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分类号V D C 硕士学位论文 密级 高硫铅锌矿选矿新工艺研究及应用 N e wM i n e r a lP r o c e s s i n gR e s e a r c ha n d A p p l i c a t i o nO i l ‘H i g h S u l f u rR e f r a c t o r yL e a d Z i n cM i n e 作者姓名 学科专业 学院 系、所 指导教师 肖骏 矿物加工工程 资源加工与生物工程学院 覃文庆教授 陈代雄教授 论文答辩日期丝 i f 答辩委员会主席 垂臣 中南大学 2 0 1 3 年11 月 万方数据 | | l I | j j I | | ㈣洲㈣瑚㈣釉j 学位论文原创性声明 Y 2 6 8 ，9 2 0 本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的 同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 作者签名丛鱼塾日期塑 三年生月丑日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论 文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印 件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它 手段保存和汇编本学位论文。 保密论文待解密后适应本声明。 作者签名鱼圣坠 日期丝竖年卫月旦目 导师签 、 日期丝』互一年止月堕日 万方数据 中南大学硕上学位论文摘要 摘要 凡口铅锌矿位于我国广东省韶关市东北4 8 k m 处，是我国重要的铅锌金属生 产基地，因其已探明的8 0 0 多万吨铅锌金属储量的富矿赋存于不到1 k m 2 狭小范 围独特的地质现象闻名中外。该矿区矿石属于高硫的硫化铅锌原生矿石，还富含 银、汞、镉、镓、锗等综合回收价值高的稀散金属。本论文以凡口铅锌矿的铅锌 矿石为研究对象，全面考察了各种硫化矿物在不同抑制剂、矿浆p H 值、矿浆电 位、捕收剂的浮选特性，并在已有的试验基础上开展了一系列实际矿石的新工艺、 新药剂的研究，取得了良好的选矿指标，为下一步选厂改造提供了依据。 对凡口铅锌矿硫化矿物方铅矿、闪锌矿、黄铁矿纯矿物进行了浮选行为研究， 研究结果表明在有组合捕收剂丁黄药一乙硫氮条件下，各硫化矿物表现出了良 好的可浮性，使用石灰作为矿浆电位的调整剂，在矿浆p H 为1 2 ．5 时，此时的矿 浆电位为1 7 5 m V ，该电位为铅．锌、铅．硫分离的最佳电位；对比了巯基乙酸钠、 二甲基二硫代氨基甲酸钠、腐植酸钠三种抑制剂对三种硫化矿物的浮选作用的影 响表明适宜用量下的抑制剂亦可实现铅一锌、铅一硫的分离；三种抑制剂能力试 验表明腐植酸钠对黄铁矿抑制能力最强，二甲基二硫代氨基甲酸钠性能最差。 应用红外光谱测试、总碳吸收量检测技术，研究了巯基乙酸钠在黄铁矿表面作用 机理，研究表明巯基乙酸钠中的一S H 具有亲矿物性可牢固地吸附在黄铁矿表面， 而．C O O H 定向向外排列，同时总碳吸收量检测表明，无论是在高碱还是低碱条 件下巯基乙酸钠在黄铁矿表明的吸附总量远大于黄铁矿吸附单分子层至饱和状 态时所需的理论量。 针对凡口铅锌矿铅锌矿床特有的细粒浸染高硫难选的特性，在总结前人已有 的先进成果和有益经验的基础上，采用优先浮选工艺，创造性地引入了超细搅拌 磨处理铅中矿，促进部分细粒浸染的方铅矿与其它矿物解离，提高总解离度，进 而强化对细粒方铅矿的回收，同时使用巯基乙酸钠取代铅精选抑制剂石灰，在降 低石灰总用量条件下选铅，全流程使用丁铵黑药单独作为起泡剂，有效地降低了 总尾矿水的C O D c r 值。新工艺经原矿选矿试验和现场验证试验验证，均取得了 良好的选矿指标，结果表明，在不加入矿泥的条件下，全流程闭路试验指标为 铅精矿含铅6 0 ．1 7 ％，铅回收率8 6 ．6 7 ％，锌精矿含锌5 5 ．4 1 ％，锌回收率9 4 ．4 3 ％ 在加入矿泥进行模拟现场生产的条件下，全流程闭路试验指标是，铅精矿含铅 5 8 ．1 3 ％，铅回收率8 3 ．4 7 ％，锌精矿含锌5 4 ．2 4 ％，锌回收率9 4 ．1 3 ％。 关键词高硫铅锌矿，浮选，黄铁矿抑制剂，巯基乙酸钠，超细磨 万方数据 中南大学硕士学位论文摘要 I I 万方数据 中南大学硕士学位论文A B S T R A C T A B S T R A C T F a n k o ul e a d z i n cm i n ei sl o c a t e di nt h e4 8 k mn o r t h e a s to fS h a o g u a nc i t y , G u a n g d o n gP r o v i n c e ，C h i n a ．I ti sa l li m p o r t a n tl e a d - z i n cm e t a lp r o d u c t i o nb a s e si n C h i n aa n di sk n o w nf o r t h eu n i q u eg e o l o g i c a lp h e n o m e n o nt h a tt h ep r o v e nb o n a n z ao f m o r et h a n8m i l l i o nt o n so fl e a da n dz i n cm e t a l si si no c c u r r e n c ew i t h i nt h en a r r o w lk m 2r a n g e s ．