乌拉根硫化铅锌矿提高锌回收率的试验研究.pdf

1 2 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第2 期 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 4 乌拉根硫化铅锌矿提高锌回收率的试验研究 沈卫卫1 ，一，万玲1 ，刘晓玮2 1 ．乌恰县金旺矿业发展有限责任公司，新疆乌恰8 4 5 4 5 0 ；2 ．河南理工大学，河南焦作4 5 4 1 5 0 摘要针对生产现场锌回收率低的问题，进行了相关试验研究，试验确定通过扫选添加硫酸铜、延长硫酸铜搅拌 时间和改变硫酸铜添加顺序，能够有效提高锌品位和回收率，与设计药剂制度相比 搅拌时间由设计的2 ．5r a i n 变为1 0 I l l i n ，锌品位提高2 ．8 7 ％，锌回收率提高1 ．8 4 ％。 关键词硫酸铜；搅拌时间；加药顺序；品位；回收率 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 1 2 0 4 R e s e a r c ho nt h eI m p r o v i n gt h eZ i n cR e c o v e r yf r o mW u l a g e nP b - Z nS u l p h i d eO r e S 五田ⅣW e i w e i l ”，W A N 日叼1 ，L 1 - UX i a o w e i s 1 ．W u q i a x i a nJ i n w a n gM i n i n gD e v e l o p m e n tC o ．，L t d ．，W u q i aX i n j i a n g8 4 5 4 5 0 ，C h i n a ； 2 ．H e n a nP o 毡t e c h n i cU n i v e r s i t y ，J i a o z u oH e n a n4 5 4 1 5 0 ，C h i n a A b s t r a c t B a s e do nt h ep r o b l e mo fl o wr e c o v e r yo fz i n c o fo p e r a t i n gp l a n t ，t h er e l a t i v er e s e a r c h e s w e r ec o n d u c t e d ，a n dt h et e s tc o n d i t i o n so fa d d i n gc o p p e rs u l f a t ea ts c a v e n g i n g ，i n c r e a s i n gt h ea g i t a t i n gt i m e o fc o p p e rs u l f a t ea n dc h a n g i n gt h ed o s i n gs e q u e n c eo fs u l f a t eh a v eag r e a ti n f l u e n c eo ni m p r o v i n gt h eg r a d e a n dr e c o v e r yo fz i n c ．C o n t r a s tw i t ht h ed e s i g n e dr e a g e n ts y s t e m ，t h ea g i t a t i n gt i m eW a sc h a n g e df r o m2 ．5 m i nt o1 0m i n ，a n dt h eg r a d ea n dr e c o v e r yo fz i n cw e r ei m p r o v e db y2 ．8 7 ％a n d1 ．8 4 ％r e s p e c t i v e l y ． K e yw o r d s c o p p e rs u l f a t e ；c o n d i t i o n i n gt i m e ；d o s i n gs e q u e n c e ；g r a d e ；r e c o v e r y 乌拉根铅锌矿位于帕米尔高原上，目前是新疆 规模最大的铅锌矿，也是2 0 0 7 年度中国地质找矿 十大成果之一，历经近两年时间的建设，日处理 50 0 0t 的铅锌矿选矿厂已建成并已投产，这不仅 为新疆有色金属加工业提供了可靠的原料保证，也 为我国铅锌行业的发展做出了重要贡献。 0 ．1 ～2m l n ，呈次棱角状、次圆状，很难见到具有复 杂边缘线的砂屑。砂屑成分复杂，以石英砂屑、硅 质岩屑、石英岩屑为主；其次是长石砂屑、浅变质 泥岩屑、泥质粉砂岩屑、泥质硅质岩屑；还有微量 花岗岩、白云母、黑云母等。脉石矿物有白云石、 方解石、石英、天青石和石膏等[ 2 ] 。 