复杂多金属银铅锌矿渣选矿研究.pdf

2 0 0 7年第1期有色金属 选矿部分 银铅锌多金属硫化矿石的分离一直是国内外选 矿研究的难题之一。 这类矿石组成复杂, 矿物之间致 密共生、 互相嵌镶, 分离困难。本研究对象为云南某 难选多金属矿渣, 是多年前湿法冶金处理过的残渣, 矿渣中的主要金属矿物为闪锌矿和方铅矿,含少量 的黄铁矿、 黄铜矿、 褐铁矿等, 并伴生有金和银金 0 . 1 8 g / t, 银1 1 3 g / t 。金属矿物互相交代, 嵌布极为密 切,铅矿物粒度细小且和其他金属矿物或脉石互相 嵌生或包裹, 难以分离。 1原矿性质 该矿渣系多年前湿法冶金处理过的残渣,矿渣 主要化学成分见表1, 从中可以看出, 该矿应属于以 锌为主、 以铅银为辅、 并含少量铜铁的硫化矿石, 其 中锌、 银、 铅最具回收价值, 而铜因品味较低, 仅能作 为副产品加以利用。 复杂多金属银铅锌矿渣选矿研究 江冠男 1 , 孙体昌 1 , 纪军 2 1 .北京科技大学 土木与环境工程学院, 北京1 0 0 0 8 3;2 .北京矿冶研究总院, 北京1 0 0 0 4 4 摘要对含银铜铅锌多金属硫化矿渣进行浮选分离, 采用以亚硫酸钠为主的组合抑制剂, 用混合捕收剂实现异步 浮选铜铅锌, 然后进行铜-铅锌分离, 再浮选分离锌矿物, 综合回收伴生的银, 达到充分利用矿物中有价金属的目的。 关键词复杂多金属硫化矿; 综合回收; 铜铅分离; 铅锌分离 中图分类号T D 9 5 3;T D 9 5 2 . 2;T D 9 5 2 . 3文献标识码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 22 0 0 70 1 - 0 0 2 0 - 0 4 收稿日期2 0 0 6 - 0 9 - 2 2 作者简介 江冠男 1 9 8 3 - , 男, 江西九江人, 硕士研究生。 有色金属 选矿部分 表1矿渣主要化学成分分析结果/ T a b1R e s u l t so f a n a l y s i so f c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s / 成分 含量 C u 0 . 2 0 P b 3 . 5 7 Z n 9 . 6 5 A g 1 1 3 g / t A u 0 . 1 8 g / t S 5 . 8 1 F e 2 . 7 6 A s 0 . 1 9 A l 2O3 5 . 1 3 M g O 0 . 3 3 C a O 0 . 1 5 S i O2 6 7 . 5 4 I n 0 . 0 0 0 3 C o 0 . 0 5 6 N i 0 . 1 8 S b 0 . 0 5 3 从矿渣的X -光衍射图可以看出, 矿渣中的主要 金属矿物是闪锌矿, 其次是方铅矿, 少量铅矾和菱锌 矿。主要脉石矿物为石英, 其次是白云母, 少量正长 石, 脉石中石英的数量最多。 矿渣中除闪锌矿、方铅矿外,还有少量的黄铁 矿、 黄铜矿、 褐铁矿以及数量更少的黝铜矿、 毒砂、 铜 蓝、 蓝辉铜矿、 磁黄铁矿、 磁铁矿和金红石; 闪锌矿、 黄铜矿、 黄铁矿、 褐铁矿、 磁铁矿大多单独嵌生, 部分 与脉石或其他硫化物交代; 方铅矿、 黝铜矿、 毒砂、 铜 蓝、 蓝辉铜矿、 磁黄铁矿呈单体的较少, 除方铅矿外, 多数与闪锌矿、 黄铜矿连生, 少数互相浸染, 方铅矿 部分与闪锌矿交代, 部分呈细粒在脉石中浸染, 少数 与黄铁矿、 黄铜矿连生。 