T h eo r e sb e l o n gt ot h en a t i v eh i g h s u l f u rl e a d z i n cs u l p h i d eo r e ，a n di ti s a l s oa b u n d a n ti ns i l v e r , m e r c u r y , c a d m i u m ，g a l l i u m ，g e r m a n i u ma n do t h e rr a r em e t a l s 、Ⅳi t l lh i g hc o m p r e h e n s i v er e c o v e r yv a l u e s ．W ec h o s et h el e a d - z i n co r e sa st h eo b j e c t o fs t u d y , a n di n v e s t i g a t e dt h ef i o a t a t i o np r o p e r t i e so fd i f f e r e n tk i n d so fs u l f i d em i n e r a l u n d e rt h ec o n d i t i o no fd i f f e r e n t i n h i b i t o r s ，p u l pp Hv a l u e ，p u l pp o t e n t i a la n d c o l l e c t o r s ．B a s e do ne x i s t e de x p e r i m e n t s ，w ep e r f o r m e dt h ei n v e s t i g a t i o no fn e w t e c h n o l o g ya n dn e wr e a g e n ts y s t e mw i t has e r i e so fa c t u a lo r e s ．T h ei n v e s t i g a t i o nh a s m a d eg o o db e n e f i c i a t i o ni n d i c a t o r sa n dp r o v i d e db a s e sf o rn e x t - s t e pd e s i g na n d t r a n s f o r m a t i o no ff a c t o r y ． T h ef l o a t a t i o nb e h a v i o ro fg a l e n a , s p h a l e r i t ea n dp y r i t ep u r eo r e si nt h eF a n k o u l e a d z i n co r e sW a Si n v e s t i g a t e d ．T h er e s e a r c hr e s u l t si n d i c a t e dt h a t u n d e rt h e c o n d i t i o no ft h ec o m b i n e dc o l l e c t o r so fb u t y lx a n t h a t ea n dd i e t h y ld i t h i o c a r b a m a t e ， v e r yg o o df l o a t a t i o np r o p e r t yo ft h es u l f i d em i n e r a lC a nb eo b t a i n e d ．U s i n gl i m ea s a d j u s t m e n tr e a g e n to ft h ep u l pp o t e n t i a l ，t h ep u l pp o t e n t i a lo f17 5 m Vw i t ht h ep H v a l u eo f12 。5 i st h eb e s tp o t e n t i a lf o r t h es e p a r a t i o nb e t w e e nl e a d z i n ca n dl e a d s u l f u r ． B yc o n t r a s t i n gt h ee f f e c to ft h r e ek i n d so fi n h i b i t o r s ，t h a ti ss o d i u mt h i o g l y c o l l a t e ， d i m e t h y ld i t h i o c a r b a m a t es o d i u ma n ds o d i u l nh u m a t eo nt h ef l o a t a t i o nb e h a v i o r , t h e r e s u l ts h o w e dt h a ts e p a r a t i o nb e t w e e nl e a d z i n ca n dl e a d - s u l f u rc a l la l s ob ea c h i e v e d b yt h ep r o p e ra m o u n td o s a g eo fi n h i b i t o r s ．