛c o m p l i c a t e d ，S O i t i sd i f f i c u l tt ob es e p a r a t e d ．T h T o u s hc o m p a r i s o no fv a r i o u sp r o g r a m s ，t h ep r o c e s sf l o w s h e e to fC u - P bb u l k f l o t a t i o n 。C u P bs e p a r a t i o no fC u P bb u l kc o n c e n t r a t ea n dz i n cf l o t a f i o nw a sa d o p t e d ．F i n a l l yt h ec o p p e r c o n c e n t r a t eg r a d i n g1 7 ．8 9 ％C uw i t hr e c o v e r yo f7 6 ．9 1 ％．1 e a dc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g5 3 ．4 2 ％P bw i t l l r e c o v e r y8 7 ．4 2 ％a n dz i n cc o n c e n t r a t ec o n t a i l l i n g5 5 ．7 2 ％Z n 讲t hr e c o v e r yo f8 4 ．1 3 ％w e r eo b t a i n e db yt h e c l o s e d c i r c u i ta n dt h ec o p p e r ，l e a da n dz i n cw e r e e f f i c i e n t l ys e p a r a t e d ，S Og o o dm i n e r a lp r o c e s s i n gi n d e x e s w e r ea c h i e v e d ． K e yw o r d s C u - P b - Z ns u l f i d eo r e ；b u l kf l o t a t i o n o fc o p p e ra n dl e a d ；s e p a r a t i o no fc o p p e ra n dl e a d 某铜铅锌多金属硫化矿各主要金属矿物嵌布粒 度较细，共生关系密切，组分复杂，根据该矿的矿 石性质，采用丁基黄药作为硫化矿的捕收剂、硫化 钠配合“硫酸锌 亚硫酸钠”作为锌的抑制剂，优 先对铜铅进行混合浮选，选完铜铅后的尾矿使用硫 酸铜活化后选锌。铜铅混合精矿经过脱药处理后， 采用多种药剂方案进行详细试验研究后最终确定使 用重铬酸钾和羧甲基纤维素作为铅的抑制剂，成功 表1 7 I a b l e1 的实现铜铅分离，获得了良好的选矿指标。 1 矿石性质 原矿多元素分析结果见表1 ，铜、铅、锌物相 分析结果分别见表2 。4 。 试样中主要有价元素为铜、铅、锌。主要金属 矿物有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、少量黄铁矿、伴 生有少量的银。非金属矿物成分复杂，主要有石 矿石多元素分析结果 C h e m i c a la n a l y s i sr e s u l t so fm u l t i - e l e m e n to fr u n - o f - r a i n eOre|％ 1 单位为加，下同。 收稿日期2 0 1 3 - 0 3 - 2 7修回日期2 0 1 4 - 0 1 一1 7 作者简介危刚 1 9 8 7 一 ，男，江西抚州人，助理工程师，主要从事选矿工艺技术研究工作。 万方数据 2 2 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第2 期 表2 铜物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e rp h a s e | ％ 表3铅物相分析结果 T a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t so fl e a dp h a s e l ％ 表4锌物相分析结果 T a b l e4 A n a l y s i sr e s u l t so fz i n cp h a s e ，％ 英、绿泥石、角闪石和斜长石等，其次为绢云母、 碳酸盐矿物等。其中黄铜矿呈它形晶粒状，粒度大 小不等，有粗细两种颗粒形态。粗粒级的黄铜矿粒 度一般为0 ．4 0 ～0 。2 0l n m ，细粒级的黄铜矿 粒度 为0 ．0 1i n l n 左右或小于0 ．0 0 5m m 和方铅矿、黄 铁矿密切连生，部分呈微粒状包含于方铅矿中。方 铅矿在矿石中呈它形晶粒状 粒度一般为0 ．2 6 0 ．0 3m i l l 和黄铜矿紧密连生，或包裹黄铜矿微 粒。