新疆某铅锌浮选尾矿综合回收氧化锌矿试验研究.pdf

1 8 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第6 期 d a i 1o ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．0 6 ．0 0 5 新疆某铅锌浮选尾矿综合回收氧化锌矿试验研究 郑锡联 厦门紫金矿冶技术有限公司，福建厦门3 6 1 0 0 0 摘要新疆某铅锌浮选尾矿锌含量低，细粒级矿物中锌分布率高，属于低品位难选氧化锌矿。试验针对该尾矿中氧化 锌矿的回收利用开展了大量探索试验，确定了先浮选、浮选粗精矿重选、重选中矿和尾矿酸浸的试验方案，其中浮选重选联合 闭路试验可得到含锌3 5 ．9 8 ％、含S i 0 2 1 3 ．1 7 ％、锌回收率2 6 ．7 3 ％的锌精矿，该锌精矿可并人硫化锌精矿直接销售；重选中矿 和尾矿进行酸浸试验，浸出率大于8 0 ％。浮选一重选 酸浸工艺锌总回收率达到6 5 ％以上，实现了尾矿中锌资源的回收利 用。 关键词氧化锌；浮选；重选；铅锌尾矿 中图分类号T D 9 2 6 ．4 ；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 7 0 6 - 0 0 1 8 - 0 4 S t u d yo nt h eR e c o v e r yo fZ i n cO x i d eM i n e r a l sf r o mt h eT a i l i n go faL e a d - z i n c M i n e r a lP r o c e s s i n gP l a n ti nX i n j i a n g z H E N GX i l i a n X i a m e nZ i j i nM i n i n ga n dM e t a l l u r g yT e c h n o l o g yC o ．，L t d ．，X i a m e nF u j i a n3 6 1 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t n et a i l i n go fal e a d z i n cm i n e r a lp r o c e s s i n gp l a n ti nX i n j i a n gw i t hl o wz i n cc o n t e n ta n dh i g hz i n c d i s t r i b u t i o nr a t ei nt h ef i n em i n e r a l si sar e f r a c t o r yl o w g r a d ez i n co x i d eo r e ．T h ee x p l o r a t o r ye x p e r i m e n t sa c c o r d i n g t ot h er e c o v e r yo f z i n co x i d ei n d i c a t e dt h a tf l o t a t i o nf i r s t ，g r a v i t ys e p a r a t i o nf o rt h er o u g hc o n c e n t r a t eo ff l o t a t i o n ， t h em i d d l i n g sa n dt a i l i n go fg r a v i t ys e p a r a t i o np r o c e s s e db ya c i dl e a c h i n gw a sd e t e r m i n e d ．T h ec o n c e n t r a t eg o tf r o m t h ec l o s e d c i r c u i tc o n t a i n e d3 5 ．9 8 ％Z na n d1 3 ．1 7 ％S i O ，w i t har e c o v e r yo f2 6 ．7 3 ％o fZ n ．