铅锌矿物除以硫化物形式存在外,大量铅及少 量锌分别呈硫酸盐、 碳酸盐及氧化物状态存在, 其中 部分铅形成铅矾、 铅铁矾, 少数铅则呈白铅矿及磁铁 铅矿存在; 锌矿物的氧化相较铅矿物少得多, 它们大 多数形成菱锌矿, 少数氧化成红锌矿, 个别在褐铁矿 中呈锌铁尖晶石的细粒包体。 2选矿试验研究 2 . 1试验方案的拟定 试验中先进行了浮选条件试验的研究,若有必 要还必须进行重选试验,最后优化条件试验中的各 因素的试验结果, 进行浮选全流程闭路试验或浮选- 重选全流程闭路试验。 根据矿石性质的研究结果可知,该矿渣系多年 前湿法冶金处理过的残渣, 属于以锌为主、 以铅银为 辅、 并含少量铜铁的硫化矿石, 其中锌、 银、 铅最具回 收价值,而铜因品味较低,仅能作为副产品加以利 用。矿渣中含锌9 . 6 5 , 是样品中的主元素, 其主要 矿物组成是闪锌矿, 渣中的铅矿物主要是方铅矿、 铅 矾, 虽然矿渣含铅3 . 5 7 , 但具有回收价值的方铅矿 其品位仅有1 . 7 6 , 占全部铅含量的4 8 . 4 8 。矿渣 2 0 2 0 0 7年第1期 中银的含量1 1 3 g / t, 其主要富银矿物是银黝铜矿, 由 于这些银黝铜矿大多数呈包体嵌生在少数闪锌矿 中, 为最大限度地发挥银矿物的经济价值, 在原矿性 质许可的前提下, 尽量使其解离出闪锌矿, 富集于铅 精矿、 铅锌混合精矿和铜精矿中。 而最终难以从闪锌 矿中解离出的载银矿物则会进入锌精矿中。根据以 上性质, 拟定原则流程如图2所示。 2 . 2银、 铅浮选试验研究 试验优先浮选银矿物、 铅矿物、 铜矿物, 由于该 铅锌矿样表面氧化, 尤其是铅矿物, 氧化较严重, 而 一部分浮游性较好的闪锌矿,其浮游性大大优于方 铅矿; 部分包裹有方铅矿的闪锌矿难以铅、 锌矿物 单体解离, 也会进入到银、 铅、 铜混合精矿中, 因此 采用优先浮选回收银、 铅及铜矿物。 2 . 2 . 1 p H值试验 试验分别采用N a 2C O3和C a O作为矿浆p H调 整剂, 由试验结果分析, 在矿浆自然p H的情况下, 锌矿物的抑制情况不好,以C a O调节矿浆p H, 在 p H 7 . 0 ～ 1 0 . 5的较宽泛区域, 铅、 锌、 银的浮选指标基 本相近, 但进一步提高p H, 锌的浮游性增强, 变得更 难以抑制。以N a 2C O3调节矿浆p H, 锌矿物的被抑制 情况稍好于以C a O调节矿浆p H,但当N a 2C O3用量 达到1 0 0 0 g / t时, 铅、 银矿物会受到抑制, 综合考虑 铅、 银矿物的浮选及锌矿物的被抑制情况, 因此采用 N a 2C O3用量5 0 0 g / t 。 2 . 2 . 2分散剂种类及用量试验 分别采用水玻璃及六偏磷酸钠作为矿浆分散剂 和脉石矿物的抑制剂, 试验结果表明, 水玻璃及六偏 磷酸钠对提高粗精矿中铅品位作用不大,反而使粗 精矿中锌的含量增高,故以异步粗选不添加分散剂 为宜。 2 . 2 . 3抑制剂种类及用量试验 采用N a 2S O3作为异步浮选中锌矿物的抑制剂, 试验结果如图3所示,N a 2S O3对锌矿物有一定的抑 制作用,但对铅矿物及银矿物的浮选回收亦有一定 的影响, 在使用过程中应注意N a 2S O3的用量, 选择 N a 2S O3用量7 0 0 ～ 9 0 0 g / t较为适宜。 