新疆某低品位氧化铅锌矿石工艺矿物学研究.pdf

2 0 1 4 年第4 期有色金属 选矿部分 1 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 14 ．0 4 ．0 0 1 新疆某低品位氧化铅锌矿石工艺矿物学研究 吴双桥，陈晓芳，许涛，苏好芸 紫金矿冶设计研究院，福建上杭3 6 4 2 0 0 摘要详细研究了新疆某氧化铅锌矿石的工艺矿物学特征，分析了矿石的化学组成、相对矿物含量以及主要矿物 的嵌布关系、赋存状态和解离度的测定等，提出了影响铅和锌选矿指标的主要因素。 关键词工艺矿物学；化学组成；相对含量；赋存状态；解离度 中图分类号T D 9 1文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 4 0 4 - 0 0 0 1 - - 0 4 S t u d yo fP r o c e s sM i n e r a l o g yo naO x i d i z e dL e a d - Z i n cO r ei nX i n j i a n g 册S h m z m 3 q i n o ，C H E NX i a o f a n g ，X UT a o ，S UY u y u n Z O i nR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，S h a n g h a n gA 批n3 6 4 2 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ep r o c e s sm i n e r a l o g yc h a r a c t e r i s t i c so fal e a do x i d eo r ef r o mX i n j i a n gw a sd i s c u s s e di nd e t a i l ， t h em i n e r a lc h e m i c a lc o m p o s i t i o n ，r e l a t i v ec o n t e n ta n dt h em e a s u r e m e n tf o rm a j o rm i n e r a l so fd i s s e m i n a t i o n r e l a t i o n s h i p ，o c c u r r e n c e a n dl i b e r a t i o n d e g r e e w e r e a n a l y z e d ．F i n a l l y t h ef a c t o r sw h i c hi n f l u e n c et h e f l o t a t i o no fl e a da n dz i n cw a sp r o p o s e d 。 K e yw o r d s p r o c e s sm i n e r a l o g y ；c h e m i c a lc o m p o s i t i o n ；r e l a t i v ec o n t e n t ；o c c u r r e n c es t a t e ；l i b e r a t i o n d e g r e e 随着科技的进步，工艺矿物学研究近年来也取 得飞速的发展，促进了选矿理论与技术的革新，工 艺矿物学在科研与生产中应用越来越广泛[ 1 一。矿 石工艺矿物学研究和矿石的分析测试被誉为选矿工 作的“双眼”，两者对选矿技术的发展影响重大， 矿石工艺矿物学研究不仅在选矿试验确定工艺流程 及工艺参数时提供理论依据，同时也为生产技术改 造等提供指导。拟对新疆某低品位氧化铅锌矿石进 行大规模开采，现需要制定合理的工艺流程以及详 细的技术评价和经济评价标准，为此采用了x 射 线、电子探针、M L A 工艺矿物学自动服务系统等， 对新疆某低品位氧化铅锌矿石进行了详细的工艺矿 表1 T a b l e1 物学研究陆m ] ，查明矿石中的主要矿物种类、分布 状态和工艺特征，为选矿工艺研究提供重要的理论 基础，同时也能更好地指导生产实践。 1 矿石多元素分析 矿石的多元素分析结果见表1 。 由表l 可知，该矿石中主要有价可回收的元素 为锌、品位为2 ．0 1 ％，铅的含量较低、品位仅为 0 ．1 4 ％，但方铅矿的可浮性较好，若不回收将会影 响锌精矿质量，故也考虑回收铅，镉有望在铅、锌 精矿中富集，达到综合回收的要求。矿石中的主要 脉石成分是S i O ，含量达到8 1 ．1 0 ％。 原矿多元素分析结果 M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n - o f - m i n eo r e／％ 元素 A u o 埘 c dP bz nA s F e 2 0 3 F e O A 1 2 0 3K 加N a 2 0M s O C a O S i 0 2 含量 0 ．