A n dt h ec a p a c i t yt e s tf o rt h e s et h r e et y p e s o fi n h i b i t o r si n d i c a t e dt h a tt h ei n h i b i t i n ge f f e c to fs o d i u mh u m a t eo np y r i t ei st h e s t r o n g e s t ，w h i l ed i m e t h y ld i t h i o c a r b a m a t es o d i u mt h ew e a k e s t ． B yu s i n gi n f r a r e ds p e c t r u mt e s ta n dd e t e c t i o nt e c h n o l o g yo ft o t a lc a r b o n a b s o r p t i o nv o l u m e ，w ei n v e s t i g a t e d t h e f u n c t i o n i n g m e c h a n i s mo fs o d i u m t h i o g l y c o l l a t eo nt h es u r f a c eo fp y r i t e ．T h er e s e a r c hi n d i c a t e dt h a t S Hi nt h es o d i u m t h i o g l y c o l l a t eh a st h ep r o p e r t yo fm i n e r a la f f i n i t ya n dC a nb es t r o n g l ya b s o r b e do nt h e s u r f a c eo fp y r i t e ．A n d - C O O Hi si nd i r e c t i o n a la r r a n g e m e n tt o w a r d so u t s i d e ．T h e d e t e c t i o no ft h et o t a lc a r b o na b s o r p t i o nv o l u m ei n d i c a t e dt h a t ，r e g a r d l e s so f m g h a l k a l i o fl o w a l k a l ic o n d i t i o n s ．t h et o t a l a d s o r p t i o n v a l u e so fs o d i u m t h i o g l y c o l l a t ei sm u c hg r e a t e rt h a nt h et h e o r e t i c a lv a l u e so fp y r i t ea b s o r b i n gt h es i n g l e 万方数据 中南大学硕士学位论文A B S T R A C T m o l e c u l a rl a y e rt os a t u r a t i o n ． C o n s i d e r i n gt h e f e a t u r eo ff i n e g r a i n e dd i s s e m i n a t e dc h a r a c t e r i s t i c so ft h e l e a d - z i n cd e p o s i ti nF a n k o u ，w ea p p l i e dt h ep f i o d t yf l o a t a t i o nt e c h n o l o g yb a s e do n t h es u m m a r i z a t i o no fe x i s t e da d v a n c e dr e s u l t sa n du s e f u l e x p e r i e n c e ．T h e nw e c r e a t i v e l y i n t r o d u c e ds u p e r - f i n e dm i x i n gm i l lp r o c e s s i n gt oh a n d l ew i t l lt h el e a d m i d d l i n g sa n dp r o m o t e dt h ed i s s o c i a t i o nb e t w e e nf i n e - g r a i n e dd i s s e m i n a t e dg a l e n a a n do t h e rm i n e r a lt oi m p r o v et h et o t a ld i s s o c i a t i o nd e g r e e ．1 1 1 i sC a ns t r e n g t h e nt h e r e c y c l eo ff i n eg r a i n e dg a l e n a ．M e a n w h i l e ，s o d i u mt h i o g l y c o l l a t ew a su s e di nr e p l a c e o ft h el e a dc o n c e n t r a t ei n h i b i t o rl i m e ．1 1 1 ef l o a t a t i o no fl e a dw a s p e r f o r m e du n d e rt h e c o n d i t i o no ft h er e d u c t i o no f t o t a ld o s a g eo fl i m e ．