西北某难选混合铅锌矿浮选试验.pdf

2 0 1 4 年第6 期有色金晨 选矿部分 1 7 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 6 ．0 0 5 西北某难选混合铅锌矿浮选试验 刘宝山1 ，邱树敏，李国栋1 ，2 ，李福兰1 1 ．西北矿冶研究院，甘肃白银7 3 0 9 0 0 ；2 ．北京科技大学土木与环境工程学院，北京1 0 0 0 8 3 摘要针对西北某难选混合铅锌矿氧化率高，品位较低、共生关系复杂的特点，采用抑锌浮铅的优先浮选工艺方 案进行了矿石选矿试验研究。试验研究结果表明，在适宜的磨矿细度和药剂制度下，采用试验确定的闭路试验流程处理该 矿石，可获得铅品位为6 7 ．8 5 ％、铅回收率为8 2 ．2 8 ％的铅精矿；锌品位为6 0 ．1 3 ％、锌回收率为8 2 ．7 6 ％的锌精矿。 关键词混合铅锌矿；铅锌优先浮选；铅锌分离 中图分类号T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 4 0 6 - - 0 0 1 7 - 0 4 F l o t a t i o nE x p e r i m e n to naR e f r a c t o r yL e a d - Z i n cS u l f i d ea n dO x i d i z eB u l kO r eo fN o r t h w e s t L ／UB a o s h a n l ，e wS h u m i n l ，L IG u o d o n 9 1 ，8 ，L IF u l a n l 1 ．N o r t h w e s tR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n d 埘酣硼[ 1 l 捌，B a O 厦n 觚n7 3 0 9 0 0 ，C ／a r m ； 2 ．S c h o o lo fC i v i la n dE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ．U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y B e f f i n g ，j E i 吲Z 叼1 0 0 0 8 3 ，C h i n a A b s t r a c t A c c o r d i n gt om i n e r a lc h a r a c t e r i s t i c so fh i s ho x i d a t i o nr a t e ，l o wg r a d ea n dc l o s ei n t e r g r o w t h o far e f r a c t o r yl e a d z i n cO r e ，t h ep r o c e s sf l o w s h e e to fl e a da n dz i n cp r e f e r e n t i a lf l o t a t i o nw a sa d o p t e d ．T e s t r e s u l t si n d i c a t et h a tu n d e rt h ec o n d i t i o n so fa p p r o p r i a t eg r i n d i n ga n dr e a g e n ts y s t e m ，al e a dc o n c e n t r a t e c o n t e n t i n g P b6 7 ．8 5 ％w i t h r e c o v e r y i s8 2 ．2 8 ％a n daz i n cc o n c e n t r a t e c o n t e n t i n g Z n6 0 ．13 ％w i t ht h e r e c o v e r yi s8 2 ．7 6 ％C a nb eo b t a i n e d ． K e yw o r d s b u l kl e a d - - z i n co r e ；l e a da n dz i n cp r e f e r e n t i a lf l o t a t i o n ；l e a d - z i n cm i n e r a l ss e p a r a t i o n 西北某铅锌矿属于混合铅锌矿石，主要有价金 属矿物有方铅矿和闪锌矿等。但由于原矿品位偏 低、氧化率较高且铅锌矿物嵌布关系复杂，铅锌矿 物解离难度较大，本文针对该矿石的特点，开展了 系统的分选研究。 