0 50 ．1 00 ．0 2 80 ．1 42 ．O l 0 ．0 10 ．5 10 ．3 46 ．6 23 ．4 40 ．4 10 ．2 00 ．8 28 1 ．1 0 1 单位为虮，下同。 牧稿日期2 ．m “2 l掺回日期．2 0 1 4 0 5 2 3 _ 0 1 _ 3 作者简介吴双桥 1 9 7 8 一 ，男，云南师宗人，硕士，工程师。 万方数据 2 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第4 期 2 矿石中铅、锌的物相分析 矿石中铅的物相分析结果见表2 ，锌的物相分 析结果见表3 。 表2 矿石中铅的物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fl e a dp h a s eo f r u n - o f m i n eo r e／％ 铅含量0 ．0 8 7 0 ．0 1 90 ．0 1 40 ．0 1 3 0 ．0 0 70 ．1 4 分布率6 2 ．1 41 3 ．5 71 0 ．0 09 ．2 95 ．0 01 0 0 ．0 表3矿石中锌的物相分析结果 T a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t s o f z i n c p h a s eo fr u n - o f m i n eo r e／％ 锌含量 1 ．3 00 ．0 8 30 ．5 90 ．0 42 ．0 1 分布率 6 4 ．5 84 ．1 2 2 9 ．3 11 ．9 91 0 0 ．0 从表2 和表3 可以看出，铅和锌主要以硫化物 形式存在，分别占6 2 ．1 4 ％和6 4 ．5 8 ％，铅锌的氧化 率大于3 0 ％，属于低品位氧化铅锌矿。 3矿石中的矿物组成及相对含量 矿石中的金属矿物以硫化铅锌矿为主，铅矿物 主要是方铅矿及少量磷氯铅矿，锌矿物主要是闪锌 矿、其次为菱锌矿，除此还有少量的黄铁矿以及其 它铁的氧化矿物等。脉石矿物主要以石英为主，其 次为长石，还有少量的碳酸盐矿物、云母以及黏土 矿物。矿物组成及相对含量见表4 。 表4主要矿物组成及相对含量 T a b l e4T h ec o m p o s i t i o na n dr e l a t i v ec o n t e n to f m a i nm i n e r a l s，％ 4 矿石中铅锌矿物的嵌布特征 闪锌矿呈它形粒状，部分为已解离的单体，未 解离的闪锌矿主要与钾长石、石英连生，如图1 所 表5闪锌矿能谱成分 T a b l e5T h ec o m p o s i t i o na n a l y s i so fs p h a h r i t e a p p l i e db yE D S 示，其次与黏土矿物连生，偶见与黄铁矿连生，少 数颗粒的闪锌矿内部包裹石英、长石等脉石矿物。 由表5 闪锌矿能谱成分可知，闪锌矿中含的杂质元 素较少，不含铁，锌、硫含量接近理论值 锌 6 7 ．1 ％，硫3 2 ．7 ％ 。 菱锌矿呈粒状，未解离的菱锌矿主要与石英、 长石连生，或被石英、长石包裹，部分菱锌矿呈脉 状穿插石英、长石，脉宽通常小于1 0p , m ，如图2 所示。菱锌矿理论含碳约9 ．7 5 ％，而能谱对碳的定 量不精确，所以无法给出菱锌矿的能谱成分。 热。氛然毒j ‘薄 一 ． 、 ● 图1 闪锌矿的嵌布特征 F i g ．1 T h ee m b e d d e df e a t u r e s o fs p h a h r i t e 方铅矿呈粒状，与方铅矿连生的矿物有石英、 长石、黏土，包裹方铅矿的矿物有黄铁矿、硫镉 矿、石英，如图3 所示。由表6 可知，方铅矿中除 铅、硫外，还含3 ．9 9 ％的铁，铁以类质同象形式替 ，。 “ L i 黏衫 ．． 万方数据 2 0 1 4 年第4 期吴双桥等新疆某低品位氧化铅锌矿石工艺矿物学研究 ．3 ． 9 ◆燃嗡 、贮 _ ～囊 ‘◆◆ ，▲ ▲●～，√◆- ■{ h 毋吣毋 、▲r ●’、▲，～节和黟囊盎 面五 二 二 二 二 二 二 ] 鳓-地每 图2 菱锌矿的嵌布特征 F i g ．2 T h ee m b e d d e df e a t u r e so fs m i t h s o n i t e 表6方铅矿能谱成分 T a b l e6T h e c o m p o s i t i o na n a l y s i s o f g a l e n a a p p l i e db yE D S 代铅，使铅的含量比理论值明显偏少。 磷氯铅矿呈粒状或不规则形态，未解离的颗粒 主要被长石、石英包裹，如图4 所示。能谱对氧含量 定量数据也不精确，故磷氯铅矿的能谱数据未给出。 黄铁矿主要呈自形一半自形粒状嵌布于脉石矿 物中。由表7 可以看出黄铁矿中平均含锌2 ．9 0 ％， 但黄铁矿含量小于0 ．