I tc a nb es a l e dw i t h t h ez i n cs u l f i d ec o n c e n t r a t e ．T h el e a c h i n gr a t eo fm i d d l i n g sa n dt a i l i n go fg r a v i t ys e p a r a t i o nw e r eg r e a t e rt h a n8 0 ％． T h et o t a lr e c o v e rw a sm o r et h a n6 5 ％，r e a l i z i n gt h ec o m p r e h e n s i v er e c o v e r yo fz i n ci nt h et a i l i n g s ． K e yw o r d s z i n co x i d e ；f l o t a t i o n ；g r a v i t ys e p a r a t i o n ；l e a d - z i n ct a i l i n g s 新疆某铅锌矿浮选尾矿中锌矿物部分氧化，氧 化率约3 0 ％。目前，该矿山仅回收硫化矿部分，氧化 矿部分存在于尾矿中，因品位较低一直未被利用。 随着资源的日益不足，尾矿中低品位氧化锌矿回收 利用越来越受到重视。为此，本文针对该尾矿中氧 化锌的回收利用进行了选矿试验研究。 1 矿石性质 新疆某铅锌浮选尾矿中有用元素主要为锌，且 以锌的氧化矿物为主，锌的硫化矿物含量很少。脉 表1 T a b l e1 石主要为石英，其次是方解石、白云石和钾铝硅酸盐 等。其多元素分析结果见表1 ，锌物相分析结果见 表2 。 对试验矿样进行筛析试验，由表3 筛析试验结 果可知，试验样品一7 4 ／x m 占5 2 ．4 ％；氧化锌主要分 布在细粒级矿物中，其中6 9 ．5 9 ％氧化锌分布在一7 4 恤m 粒级，4 5 ．7 4 ％氧化锌分布在一4 4i x m 粒级。说 明氧化锌矿物存在过磨现象，这也是造成氧化锌回 收困难的重要原因之一。 多元素分析结果 M u l t i e l e m e n t sa n a l y s i sr e s u l t s ／％ 收稿日期2 0 1 7 - 0 3 - 2 0 修回日期2 0 1 7 - 0 9 1 2 作者简介郑锡联 1 9 8 6 ． ，男，江西上饶人，硕士，工程师，主要从事选矿工艺研究方面的工作。 万方数据 2 0 1 7 年第6 期郑锡联新疆某铅锌浮选尾矿综合回收氧化锌矿试验研究 - 1 9 表3试验样品筛析试验结果 T a b l e3T h ea n a l y s i sr e s u l t so fs i e v ea n a l y s i s ／％ 2 试验方案 目前氧化锌矿的选别方法主要有硫化一黄药浮 选法及硫化一胺浮选法引，硫化一胺浮选法由于胺 类捕收剂会优先附着于矿泥上导致选择性降低，浮 选前一般进行脱泥处理1 3 j 。然而，由表3 筛析结果 可知，氧化锌矿主要存在于细粒级矿物中，脱泥处理 会使大量目的矿物损失于矿泥中，实验室试验结果 也表明胺类捕收剂对该矿的效果较差。硫化一黄药 浮选法一般需要加温且也要预先脱泥，同样不适用 于该尾矿。 考虑到锌的天然矿物中闪锌矿、菱锌矿的密度 都在4g ／c a 3 左右，而脉石中的主要矿物石英的密度 只有2 ．7g ／c m 3 左右、方解石的密度只有2 ．7 9g ／e m 3 左右，可以考虑使用重选来进行分选H 1 。然而由于 入选锌品位太低，实验室尝试对该尾矿直接进行重 选效果并不理想，可考虑用浮选的方法对锌矿物进 行一定程度富集后再进行重选HJ 。 本试验经过大量探索试验，选择出两种捕收剂 组合使用，在弱酸条件下无需脱泥直接浮锌，可得到 品位约7 ％、回收率约7 2 ％的锌粗精矿。对所得粗 精矿分别进行精选、重选 酸浸、直接酸浸试验，发 现精选最多只能将锌品位提高到1 7 ％左右；重选可 将锌品位提高到3 5 ％左右，且重选精矿与前期硫化 锌精矿合并后可得到锌含量大于5 0 ％、S i O 含量小 于5 ％的合格锌精矿，重选中矿和尾矿则可用酸浸的 方法回收；锌粗精矿直接酸浸浸出率较低，可能是因 为其中含有少量硫化锌矿物不能被浸出。 