1 矿石性质 1 ．1 矿物组成及嵌布状态 矿石中金属矿物主要为黄铁矿、闪锌矿、菱锌 矿、方铅矿；其次为赤铁矿、褐铁矿、铅矾、白铅 矿；微量金属矿物有黄铜矿、黝铜矿、辉铜矿、黄 铁矿、磁黄铁矿、毒砂等。脉石矿物主要为石英， 其次有方解石、白云石、长石等。 闪锌矿是矿石中最主要的锌矿物，约占矿石总 收稿日期2 0 1 3 一1 0 - 2 9修回日期2 0 1 4 - 0 9 1 6 作者简介刘宝山 1 9 6 4 - ，甘肃兰州人，工程师。 量的6 ．5 0 ％，主要呈粒状集合体出现，其中常见方 铅矿、脉石、黄铁矿包裹体；部分闪锌矿呈现不规 则粒状集合体，脉状嵌布于脉石中，常与方铅矿连 生；大量闪锌矿呈细小粒状、不规则粒状嵌布于方 铅矿中。闪锌矿粒度主要分布在0 ．0 3 7 1r a i n ，嵌 布粒度较粗。 方铅矿约占矿石总量的1 ．0 0 ％，主要呈粒状集 合体与闪锌矿粒状集合体连生，其中常见闪锌矿、 黄铁矿、黄铜矿包裹体，可见白铅矿、铅矾沿其边 缘及裂隙嵌布；部分方铅矿呈脉状、网状嵌布于脉 石中；少量方铅矿呈脉状、星点状嵌布于闪锌矿 中。方铅矿多呈中细粒嵌布，且构造简单。 菱锌矿占矿石总量的1 ．4 5 ％，主要呈脉状沿脉 石裂隙嵌布，常与白铅矿、菱铁矿密切连生。 万方数据 1 8 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第6 期 黄铁矿主要呈半自形一他形粒状嵌布于脉石中， 粒度相对较粗，一般在0 ．0 5 0 ．5 咖，常见碎裂现 象；部分黄铁矿呈细小粒状嵌布于脉石中，多为自 形一半自形构造沿裂隙分布；大量黄铁矿呈他形粒 状嵌布于闪锌矿、方铅矿中，常见溶蚀现象。 1 ．2 矿石主要化学成分及铅锌物相分析 矿石中主要化学成分分析结果见表1 ，铅、锌 物相分析结果见表2 。 表1矿石多元素分析结果 T a b l e1M u l t i - e l e m e n t a n a l y s i s r e s u l t so fr u n o f - m i n eore|％ 表2矿石铅、锌物相分析结果 T a b l e2 ，A n a l y s i sr e s u l t so fl e a da n dz i n cp h a s e ／％ 相别硫化懒氧t 嘞中铅总铅硫化物中锌氧化獬总锌 含量 1 8 40 ．1 20 ．9 64 , 4 10 ．9 05 ．3 1 占有率8 7 5 01 2 ．5 01 0 0 ．08 3 ／} 01 7 J 01 0 0 ．0 从表1 可以看出，该矿石铅、锌含量较高，具 有回收价值。从表2 的物相分析结果来看，矿石中 铅、锌以硫化矿物为主，氧化矿物占1 0 ％～2 0 ％， 因此，该矿石属于混合铅锌矿石，对于氧化部分的 铅锌回收有一定的难度。 2 选矿试验研究 在对矿石性质研究和可选性探索试验基础上， 拟定了铅锌优先浮选的工艺流程㈦】。优先选铅作 业以石灰作为调整剂、N a 2 s 为活化剂[ “] 、Z n S O 为锌矿物抑制剂、D 4 2 1 为铅矿物捕收剂 D 4 2 1 是 根据不同捕收剂的组合产生协同效应的原理复配而 成的复合药剂，通过拼合机理、共吸附机理可吸附 在方铅矿和经硫化钠活化的氧化铅矿物表面 ；锌 浮选流程以C u S O 。为活化剂、丁基黄药为捕收剂、 松醇油为起泡剂。 2 ．1 优先选铅试验 2 ．1 ．1 磨矿细度试验 磨矿细度试验采用一次粗选流程，药剂用量见 图1 ，试验结果见图2 。 从图2 可以看出，提高磨矿细度，铅粗精矿铅 品位降低、回收率上升，考虑到提高磨矿细度将会 导致部分矿物泥化，影响浮选指标，因此确定铅优 先浮选适宜的磨矿细度为一7 4p , m 占7 0 ％。 2 ．1 ．2N a 2 S 用量试验 药剂用量单位驴； 搅拌、浮选时间单位 下同 原矿 铅粗精矿尾矿 图1 铅粗选磨矿细度试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n d i n gf i n e n e s so nl e a d r o u g h i n gt e s t 堡 翅 咯 堡 得 娶 回 6 5。7 0’7 5踟8 5 磨矿细度 一7 4 斗m 含量 ，％ 图2 磨矿细度对铅粗精矿指标的影响 F i g ．2 I n f l u e n c eo fg r i n d i n gf i n e n e s so nl e a d r o u g h i n gi n d e x l 铅品位；2 锌品位；3 铅回收率；4 锌回收率；下同 此次试验选用N a 2 S 来活化氧化矿物，适量的 N a 2 S 不但可以强化氧化矿物的上浮，而且对闪锌矿 有一定的抑制作用。