在抑制剂试验中又进行了采用N a 2S O3 F X、 N a 2S O3 N a2S和N a2S O3 N a2S Z n S O4作为锌矿物的抑 制剂,由试验结果可知,F X作为一种硫氧化物, 对 铅、 锌、 银均有轻微的抑制作用, 故不采用F X作为 银、 铅浮选中锌矿物的抑制剂。适当地添加N a 2S O3 N a 2S,可有效地对锌矿物产 生 抑 制 作 用 , 但 当 N a 2S O3 N a2S用量过大时,则对锌矿物抑制的同时, 对铅、银也会产生抑制作用,选择N a 2S O3N a2S为 9 0 06 0 0较为适宜。 2 . 2 . 4磨矿细度试验 该矿样平均粒度较细, 原渣筛析- 7 4 μ m粒级占 7 . 4 1 , 结合现场考虑一段磨矿和二段磨矿, 试验磨 矿细度从- 7 4 μ m粒级占6 0 到9 0 。由试验结果分 析, 磨矿细度的提高, 铅和银的回收率均有所提高, 考虑到为保证尽量降低锌精矿中铅的含量,兼顾现 场生产两段磨矿所能达到的细度, 选择银、 铅浮选磨 矿细度- 7 4 μ m粒级占9 0 。 2 . 2 . 5捕收剂种类及用量试验 试验采用Z S N、B K 4 1 4、Z S X作为铅、银矿物的 捕收剂。 由试验结果分析,B K 4 1 4具有较强的捕收性 能, 但药剂价格较高, 在粗选时以添加Z S X较为适 宜, 其用量为3 0 g / t。 2 . 2 . 6起泡剂种类试验 采用B K 2 0 4、M I B C及醚醇作起泡剂, 进行铅、 锌 浮选对比试验,试验结果表明,三种起泡剂各有优 势, 但考虑到B K 2 0 4价格比较便宜, 在后续试验中 选用B K 2 0 4作为起泡剂。 2 . 3铜-铅锌分离试验 江冠男等 复杂多金属银铅锌矿渣选矿研究 图2铅锌选矿原则流程 F i g2 T h ep r i n c i p l ef l o w s h e e t o f l e a d - z i n co r e s e p a r a t i o n 原 渣 银、铅浮选试验 铜铅锌分离试验 锌矿物浮选试验 重选 铜精矿 铅精矿 铅锌 混精矿 锌精矿尾矿 图3 N a 2S O3用量试验结果 F i g3 T h et e s t r e s u l t so f s o d i u m s u l f i t ed o s a g e 1 -铅回收率;2 -锌回收率;3 -银回收率 * * ** * * 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 0 4 0 0 8 0 0 1 2 0 0 1 6 0 0 2 0 0 0 亚硫酸钠用量/gt - 1 回收率/ 1 2 3 ◆ ◆ ◆◆ ◆ ◆ 2 1 2 0 0 7年第1期有色金属 选矿部分 欲充分利用矿石中有价金属矿物 铅、 锌、 银矿 物 , 必须对该精矿进行铜-铅锌分离试验研究。 采用 的试验流程如图4所示。 试验结果表明, 起脱药作用的C的用量为2 0 0 g / t 已足够。B K 7 0 1是方铅矿的有效抑制剂, 试验结果表 明, 采用B K 7 0 19 0 g / t为宜。C a O作为铜-铅锌分离 的p H值调整剂, 试验结果表明,p H值增加, 铅精矿 中的含铜量增加, 试验选择采用C a O用量5 0 g / t,p H 值在9 . 5左右。采用乙基黄药、Z S N、Z 2 0 0、B K 2 0 4及 其组合作为铜铅分离的捕收剂和起泡剂,试验结果 表明, 采用乙基黄药 Z 2 0 0 B K 2 0 4, 进行铜-铅分离 选择性比较好, 但要适当控制药剂用量。 