综上所述，试验最终确定使用先浮选，浮选粗精 矿重选的工艺方案。 3 试验结果与讨论 3 ．1 捕收剂种类试验 试验通过对皂类捕收剂F B 、P A 6 4 及M g - 7 单独 进行试验得知，P A 6 4 对氧化锌矿物选择性较好，但 捕收性较差；F B 及M g - 7 捕收性能较好，但选择性 差，且单独使用时泡沫黏稠。根据组合捕收剂的功 能互补机理哺剖，选择性较好的P A 6 4 与捕收性较好 的F b 或M g - 7 组合使用可能产生协同效应。因此， 考虑将F B 和M g - 7 分别与P A 6 4 配合使用，具体试验 流程如图1 所示，试验结果见表4 。 锌 ；下同 锌粗精矿2尾矿 图1捕收剂种类试验流程图 F i g ．1 F l o w s h e e to fc o l l e c t o r st e s t 由表1 试验结果可知P A 0 4 与F B 组合使用的浮 选效果优于P A 6 4 与M g - 7 组合使用的浮选效果，因 此试验确定使用P A 6 4 与F B 组合作为氧化锌矿浮选 捕收剂。 图2 硫酸用量条件试验结果 F i g ．2 T e s tr e s u l t so ft h es u l f u r i ca c i dd o s a g e 3 ．2 硫酸用量条件试验 水玻璃用量为4 0 0g ／t ，一段粗选P A 6 4 用量为 3 0 0g ／t 、F B 用量为5 0g ／t ，二段粗选P A 6 4 用量为 万方数据 2 0 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第6 期 1 5 0g ／t 、F B 用量为5 0g ／t ，考察硫酸用量对氧化锌矿 呈先增加后降低趋势，综合考虑品位和回收率，选择 浮选的影响，试验结果见图2 。由图2 可知，随着酸硫酸用量20 0 0g ／t ，此时锌粗精矿品位8 ．7 3 ％，锌回 用量的增加，锌品位呈先降低后增加趋势，锌回收率收率6 5 ．4 9 ％。 表4捕收剂种类试验结果 T a b l e4T e s tr e s u l t so fc o l l e c t o r s／％ 捕紫及兰只量 样品名称产率锌品位锌回收率 P A 6 4 F B3 0 0 5 0 P A 6 4 F B1 5 0 5 0 锌粗精矿1 锌粗精矿2 尾矿 合计 6 ．6 6 6 ．0 6 8 7 ．2 8 1 0 0 ．O 7 ．7 2 4 ．8 9 O ．4 2 1 ．2 l 4 3 ．5 8 2 5 ．1 2 3 1 ．3 0 l o o ．0 锌粗精矿1 锌粗精矿2 1 2 ．7 26 ．3 76 8 ．7 3 ．3 水玻璃用量条件试验 硫酸用量为20 0 0g ／t ，一段粗选P A 6 4 用量为 3 0 0g ／t 、F B 用量为5 0g ／t ，二段粗选P A 0 4 用量为 1 5 0g ／t 、F B 用量为5 0g ／t ，考察水玻璃用量对氧化锌 矿浮选的影响，试验结果见图3 。由图3 可知，随着 水玻璃用量的增加，锌品位呈先上升趋势，锌回收率 则先增加后降低，综合考虑品位和回收率，选择水玻 璃用量4 0 0g ／t ，此时锌粗精矿品位8 ．2 3 ％，锌回收 率6 6 ．0 8 ％。 图3 水玻璃用量条件试验结果 F i g ．3 t e s tr e s u l t so ft h es o d i u ms i l i c a t ed o s a g e 3 ．4 捕收剂用量条件试验 硫酸用量为20 0 0g ／t ，水玻璃用量为4 0 0g ／t ，考 察捕收剂用量对对氧化锌矿浮选的影响，捕收剂试 验条件见表5 ，试验结果见图4 。由图4 可知，随着 捕收剂用量的增加锌粗精矿品位降低，回收率升高， 当捕收剂用量增加到一段粗选P A 6 4 F B3 6 0 6 0 g ／t ，二段粗选P A 6 4 F B1 8 0 6 0g ／t 后再增加药剂 用量，锌品位下降较多，而回收率几乎不再增加。此 时，锌品位为8 ．0 6 ％，回收率为7 2 ．0 1 ％，效果最佳。 