N a 2 S 用量试验流程见图l ，磨 矿细度为一7 4 斗m 占7 0 ％，试验结果见图3 。 堡 趟 略 堡 碍 娶 回 N a 2 S 用量“g ‘t ．I 图3N a 2 s 用■对铅粗精矿指标的影响 F i g ．3 I n f l u e n c eo fN a 2 Sc o n s u m p t i o no nl e a d r o u g h i n gi n d e x 从图3 可以看出，增加N a 2 S 的用量的，铅粗 精矿中铅品位持续降低、回收率呈现上升趋势，但 N 硝的用量对锌品位和回收率的影响不大，N 蟠 用量大于5 0 0 虮，铅回收率变化不明显，综合考 虑，确定铅粗选N a 2 S 适宜的用量为5 0 0 趴。 万方数据 2 0 1 4 年第6 期刘宝山等西北某难选混合铅锌矿浮选试验1 9 2 ．1 ．3 石灰用量试验 石灰用量试验流程见图1 ，磨矿产品细度为 一7 4p , m 占7 0 ％，试验结果见图4 。 堡 逍 咯 堡 静 擎 回 石灰用量， k g ‘一 图4 石灰用量对铅租精矿指标的影响 F i g ．4 I n f l u e n c eo fl i m ec o n s u m p t i o no nl e a d r o u g h i n gi n d e x 由图4 可知，随着石灰用量的增加，铅粗精矿 的铅品位持续降低，回收率不断增加，在石灰用量 为1 ．5k 矾后变化趋于缓和，因此在优先选铅时石 灰的用量以1 ．5k s ／t 为宜。 2 ．1 ．4 抑制剂Z n S O , 用量试验 Z n S O 。抑制剂用量试验流程见图l ，磨矿产品 细度为一7 4p , m 占7 0 ％，石灰为1 ．5k g ／t ，试验结 果见图5 。 蓬 逍 嚷 堡 * 掣 回 Z n 0 4 用量／ s t 。1 图5 抑制剂z n s 0 4 用量对铅租精矿指标的影响 F i g ．5 I n f l u e n c eo fz n s 0 4c o n s u m p t i o no nl e a d r o u g h i n gi n d e x 从图5 可以得出，增加抑制剂Z n S 0 4 的用量， 铅粗精矿中锌品位和回收率均呈下降趋势，在用量 为2 0 0 趴后变化趋于缓和，综合考虑，确定铅粗 选Z n S O 。的用量以2 0 0s ／t 为宜。 2 ．1 ．5D 4 2 1 用量试验 在铅矿物优先浮选时，选用对铅矿物有较好捕 收性的D 4 2 1 为捕收剂，使用D 4 2 1 强化对铅矿物 的捕收作用，增强捕收剂的选择性捕收能力，有效 降低铅精矿中锌的含量，提高了选矿技术指标。D 4 2 1 用量试验流程见图l ，磨矿产品细度为一7 4 岬 7 0 ％，石灰为1 ．5k s ／t ，Z n S 0 4 用量为2 0 0s ／t ，试 验结果见图6 。 堡 翅 咯 堡 褂 娶 回 4 2 1 用量， g t - 1 图6I 4 2 1 用量对铅粗精矿指标的影响 F i g ．6 I n f l u e n c eo fI M 2 1c o n s u m p t i o nO i ll e a d r o u g h i n g i n d e x 从图6 可以看出，增加D 4 2 1 的用量，铅粗精 矿中铅品位呈现下降趋势、回收率呈上升趋势，锌 品位和回收率均有所上升。综合考虑，确定铅优先 浮选D 4 2 1 的用量以8 0 矾较为适宜。 2 ．2 锌浮选试验 2 ．2 ．1 石灰用量试验 锌粗选试验以铅扫选尾矿作为给矿。锌粗选石 灰用量试验流程见图7 ，试验结果见图8 。 由图8 的试验结果可知，随着石灰用量的增 加，锌粗精矿品位和回收率都呈现先上升再降低的 给矿 8 0 ，松醇油3 0 锌粗精矿尾矿 图7 锌粗选石灰用量试验流程 F i g ．7 F l o w s h e e to fl i m ec o n s u m p t i o no nz i n c r o u g h i n gt e s t 堡 堪 疃 堡 姗 擎 凰 石灰用量／ k s r 1 图8 石灰用■对锌浮选粗精矿指标的影响 F i g ．8 I n f l u e n c eo fl i m ec o n s u m p t i o no nz i n c r o u g h i n gi n d e x 万方数据 2 0 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第6 期 趋势，在石灰用量为2k s ／t 时，锌回收率达到最大 值，因此在锌粗选时石灰的用量以2k W t 为宜。 