1 矿石性质2 现工艺流程及分析 乌拉根铅锌硫化矿矿石为砂砾岩型矿石，以粒 状结晶结构为主，少数为胶状、结核状、圆球状结 构，构造有浸染状、层纹状、层纹条带状、草莓状 构造等[ 1 ] 。有用矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁 矿，另伴有少量毒砂，偶见黄铜矿，铅矿物和锌 矿物与方解石、水云母、高岭石、黄铁矿等共生， 以填隙物形式共同胶结成砂屑。砂屑粒径主要在 收稿日期2 0 1 3 - 0 2 1 5 修回日期2 0 1 4 - 0 1 2 0 作者简介沈卫卫 1 9 8 6 - ，男，河南商丘人，工程师。 设计流程采用的是常规优先浮选流程，设计浮 选工艺流程见图1 ，设计在试验的基础上增加了一 次精选作业，设计硫化锌指标为锌回收率9 2 ．9 3 ％， 锌品位5 6 ．7 3 ％。生产实践中发现选锌流程存在问 题如下 1 生产中处理的原矿达不到全部为硫化矿要 求，一般含有1 5 ％～3 5 ％的氧化锌矿，一定程度上 万方数据 2 0 1 4 年第2 期沈卫卫等乌拉根硫化铅锌矿提高锌回收率的试验研究 1 3 锌精矿 图1乌拉根铅锌矿设计浮选工艺流程 F i g ．1 T h ed e s i g n e dp r o c e s sf l o w s h e e tf 南m W u l a g e nP b - Z nO r e 影响硫化锌的回收率； 2 锌矿物的活化和捕收采用的是集中加药方 式，目的矿物易脱落，造成二次富集差，锌“后 窜”现象严重； 3 锌精选泡沫发虚，且作业循环量小； 4 硫化锌回收率差，仅6 0 ％一6 5 ％，远低于设 计水平。 3 试验研究 针对生产现场锌回收率低的问题，对锌扫选尾 矿进行了试验研究，旨在为原工艺流程优化提供理 论依据。 3 ．1 锌浮选流程样细度测定 设计原矿磨矿细度为一7 4 斗m 占5 2 ．9 8 ％，锌浮 选流程样细度测定结果见表1 。 从表1 中可以看出，生产流程样中，细度满足 设计要求，以下试验不再对细度进行检测，锌原矿 表1流程样细度测定结果 T a b l e1F i n e n e s sa n M y s i sr e s u l to ft h ep r o c e s s f l o w s h e e ts amples|％ 产品磨矿细度锌浮选给矿锌尾矿锌精矿 细度 - 7 4 似n 含量 5 8 ．0 5 6 ．74 9 ．07 3 ．4 锌氧化率为2 1 ．6 1 ％。 3 ．2 锌尾矿再选锌药剂试验 生产流程中所用药剂采用的是设计药剂制度， 为研究哪种药剂对未回收的锌矿物影响最大，在此做 了药剂丁基钠黄药2 0 0 ∥t 、硫酸铜2 0 0g ，t 、松醇 油3 0 趴对锌尾矿再选锌的试验研究，试验结果见 图2 。 4 0 ．0 0 3 5 ．0 0 3 0 ．0 0 零 喜2 5 m 娶2 0 ．0 0 回1 5 伽 1 0 ．0 0 5 ．o o 药剂种类 图2 锌尾矿再选锌药剂试验结果 F i g ．2 T h ea g e n tt e s tr e s u l to fz i n cf l o t a t i o nf r o m z i n cr a i l i n g s 从图2 中可以看出单加硫酸铜锌回收率和品位 都达到最高，而同时加硫酸铜和丁基钠黄药时，回 收率和品位较单加硫酸铜次之，可见锌作业浮选流 程中捕收剂和起泡剂充足，未回收的锌矿物受硫酸 铜影响最大，硫酸铜是提高锌回收率的关键药剂， 因此，扫选中添加硫酸铜将有利于锌的回收。 3 ．3 锌尾矿再选锌p H 试验 设计流程中，对选锌作业p H 无要求，采用的 是自然p H ，为确定p H 对锌尾矿再选锌的影响程 誉 、 褂 擎 回 堡 趔 Ⅱ是 图3 锌尾矿再选锌p H 试验结果 F i g ．3 T h ep Hv a h 】et e s tr e s u l to fz i n cf l o t a t i o n f r o mz i n ct m l i n g s ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞ 舒柏药∞笛加2 m ，o 万方数据 1 4 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第2 期 度，基于硫酸铜活化闪锌矿的电化学性质阳o | ，在 此做了p H 对锌尾矿再选锌的试验研究，硫酸铜添 加量为2 0 0g ／t ，试验结果见图3 。 从图3 中可以看出，p H 对锌回收率影响较硫 酸铜弱，硫酸铜是提高锌回收率的最佳途径。 3 ．4 锌尾矿再选锌硫酸铜用量试验 初步确定硫酸铜是提高锌回收率的关键药剂 后，对硫酸铜做了用量试验，试验结果见图4 。 冰 、 槲 娶 叵 堡 毯 咯 硫酸铜用量， g t _ 1 图4 锌尾矿再选锌硫酸铜用量试验结果 F i g ．