闪锌矿在矿石中分布不均匀，呈它形粒状 粒 度一般为0 ．5 0 ～0 ．0 5m m 和粗粒级黄铜矿、方铅 矿相互连生，颗粒界限交错，呈复杂的嵌布关系。 矿石中的铜、铅、锌硫化物相互连生、相互包裹， 给彼此的分离造成一定困难。 2 选矿试验研究 进行铜、铅、锌选别药剂用量条件试验之前， 进行了可选性探索试验。试验过程中，在不加铜铅 锌抑制剂的条件下，直接加松醇油浮选，铅、铜和 少部分锌天然可泽陛很好且接近，而大部分锌的天 然可浮性相对较差。同时根据“抑多浮少”的原 则，确定采用“抑锌混浮铜铅”的方案。 2 ．1 磨矿细度试验 由于原矿中有用矿物嵌布粒度较细且不均匀， 有用矿物的解离度是影响精矿产品回收率和质量的 重要参数之一，为确定合适的粗选磨矿细度，进行 了磨矿细度试验。试验流程如图l 所示，其中药剂 用量为石灰20 0 0 、硫化钠10 0 0 、硫酸锌20 0 0 、 亚硫酸钠10 0 0 、铜铅捕收剂丁基黄药8 0 、起泡剂 松醇油2 0 趴，试验结果见图2 。 铜铅混 原矿 锌扫选中矿尾矿 图1 原则流程 F i g ．1 T h ep r i n c i p l eb e n e f i c i a t i o nf l o w s h e e t 逻 趟 喀 堡 静 擎 囡 一7 4 恤m 含量，％ 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s se x p e r i m e n t 铜品位；- t 3 - 铜回收率；◆铅品位； o - 铅回收率；- 锌品位；也一锌回收率；下同 从图2 可以看出，在磨矿细度为一7 4I r m 占 8 1 ．5 ％时锌品位较低，同时铜铅回收率较为理想。 综合考虑选择一7 4 斗m 占8 1 ．5 ％为本试验最佳磨矿 细度。 2 ．2 铜铅混合浮选 2 ．2 ．1 抑制剂的选择及用量试验 由于矿石中锌矿物品位高于铜、铅矿物的品 位，而且锌矿物的可浮性较好，因此在铜铅混合浮 选中，抑制剂的选择较难确定。经反复试验和调 整，试验流程如图1 所示，对比组合抑制剂“碳酸 万方数据 2 0 1 4 年第2 期危刚等某铜铅锌多金属硫化矿浮选工艺研究 2 3 钠 硫酸锌”、“硫酸 硫酸铁 亚硫酸钠”、“硫酸 锌 亚硫酸钠”、“石灰 硫化钠 硫酸锌 亚硫酸 钠”、“硫酸锌 氰化钠 碳酸钠”所产生的抑锌效 果，最终确定以“石灰 硫化钠 硫酸锌 亚硫酸 钠”作为铜铅混合浮选中锌的抑制剂。试验结果见 表5 。 在确定锌的有效抑制剂为“石灰 硫化钠 硫酸 锌 亚硫酸钠”后，分别进行了石灰、硫化钠、硫 酸锌、亚硫酸钠的用量试验，最终确定石灰、硫 化钠、硫酸锌、亚硫酸钠的用量分别为50 0 0 、 20 0 0 、30 0 0 和15 0 0s ／t 。 2 ．2 ．2 铜铅捕收剂种类和用量条件试验 在确定了铜铅混选锌抑制剂的条件下，对铜、 铅硫化矿最常用的捕收剂丁基黄药、乙基黄药、乙 硫氮、Z 一2 0 0 做了对比试验，试验流程见图l ，试 验结果见表6 。 从表6 可以看出，Z 一2 0 0 对铜有选择性回收， 但对铅的回收作用较差；丁基黄药 乙硫氮能提高 铜铅的回收率，但同时闪锌矿大部分也被富集到了 铜铅混合精矿中而不被抑制，所以确定采用丁基黄 药作铜铅粗选时的捕收剂。图3 为丁基黄药用量试 验结果，丁基黄药用量确定为6 0 趴。 2 ．3 铜铅分离试验 在进行铜铅分离试验前，先对铜铅混合粗精矿 进行了4 次精选，第1 次精选的药剂用量 相对原 矿，下同 硫酸锌8 0 0 、亚硫酸钠4 0 0s ／t ，第2 次 精选为硫酸锌4 0 0 、亚硫酸钠2 0 0g ／t ，第3 次与第 4 次都为硫酸锌2 0 0 、亚硫酸钠1 0 0g t ，得到较高 表5 T a b l e5 零 、 趟 咯 堡 瓣 娶 匿 丁基黄药用量， g t - 1 图3 丁基黄药用量试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fb u t y lx a n t h a t ed o s a g et e s t 品位的铜铅混合精矿使用活性炭、硫化钠进行脱药 处理后，再进行铜铅分离试验。铜铅分离包括抑铅浮 铜和抑铜浮铅，分别对铅的抑制剂和铜的抑制剂进 行选择性试验，分离后铜精矿与铅精矿指标见表7 。 表7铜铅分离抑制剂种类试验结果 T a b l e7R e s u l t so ff l o t a t i o n d e p r e s s a n t ss p e c i e s t e s t o fs e p a r a t i o no fc o p p e ra n dl e a d／％ 药剂种类产品名称告鲁 C N A S 羧甲基纤维素亚硫酸钠 铜精矿1 7 ．3 6 1 ．3 3 水玻璃 1 5 2 为铅的抑制剂铝精矿2 ．0 1 5 3 ．2 4 淀粉为铅的抑制剂 嚣；1 1 8 ．0 5 ．4 1 删1 2 ．8 9 氰化钠为铜的抑制剂 嚣嚣1 7 0 ．8 6 ．