2 ．2 ．2C u S O 。用量试验 锌粗选C u S O 。用量试验流程见图7 ，其中石灰 用量为2k g ／t ，试验结果见图9 。 堡 趟 碹 1 0 02 0 03 0 0 4 0 0 5 0 0 C u S 0 4 用量／ g t - 1 堡 瓣 擎 回 图9C u S 0 4 用量对锌浮选租精矿指标的影响 F i g ．9 I n f l u e n c eo fC u S 0 4c o n s u m p t i o no nz i n c r o u g h i n gi n d e x 从图9 可以看出，随着C u S 0 4 用量的增加，锌 粗精矿中锌的回收率持续升高，在C u S 0 4 用量2 0 0 酢后变化趋于缓和。综合考虑，确定铅锌混浮粗 选C u S O 。适宜的用量为2 0 0W t 。 2 ．2 ．3 丁基黄药用量试验 锌粗选的捕收剂使用常规的丁基黄药。丁基黄 药用量试验的石灰2k s ／t 、C u S 0 4 为2 0 0g ／t 、松醇 油为3 0 趴，试验流程见图7 ，试验结果见图1 0 。 堡 趔 蝮 堡 斟 警 回 丁基黄药用量， g t * 1 图1 0 丁基黄药用量对锌粗精矿指标的影响 F i g ．1 0 I n f l u e n c eo fb u t y lx a n t h a t ec o n s u m p t i o nO i l z i n cr o u g h i n gi n d e x 从图1 0 可以看出，增加丁基黄药的用量，锌 粗精矿中锌回收率升高，锌品位降低。综合考虑， 确定锌粗选丁基黄药的用量以9 0 加为宜。 2 ．3 闭路试验 铅锌优先浮选的闭路试验流程见图l1 ，试验 结果见表3 。 表3闭路试验结果 ’I a I b l e3R e s u l t so fc l o s e dc i r c u i tt e s t ，％ 从表3 可以看出，按照图1 1 的工艺流程，采 用铅锌优先浮选工艺，在原矿含铅0 ．9 5 ％、锌 5 ．1 4 ％的情况下，闭路试验获得了铅品位6 7 ．8 5 ％、 回收率8 2 ．2 8 ％的铅精矿和锌品位6 0 ．1 3 ％、回收率 8 2 ．7 6 ％的锌精矿。 3 结论 1 西北某铅锌矿属于铅锌混合矿石．矿石中 金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿等。脉石矿物主要 为石英、方解石等。原矿铅、锌的品位较低、氧化 率较高，铅锌嵌布关系复杂。主要目的矿物闪锌矿 嵌布粒度较粗，方铅矿呈中细粒嵌布。 2 针对该矿石的特点，在系统探索试验的基 础上，采用铅锌优先浮选流程进行了铅锌分离回收 试验。铅、锌浮选都采用一次粗选、三次精选、一 次扫选、中矿顺序返回闭路流程处理，在原矿铅品 位为0 ．9 5 ％、锌品位5 ．1 4 ％的条件下，闭路试验最 终获得了铅品位为6 7 ．8 5 ％、铅回收率为8 2 ．2 8 ％的 铅精矿，锌品位为6 0 ．1 3 ％、锌回收率为8 2 ．7 6 ％的 锌精矿。试验取得了较理想的指标，为现场回收利 用该矿物提供了参考依据。 3 试验采用常规药剂回收有价矿物，试验工 艺流程简单，适应性强，便于操作，易于实施。 参考文献 [ 1 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版 社。1 9 9 2 1 9 8 2 0 3 ． [ 2 ] 胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 0 1 1 6 1 2 1 ． [ 3 ] 喻连香．低品位铅锌矿选矿工艺的研究[ J ] ．广东有色金 属学报，2 0 1 3 ，1 3 1 1 3 一1 6 ． [ 4 ] 汪冠男，孙体昌，纪军．复杂多金属银铅锌矿渣选矿研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 7 1 2 0 - 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l O ． 、 仓 仓 仓 仓 仓 仓 仓 仓 仓 仓 仓 仓 命 仓 夼 仓 仓 仓 岔 岔 仓 岔 岔 命 岔 金 岔 岔 金 岔 令 岔 岔 令 上接第2 0 页 锌精矿 图1 1 闭路试验工艺流程 F i g ．11 F l o w s h e e to fc l o s e dc i r c u i tt e s t 万方数据