表5捕收剂用量试验条件 T a b l e5 T e s tc o n d i t i o no fc o l l e c t o r s 试验编号药剂制度 ．一段粗选P A 6 4 F B 1 8 0 3 0g ／t ， 二段粗选P A 6 4 F B 9 0 3 0g ／t ． 一段粗选P A 6 4 F B 2 4 0 4 0g ／t 二段粗选P A 6 4 F B 1 2 0 4 0r , ／t ．一段粗选P A 6 4 F B 3 0 0 5 0g ／t 二段粗选P A 6 4 F B 1 5 0 5 0s ／t 一段粗选P A 6 4 F B 3 6 0 6 0g ／t 二段粗选P A 6 4 F B 1 8 0 6 0g ／t ． 一段粗选P A 6 4 F B 4 2 0 7g ／t ， 二段粗选P A 6 44 - F B 2 1 0 7 0s ／t 图4 捕收剂用量条件试验结果 F i g ．4 T e s tr e s u l t so ft h ec o l l e c t o r sd o s a g e 3 ．5 开路试验 在前期确定的最佳药剂用量基础上开展了两次 粗选、一次扫选一浮选锌粗精矿摇床重选的开路试 万方数据 2 0 1 7 年第6 期郑锡联新疆某铅锌浮选尾矿综合回收氧化锌矿试验研究 2 l 验，试验流程如图5 所示，试验结果见表6 。 给矿 锌精矿中矿l 尾矿2 中矿2 尾矿l 图5 浮重联合开路试验流程图 F i g ．5 F l o w s h e e to ft h eo p e n c i r c u i tt e s t 表6开路试验结果 T a b l e6T e s tr e s u l t so ft h eo p e n c i r c u i tt e s t／％ 由表6 可知，通过两次粗选一次扫选浮选试验 可将尾矿1 锌含量降低至0 ．2 6 ％，浮选粗精矿通过 摇床重选试验可获得含锌3 6 ．7 9 ％、含S i O 1 2 ．5 8 ％、 锌回收率2 6 ．8 1 ％的锌精矿，该锌精矿可并人硫化锌 精矿直接销售。 3 ．6 闭路试验 在开路试验的基础上开展两次粗选一次扫选闭 路试验，试验流程如图6 所示，试验结果见表7 。 给矿 锌精矿中矿尾矿2 尾矿1 图6 浮重联合闭路试验流程图 F i g ．6 F l o w s h e e to ft h ec l o s e d c i r c u i tt e s t 由表7 可知，闭路试验可得到含锌3 5 ．9 8 ％、含 S i O 1 3 ．1 7 ％、锌回收率2 6 ．7 3 ％的锌精矿，该锌精矿 可并入硫化锌精矿直接销售；尾矿1 锌含量降低至 0 ．3 5 ％。 表7闭路试验结果 T a b l e7T e s tr e s u l t so ft h ec l o s e d ．c i r c u i tt e s t／％ 由于重选中矿l 和尾矿2 含锌仍较高，尝试了 对其进行酸浸试验，浸出率均大于8 0 ％，浮选一重选 酸浸工艺锌总回收率约6 5 ％，效果较好。本试验 仅对选矿工艺进行研究，酸浸一萃取一电积等试验 在此不做论述。 4 结论 1 该铅锌浮选尾矿锌含量较低，且近一半的锌 都分布在细粒级矿物中，属于低品位难选氧化锌矿。 2 针对该铅锌矿浮选尾矿采用浮选、浮选 重 选 酸浸、浮选 酸浸三种方案对比，得出浮选 重 选 酸浸可有效回收尾矿中的锌矿物。 3 通过浮重联合闭路试验可得到含锌3 5 ．9 8 ％、 含S i O 1 3 ．1 7 ％、锌回收率2 6 ．7 3 ％的锌精矿，该锌精 矿可并入硫化锌精矿直接销售；尾矿锌含量降低至 0 ．3 5 ％。 4 对重选中矿和尾矿进行酸浸试验，浸出率大 于8 0 ％，浮选一重选 酸浸工艺锌总回收率达到 6 5 ％以上，效果较好。 参考文献 [ 1 ] 韩聪，魏德洲，刘文刚，等．十二胺体系中菱锌矿的浮选 行为[ J ] ．金属矿山，2 0 1 1 1 1 9 9 1 0 2 ． [ 2 ] 陆智，曾怀远，陈文亮，等．氧化铅锌矿浮选工艺研究进 展[ J ] ．有色金属工程，2 0 1 4 ，4 2 7 7 - 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