A m m o n i u md i b u t y ld i t h i o p h o s p h a t e w a su s e da st h es o l ef o a m i n ga g e n ti nt h ef u l lc i r c u i tt e s tw h i c hc a ne f f e c t i v e l yr e d u c e t h eC O D c rv a l u eo ft h et o t a lt a i l i n g sw a t e r ．T h en e wt e c h n o l o g ya c h i e v e dg o o d b e n e f i c i a t i o ni n d i c a t o r sb yo r ed r e s s i n gt e s ta n ds c e n ev a l i d a t i o nt e s t ．T h er e s u l t s h o w e dt h a tw i t h o u ta d d i n gs l u r r y , i n d i c a t o r so ft h ec o m p l e t ec l o s e d c i r c u i tt e s ta r ea s f o l l o w s l e a dc o n c e n t r a t ew i t h6 0 ．17 ％o fl e a da n dt h er e c o v e r yr a t eo fl e a di s8 6 ．6 7 ％． z i n cc o n c e n t r a t ew i t h5 5 ．4 1 ％o fz i n c ，a n dt h er e c o v e r yr a t eo fz i n ci s9 4 ．4 3 ％．B y a d d i n gs l u r r y t os i m u l a t et h es c e n ep r o d u c t i o n ，i n d i c a t o r so ft h ec o m p l e t e c l o s e d c i r c u kt e s ta r ea sf o l l o w s l e a dc o n c e n t r a t ew i t h5 8 ．1 3 ％o fl e a da n dt h e r e c o v e r yr a t eo fl e a di s 8 3 ．4 7 ％．z i n cc o n c e n t r a t ew i m5 4 ．2 4 ％o fz i n ca n dt h e r e c o v e r yr a t eo f z i n ci S9 4 ．13 ％． K e y w o r d s h i g h - s u l p h u r l e a d z i n co r e ，f l o a t a t i o n ，i n h i b i t o ro fp y r i t e ，s o d i u m t h i o g l y c o l l a t e ，s u p e rf i n eg r i n d i n g l l 万方数据 中南大学硕上学位论文 目录 目录 学位论文原创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I A B S T R A C T ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．i 第一章文献综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一1 1 ．1 铅、锌资源概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．1 ．1 铅锌的性质和用途⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 ．2 我国铅锌资源的分布特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．1 ．3 铅锌主要矿物⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 ．2 方铅矿、闪锌矿、黄铁矿的性质和可浮性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 ．2 ．1 方铅矿的性质和可浮性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．2 。2 闪锌矿的性质和可浮性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 ．2 ．3 黄铁矿的性质和可浮性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 ．3 铅锌分离、铅硫分离和黄铁矿抑制剂的研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 1 ．3 ．1 铅锌分离⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1 ．3 ．2 铅硫分离和黄铁矿抑制剂研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 0 1 ．4 课题研究的内容、目的和意义。