4 T h er e s u l to fc u p r i cs u l f a t ed o s a g et e s to f z i n cf l o t a t i o nf r o mz i n ct m l i n g s 从图4 可以看出硫酸铜最佳用量为1 0 0g ／t ， 根据此结果，初步确定扫选中添加硫酸铜为1 0 0g ／t 。 3 ．5 锌粗选硫酸铜搅拌时间试验 设计锌粗选硫酸铜搅拌时间是2m i n ，考虑到 生产中搅拌时间短的问题，在此做搅拌时间试验， 试验结果见图5 。 冰 、 褂 擎 国 堡 邀 咯 搅拌时间／m i n 图5 锌粗选硫酸铜搅拌时间试验结果 F i g ．5 T h ec u p 6 cs u l f a t ec o n d i t i o n i n gt i m et e s t r e s u l to fz i n cr o u g h i n gf l o t a t i o n 从图5 可以看出，搅拌时间为2m i n 时，锌精 矿锌回收率和品位最差，最佳搅拌时间为1 0m i n 。 3 ．6 加药顺序试验 从锌尾矿再选锌药剂试验结果中可以看出，当 流程中加入丁基钠黄药和松醇油，不需加其它药剂 的情况下，硫酸铜可以活化闪锌矿，并可以高效回 表2加药顺序试验结果 T a b l e2T h er e s u l to fd o s i n gs e q u e n c et e s t／％ 收锌矿物，在此做加药顺序及搅拌时间试验，试验 结果见表2 ，其中硫酸铜2 0 0g ／t ，丁基钠黄药1 0 0 趴，松醇油2 0 趴。 由表2 可以看出，试验②的锌品位比试验①下 降0 ．2 7 ％，但锌回收率上升1 ．2 6 ％，试验③的锌品 位比试验①上升0 ．0 5 ％，锌回收率上升0 ．7 6 ％，可 见，在先加丁基黄药后加硫酸铜 搅拌时间为2 ．5 ～ 5m i n 有利于锌回收，考虑到锌回收率和品位需 要得到全面提高，搅拌时间确定为5m i n 。 3 ．7 开路试验 在上述条件试验的基础上，按生产流程锌作业 进行开路试验，生产中锌精矿品位始终能够维持在 5 0 ％左右，所以试验采用“一次粗选、一次扫选” 流程，试验结果见表3 。 表3开路试验结果 T a b l e3T h er e s u l to fo p e n - c i r c u i tt e s t ／％ 试验条件产品名称产率品位回收率 从表3 中可以看出，扫选中添加硫酸铜能够有 ∞加∞∞胁∞∞加∞悖坶挎均掩掩掩博墙 万方数据 2 0 1 4 年第2 期沈卫卫等乌拉根硫化铅锌矿提高锌回收率的试验研究 1 5 效提高扫选锌品位和回收率，试验②基本为设计药 剂制度，但搅拌时间由设计的2r a i n 变为1 0m i n ， 但其与试验③相比，粗、扫选锌品位和回收率均有 所下降，但试验③与试验④相比，扫选品位和回收 率分别降低2 ．1 0 ％和1 ．8 3 ％，确定做试验②、试验 ③、试验④的闭路试验，闭路试验采用“一次粗 选、一次扫选、一次精选”流程。 3 ．3 闭路试验 闭路试验结果见表4 。 表4闭路试验结果 1 a 蛐e4T h er e s u l to fc l o s e d c i r c u i tt e s t | ％ 从表4 可以看出，对比试验②和试验③，先添 加丁基黄药和松醇油后加硫酸铜比先添加硫酸铜后 添加丁基黄药和松醇油的锌品位和回收率分别提高 1 ．6 8 ％和1 ．4 9 ％，在粗选先添加丁基黄药和松醇油 后加硫酸铜的药剂条件下，扫选只添加硫酸铜比只 添加丁基黄药和松醇油锌品位和回收率分别高 1 ．1 9 ％和O ．3 5 ％。 4 结论 1 在先活化后捕收的药剂制度下，延长锌粗 选硫酸铜搅拌时间，可提高锌粗选精矿的锌品位和 回收率。 2 在先捕收后活化的药剂制度下，适当缩短 硫酸铜搅拌时间，可提高锌粗选精矿的锌品位和回 收率。 3 扫选添加硫酸铜有利于提高锌扫选的品位 和回收率。 4 与设计药剂制度相比 搅拌时间由设计的 2 ．5m i n 变为1 0I I l i n ，粗选丁基黄药1 0 0g ／t 松 醇油2 0 加 硫酸铜2 0 0g ／t ；扫选硫酸铜1 0 0 趴，可实现锌精矿品位提高2 ．8 7 ％，锌回收率提 高1 ．8 4 ％。 参考文献 [ 1 ] 巫銮东．乌拉根硫化铅锌矿浮选工艺研究[ J ] ．矿业研究 与开发，2 0 1 1 1 4 3 4 6 ． [ 2 ] 李丰收，王伟，杨金明．新疆乌恰县乌拉根铅锌矿床 地质地球化学特征及其成因探讨[ J ] ．矿产与地质， 2 0 0 5 ，1 9 4 3 3 5 3 4 0 ． [ 3 ] 顾帼华，王淀佐．硫酸铜活化闪锌矿的电化学机理[ J ] ． 中南工业大学学报，1 9 9 9 ，3 0 4 3 7 4 - 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