5 3 篓8 ．9 羧甲基纤维素 重铬酸钾铜精矿2 0 ．1 1 3 ．4 8 为铅的抑制剂 铅精矿0 ．8 6 5 2 ．8 6 巯基乙酸钠为铜的抑制剂塑苎1 1 5 4 6 5 5 6 从表7 可以看出，铜铅分离方法采用抑铅浮铜 抑制剂种类条件试验结果 R e s u l t so fd e p r e s s a n tk i n d stest|％ M m 册m m 艘∞m 凹ⅣⅢ眦姗砌舢姗狮珊哪肼M船加的躬邡M∞m肼他u够t髓M巧乱订他 万方数据 2 4 有色金属 选矿鄯分2 0 1 4 年第2 期 铜精矿 图4 闭路试验流程 F i g ．4 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 万方数据 2 0 1 4 年第2 期危刚等某铜铅锌多金属硫化矿浮选工艺研究 ’2 5 的试验方案，羧甲基纤维素配合重铬酸钾作为铅抑 制剂时，铜精矿、铅精矿指标较为理想。羧甲基纤 维素、重铬酸钾的适宜用量分别为1 0 0 和2 0 0g ／t 。 2 ．4 选锌试验 综合之前条件试验可以确定铜铅混合浮选的固 定条件。选完铜铅后的尾矿使用硫酸铜作为锌矿物 的活化剂、丁基黄药作为锌矿物的捕收剂、松醇油 为起泡剂。一次粗选、一次扫选获得锌粗精矿，加 入水玻璃两次精选后，开路获得锌品位5 5 ．3 7 ％、 回收率6 0 ．6 1 ％的锌精矿。 2 ．5 闭路试验 在铜铅混浮及分离、锌浮选等条件试验的基础 上进行了铜、铅、锌闭路流程试验，最终确定的闭 路试验流程及药剂制度见图4 ，试验结果见表8 。 表8闭路试验结果 T a b l e8R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t／％ 产品产率一 名称’。 C u 品位 P bZ n A 9 1 回收率 C uP b Z n A g 7 6 ．9 14 ．2 33 ．4 43 2 ．4 9 4 ．2 78 7 ．4 22 ．7 62 5 ．8 7 9 ．9 62 ．7 08 4 ．1 31 2 ．8 2 8 ．8 65 ．6 59 ．6 72 8 ．8 2 1 0 0 ．O1 0 0 ．Ol ∞．01 0 0 ．O 铜精矿1 ．5 61 7 ．8 9 2 ．5 27 ．3 4 9 3 0 铅精矿1 ．5 2 1 ．0 25 3 ．4 26 ．0 37 6 0 锌精矿5 ．0 20 ．7 2 O ．5 05 5 ．7 211 4 尾矿9 1 ．9 00 ．0 3 50 ．0 5 70 ．3 5 1 4 ．0 原矿1 0 0 ．00 ．3 60 ．9 33 ．3 24 4 ．6 5 闭路试验采用“抑锌混浮铜铅铜铅分离选 锌”的试验方案，期间以“石灰 硫化钠 硫酸锌 亚硫酸钠”抑制锌，粗选获得铜铅混合粗精矿经过 4 次精选之后采用“活性炭 硫化钠”进行脱药处 理，以“羧甲基纤维素 重铬酸钾”作为铅抑制剂 有效进行了铜铅分离，最终获得铜品位1 7 ．8 9 ％、 回收率7 6 ．9 1 ％、含银9 3 0g ／t 的铜精矿，铅品位 5 3 ．4 2 ％、回收率8 7 ．4 2 ％、含银7 6 0g ／t 的铅精矿。 最后采用硫酸铜作为锌活化剂，获得锌粗精矿后经 过3 次精选最终获得锌品位5 5 ．7 2 ％、回收率 8 4 ．1 3 ％、含银1 1 4g ／t 的锌精矿。铜、铅和锌精矿 中银的总回收率为7 1 ．1 8 ％，产品各项选矿指标均 较为理想。 3 结论 1 根据该多金属矿矿石性质，确定采用抑锌 混浮铜铅的试验方案，依据条件试验结果确定以硫 化钠配合硫酸锌、亚硫酸钠作为该矿锌的有效组合 抑制剂。 2 详细考察了铜铅分离过程中多种抑制剂对 铜、铅精矿指标所产生的影响。确定试验流程及药 剂制度后进行了闭路试验最终获得铜品位1 7 ．8 9 ％、 回收率7 6 ．9 1 ％、含银9 3 0g ／t 的铜精矿，铅品位 5 3 ．4 2 ％、回收率8 7 ．4 2 ％、含银7 6 0g e t 的铅精矿， 锌品位5 5 ．7 2 ％、回收率8 4 ．1 3 ％、含银1 1 4 虮的锌 精矿，铜、铅、锌精矿中银的总回收率为7 1 ．1 8 ％。 矿石中主要有价金属元素均得到合理选别与回收。 参考文献 [ 1 ] 叶从新，李碧平，薛峰，等．华南某铜铅锌矿浮选工艺 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 L O 1 5 8 ． [ 2 ] 肖巧斌，历平，王中明，等．西藏某铜铅锌多金属选矿 工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 2 “1 0 ． [ 3 ] 乔吉波，郭宇，王少东．某复杂难选铜铅锌多金属矿选 矿工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 3 4 - 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