2 ％，故锌在其中的占有率有 限，对锌的回收影响不大。 5 矿石中铅锌矿物的嵌布粒度及 解离度分析 铅、锌矿物的嵌布粒度分析结果见表8 ，不同 磨矿细度下闪锌矿、菱锌矿及方铅矿的解离见表9 。 猷孥≯i 憨 - ’ - 妒，I ◆◆j i l 图3 方铅矿的嵌布特征 F i g ．3 T h ee m b e d d e df e a t u r e so fg a l e n a 燕娄罐一舅 图4 磷氯铅矿的嵌布特征 F i g ．4 T h ee m b e d d e df e a t u r e so f p y r o m o r p h i t e 表7 黄铁矿能谱成分 T a b l e7T h e c o m p o s i t i o na n a l y s i s o f p y r i t e a p p l i e db y E D S 由表8 可知，闪锌矿的粒度主要分布在一0 ．1 6 表8铅、锌矿物的嵌布粒度 T a b l e8T h es i z ed i s t r i b u t i o no fl e a d m i n e r a l s a n dz i n c ／％ ．． ●， ＼、 ～ 蔓～墨，、- | l。辫一』 万方数据 4 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第4 期 0 ．0 2m m ，一0 ．0 1m m 分布极少；菱锌矿的粒度主 要分布在一0 ．0 4 0 ．0 1I T l m ，一0 ．0 1m i l l 分布较少；方 铅矿、磷氯铅矿的分布粒度均在一0 ．0 4m m 以下， 一0 ．0 1m m 分布较多。 表9不同磨矿细度下闪锌矿、菱锌矿及方铅矿 的解离测定结果 T a b l e9 T h el i b e r a t i o nr e s u l t so f s p h a l e r i t e ， s m i t h s o n e t ea n d g a l e n i t ea td i f f e r e n tg r i n d i n g f i n e n e s s ，％ 磨矿细度 一7 4 “m 含勤 闪锌矿菱锌矿方铅矿 单体警警单体警警单体繁警 5 08 5 ．01 0 ．5 6 08 5 ，51 2 ．5 7 08 7 ．51 2 ．O 8 09 0 ．58 ．0 6 ．O3 8 ．5 3 ．O7 6 ．5 1 ．58 3 ．O 1 ．o8 3 ．0 4 8 ．0 1 3 ．5 1 6 ．O7 ．5 8 ．78 ．3 1 5 ．o2 - 0 由表9 可知，在磨矿细度1 4 斗m 占6 0 ％时， 闪锌矿、菱锌矿和方铅矿的解离度分别达到了 8 5 ．5 ％、6 8 ．5 ％和7 6 ．5 ％，大部分有用矿物得到了解 离。所以磨矿细度控制在一7 4 岬含量在6 0 ％～ 7 0 ％之间，即一段磨矿易实现的磨矿细度。 6 结论 1 新疆某氧化铅锌矿具有回收价值的元素主 要是锌，附带回收铅，其中含锌2 ．0 1 ％，含铅仅 0 ．1 4 ％，镉有望在铅精矿、锌精矿中富集后得以回 收。铅和锌主要以硫化物形式存在，分别占6 2 ．1 4 ％ 和6 4 ．5 8 ％，铅锌的氧化率大于3 0 ％，属于低品位 氧化铅锌矿。 2 该矿床属砂砾岩型矿床，矿石中主要金属 硫化物有方铅矿、闪锌矿，次为黄铁矿，氧化矿物 主要是菱锌矿，还有少量的磷氯铅矿。脉石矿物主 要是石英，其次为钾长石、斜长石，还有少量的碳 酸盐矿物和黏土。 3 矿石中锌矿物的分布粒度较粗，铅矿物的 分布粒度相对较细。 0 ．0 4n u l l 闪锌矿占7 0 ．5 2 ％， 菱锌矿5 9 ．6 4 ％，方铅矿和磷氯铅矿均在一0 ．0 4m i l l ， 1 0 斗m 以下闪锌矿的占有率仅为1 ．7 4 ％，而方铅矿 和磷氯铅矿分别占l1 ．8 6 ％和1 4 ．7 0 ％。当磨矿细 度一7 4I J , m 占6 0 ％时，闪锌矿、菱锌矿和方铅矿的 解离度分别达到了8 5 ．5 ％、6 8 ．5 ％和7 6 ．5 ％，大部 分有用矿物得到了解离。 4 原矿中铅、锌品位过低是影响铅、锌指标 的主要原因，同时矿石含有少量的黏土矿物，在磨 浮过程中易泥化以及存在可溶解性的盐类带来“难 免离子”，给浮选过程增加难度。 参考文献 [ 1 ] 彭明生，刘晓文，刘羽，等．工艺矿物学近十年的主要 进展[ J ] ．矿物岩石地球化学通报，2 0 1 2 ，3 1 3 2 1 0 2 1 3 ． [ 2 ] 彭明生，李迪恩，施倪承，等．改革开放以来我国矿物学 的发展与展望[ J ] ．矿物岩石地球化学通报，2 0 0 9 ，2 8 z 1 1 8 2 4 ． [ 3 ] 贾木欣．国外工艺矿物学进展及发展趋势[ J ] ．矿冶。 2 0 0 7 。1 6 2 9 5 - 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