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 第二章试样、药剂、仪器及实验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 6 2 ．1 试验矿样⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 6 2 ．1 ．1 纯矿样⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 6 2 ．1 ．2 实际矿石⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 7 2 ．2 试验药剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18 2 ．3 试验仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 8 2 ．4 实验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 2 ．4 ．1 单矿物试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 9 2 ．4 ．2 实际矿物试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 0 2 ．4 ．3 红外光谱测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 0 2 ．4 ．4 总有机碳测试仪分析测试吸附量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 0 第三章硫化矿物浮选行为研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 l 3 ．1 浮选药剂对铅锌硫矿物的基本浮选行为研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 3 ．1 ．1 不同捕收剂对铅锌硫矿物浮选行为的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 l 3 ．1 ．2 不同调整剂对铅锌硫矿物浮选行为的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 2 3 ．1 ．3 不同抑制剂对铅锌硫矿物浮选行为的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 4 万方数据 中南大学硕士学位论文E j 录 3 ．2 矿浆p H 对铅锌硫矿物的浮选行为的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 3 ．3 矿浆电位对铅锌硫矿物的浮选行为的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 3 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 8 第四章实际矿石新工艺试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 9 4 ．1 原矿工艺矿物学研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 9 4 ．1 ．1 矿石化学组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 9 4 ．1 ．2 矿石中矿物组成和矿石结构构造⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 0 4 ．1 ．3 主要矿物的产出形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 2 4 ．1 ．4 主要金属硫化矿物的嵌布粒度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 4 4 ．1 ．5 原矿难选的原因分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 4 4 ．2 原则工艺流程的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 5 4 ．3 铅粗选条件试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 7 4 ．3 ．1 铅粗选磨矿细度条件试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 7 4 ．3 ．2 铅粗选捕收剂种类条件试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 8 4 ．3 ．3 铅粗选石灰用量条件试验及电位调控浮选⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 0 4 ．3 ．4 铅粗选捕收剂和石灰投加地点对比试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 4 ．4 铅循环新抑制剂条件试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 4 ．4 ．1 铅精一抑制剂种类条件试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 3 4 ．4 ．2 铅精一抑制剂用量条件试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 4 4 ．4 ．3 铅精选不同抑制剂开路对比试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 6 4 ．5 铅循环超细磨处理铅中矿条件试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 8 4 ．5 ．1 未磨之前铅中矿和扫选精矿中铅矿物解离度分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 8 4 ．5 ．2 使用传统球磨处理铅中矿和扫选精矿中铅矿物解离度分析⋯⋯一4 9 4 ．5 ．3 使用超细搅拌磨处理铅中矿和扫选精矿中铅矿物解离度分析⋯．．5 0 4 ．5 ．4 使用传统球磨与超细搅拌磨铅循环对比闭路试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯。5 l 4 ．6 锌浮选条件试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3 4 ．6 ．1 锌浮选原则流程的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 3 4 ．6 ．2 锌粗选硫酸铜用量条件试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 4 4 ．6 ．3 锌粗选巯基乙酸钠用量条件试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 5 4 ．7 全流程开路试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 6 4 ．8 全流程闭路试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 7 4 ．9 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 9 第五章黄铁矿抑制剂作用机理研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 l 5 ．1 黄铁矿表面氧化的热力学分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 万方数据 中南大学顿士学位论文目录 5 ．2 高碱矿浆中巯基乙酸钠对矿浆电位的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 l 5 ．3 不同介质中巯基乙酸钠在黄铁矿表面吸附量测试及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 2 5 ．4 红外光谱分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 4 5 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 5 第六章结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 7 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 9 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 4 攻读学位期间主要的研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 5 万方数据 中南人学硕士学位论文l 文献综述 1 ．1 铅、锌资源概况 第一章文献综述 铅锌金属是当前工业发展过程中不可替代的重金属，其广泛应用于电气工 业、冶金工业、化学工业、轻工业、机械工业、军事工业等众多关系到国家经济 发展及科技进步的重要领域【lJ 。随着世界工业的发展，对铅锌金属的需求总趋势 是不断增加的【2 H7 | ，中国作为世界上最大的铅精矿、锌精矿的生产国和消费国， 其铅锌工业在世界铅锌工业有着重要地位【8 1 1 【1 0 l ，但中国现有铅锌矿山无论从采 选规模还是科技技术水平与世界级矿山企业还有很大的差距，这对当前我国铅锌 矿采选技术进步提出了更高的要求【l l 】～【1 3 】。 1 ．1 ．1 铅锌的性质和用途 铅 英文名称l e a d ，元素符号P b ，原子序数8 2 是人类从铅锌矿石中提 炼出来的较早的金属之一。纯铅具有蓝灰色泽，新断口面处可显现出灿烂的金属 光泽，莫氏硬度为1 ．5 ，是最软的重金属。铅的密度为1 1 ．3 5 9 ／c m 3 ，导电性和导 热性较差。 铅具有高度稳定的化学性，常温常压下与干燥空气不易发生化学反应，铅不 易溶于硫酸和盐酸，常温下与碱、有机酸、有机脂溶液也不起反应。所以铅具有 较好的抗酸、碱和有机溶剂腐蚀的特性。金属铅在空气中受到氧、水和二氧化碳 作用，其表面会很快氧化生成保护薄膜，根据该特性，铅常用于制造化工工业中 重要部件的防腐构件、通讯光缆材料和冶金工业中电解槽镀层；铅可用于制造铅 蓄电池；铅合金可用于铸铅字，做焊锡；铅还用来制造放射性辐射、x 射线的防 护设备，铅化合物也用于颜料、橡胶、焊料、石油精炼等辅助类的工业部f q t l 4 】。 锌 英文名称z i n c ，元素符号Z n ，原子序数3 0 是一种银白色略带淡蓝 色金属，锌的莫氏硬度为2 ．5 ，是一种较软的金属。锌的密度为7 ．1 4 9 ／c m 3 ，导电 性和导热性较差。 锌的化学性质活泼，在常温下的空气中，表面生成一层薄而致密的碱式碳酸 锌膜，可阻止进一步氧化。锌的用途很广，其在现代工业中对于电镀防腐上有不 可磨灭的地位，当前镀锌占全世界锌消耗总量的4 7 ％，同时锌能与多种有色金属 制成合金，其中最主要的是锌与铜、锡、铅等组成的黄铜等，还可与铝、镁、铜 等组成压铸合金。锌主要用于钢铁、冶金、机械、电气、化工、轻工、军事和医 药等领域【1 4 】。 万方数据 中南大学硕士学位论文 1 文献综述 1 ．1 ．2 我国铝锌资源的分布特点 铅锌金属因其类似的外电子结构和强烈的亲硫性，单一铅或单一锌矿床极 少，常见于综合性矿床之中，特别是大型、特大型矿床。我国铅锌矿产资源经过 4 0 多年的发展，无论是从开采规模还是在技术水平都取得了长足的进步，主要 形成了以下特点 1 资源分布广泛，产能相对集中。从目前探明的铅锌资源分布和相关配套 的生产情况来看，目前已经形成了五大铅锌生产基地①岭南地区包括粤北、 桂东，其特点是储量多，金属含量大，资源利用率高，目前开采的矿山均为自建 国重点开发的大中型铅锌矿石，如广东韶关凡口铅锌矿、湖南水口山铅锌矿、黄 沙坪铅锌银多金属矿等，该地区是我国最重要的铅锌工业生产基地；②川、滇、 黔地区特大型的兰坪金项铅锌矿将成为我国最重要的铅锌矿产基地，此外，云 南会泽、四川会东铅锌矿也为铅锌品位高储量大的矿产原料地，该地区是我国潜 力最大的铅锌资源基地[ 1 ；⑨西北地区主要是以甘陕交界的西成一凤太矿带， 包括厂坝铅锌矿，青海锡铁山矿务局与陕西铅峒山铅锌矿等；④华北地区储量 大的有内蒙古东升庙矿区，河北的蔡家营矿区等；⑤东北地区是我国最早开发 的铅锌生产基地之一，主要以七矿两厂为主，即青城子铅锌矿、柴河铅锌矿f 现 已闭坑 、桓仁铜锌矿、八家子铅锌矿、红透山铜锌矿、天宝山铅锌矿、西林铅 锌矿和原沈阳冶炼厂、葫芦岛锌厂。该地区矿山开发多年，资源匮乏严重，待 进一步寻找和开发新的铅锌矿床。除上述几个集中的地区外，还有一些对我国铅 锌生产有重要意义的矿山如南京栖霞山铅锌矿、江西银山铅锌矿等【1 5 】。 2 成矿环境特殊，成矿分布规律复杂。我国铅锌矿床成矿地质时代相对集 中，而成矿分布规律一直是目前矿床地质研究的重要课题。目前，我国发现的一 些超大型、特大型矿床的分布主要为区域性断裂和由此引起的断陷盆地或凹陷明 显地控制铅锌矿带、矿田、矿床的分布，如超大型凡口铅锌矿矿田受粤北韶关上 古生代凹陷边缘断裂控制和同生断裂成矿，与此同时，褶皱构造控制铅锌矿床的 分布也比较普遍1 1 6 J 。 3 矿床类型齐全。我国铅锌矿床按含矿岩系和主导成矿作用命名主要分为 5 个类型①花岗岩型、矽卡岩型、斑岩型铅锌矿床该类矿床物质成分复杂， 除铅锌外，往往伴生着钨、锡、钼、铋、铜等元素。这类矿床在国内较为常见， 如广西新华铅锌银矿床，湖南水口山铅锌矿床、江西冷水江铅锌矿床等；②海相 火山岩型铅锌矿床这类矿床物质成分繁杂，常与铜矿共生或伴生大量的金、银 和稀散贵金属元素，综合利用价值巨大。如白银小铁山矿床，青海锡铁山铅锌矿 床等；③陆相火山岩型铅锌矿床该类矿床矿石物质组成类似于海相火山岩型铅 锌矿床，伴生金银很高。典型代表如江西银山、浙江五部等铅锌矿；④碳酸盐岩 2 万方数据 中南大学硕上学位论文1 文献综述 型铅锌矿床该类矿床规模巨大，探明的金属储量占全国的5 0 ％以上，开发经济 价值巨大，矿石组成较为简单，一般含镉较高，常见于大型及特大型矿床，典型 的有广东凡口、南京栖霞山等铅锌矿床；⑤砂砾岩型铅锌矿床该类矿床在我国 分布不广，但出现的却是超大型的矿床，如云南兰坪金顶铅锌矿床u6 | 。 4 矿床元素复杂，共伴生成分较多。我国的铅锌矿床普遍矿物组成和元素 组成较多，常可见多种贵金属和稀散元素伴生，如广东凡口铅锌矿为铅锌硫银锗 镓组合，湖南桃林矿床为铅锌银及萤石组合，云南金顶超大型矿床为铅锌银镉铊 锶组合，随着国家对“三率”要求的提高，铅锌矿床中伴生金属的综合回收对选 矿技术提高的需求更为现实和紧划1 7 1 。 5 铅低锌高。这是我国铅锌矿资源的一个显著特点，国外铅锌矿的铅锌平均 比例为l 1 ．2 ，我国铅锌矿平均比例为l 2 ．5 ，很多矿山的铅锌比为l 6 1 0 ，锌 比例过高时，尤其是在当前普遍选择单一精矿优先浮选的工艺流程的条件下，浮 铅抑锌工艺无论是对药剂成本、工艺流程还是降低精矿金属互含提出了更高的要 求。 6 锌矿储量中铁闪锌矿占很大比例。国内典型的铁闪锌矿矿山有广西大厂、 湖南黄沙坪、云南澜沧等。这些矿山的铁闪锌矿含铁8 0 ／o - - d 2 ％，部分矿山高达 2 6 ％。由于铁闪锌矿既有闪锌矿的特性，又有黄铁矿的可浮性，在浮铅抑锌工艺 中需加入大量的石灰抑制可浮性较好的铁闪锌矿，而高碱工艺已不能完全适应当 前对“三率”的要求。所以，对于富含铁闪锌矿的铅锌分离问题，仍是当前未能有 效解决的一大难题。 1 ．1 ．3 铅锌主要矿物 按矿物化学组成分类，当前可利用的铅锌矿石可分为硫化矿和氧化矿两大 类。我国绝大部分的铅锌金属是从硫化矿中提炼出来的。这是因为硫化铅锌矿床 的分布和储量远大于氧化铅锌矿床。 铅矿物中硫化铅矿的主要矿物组成是原生方铅矿 P b S ，多与闪锌矿和辉 银矿共生，该类矿石具有较好的可浮性，易回收，成为重点回收的目的矿物，氧 化铅矿主要矿物组成是白铅矿 P b C 0 3 和铅矾 P b S 0 4 ，属于次生矿物，是原生矿 受风化作用和含有碳酸盐的地下水作用逐渐演变而来。 锌矿物中硫化锌矿的主要矿物为原生闪锌矿 Z n S 和铁闪锌矿 n Z n
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