为了得到更 好的经济效益, 对铅锌精矿进行重选分离, 最终得到 铅精矿和铅锌混合精矿。 2 . 4锌矿物浮选试验 按照图5原则流程, 浮选银、 铅浮选尾矿回收锌 矿物。 采用水玻璃作为选锌矿浆的分散剂及脉石矿物 的抑制剂,由试验结果可知,随着水玻璃用量的增 加,锌品位提高,但回收率略有下降,最佳用量为 5 0 0 g / t。C a O作为p H值调整剂, 由试验结果可知, 该 闪锌矿的浮选与大多数闪锌矿有所区别, 当C a O用 量增加, 闪锌矿的浮游性变差, 锌的回收率降低, 因 此选锌时不添加C a O。试验使用C u S O 4作为闪锌矿 的活化剂, 试验结果表明C u S O 4用量增加, 锌粗精矿 品位增加, 但回收率有所下降, 因此锌粗选C u S O 4用 量5 0 0 g / t较为适宜。采用丁基黄药作为捕收剂, B K 2 0 4作为起泡剂, 其用量为丁基黄药8 0 g / t,B K 2 0 4 4 5 g / t。 2 . 5闭路流程试验 在上述条件试验及最佳条件开路试验的基础上 进行了浮选-重选全流程闭路试验, 获得铅精矿含铅 6 2 . 7 5 、 锌精矿含锌5 4 . 4 0 , 铅锌混合精矿中铅品 位1 7 . 4 1 、 锌品位3 2 . 8 5 , 铅总回收率5 5 . 3 5 , 锌 总回收率9 1 . 4 6 ; 铜精矿含铜2 0 . 6 3 , 铜的回收率 6 6 . 1 6 ; 银在铅精矿、 铜精矿、 铅锌混合精矿中的累 计回收率达到7 6 . 9 1 , 达到了充分利用矿渣中有价 金属的目的。闭路试验结果见表2。 图4铜-铅锌分离试验流程 F i g4 T h ef l o w s h e e t o f C u - P b - Z ns e p a r a t i o nt e s t 铜铅锌混合精矿 3 m i nC 3 m i nC a O 4 5 m i nB K 7 0 1 2 m i n捕收剂 3 m i n捕收剂 铜精矿1 铜精矿2 重选分离 铅锌精矿 铅精矿铅锌混合精矿 图5选锌试验流程 F i g5 T h ef l o w s h e e t o f Z nf l o a t a t i o nt e s t 银、 铅浮选尾矿 3 m i nC a O 3 m i n水玻璃 3 m i nC u S O4 2 m i n捕收剂起泡剂 锌粗精矿尾矿 产品名称产率 C uP bZ nA g /gt - 1 C uP bZ nA g 品位回收率 铅精矿 铅锌精矿 铜精矿 锌精矿 尾 矿 原 渣 1 . 0 1 7 . 3 7 0 . 4 2 1 1 . 3 0 7 9 . 9 0 1 0 0 . 0 0 . 2 0 0 . 5 4 2 0 . 6 3 0 . 1 3 0 . 0 6 1 0 . 1 9 6 2 . 7 5 1 7 . 4 1 5 . 4 2 1 . 9 6 1 . 6 3 3 . 4 6 5 . 0 3 3 2 . 8 5 7 . 2 0 5 4 . 4 0 0 . 9 0 9 . 3 7 5 3 2 7 4 6 5 7 1 6 1 3 6 1 2 . 4 6 1 1 0 1 . 0 6 2 0 . 8 2 4 5 . 3 4 7 . 6 9 2 5 . 0 9 1 0 0 . 0 1 8 . 3 0 3 7 . 0 5 0 . 6 6 6 . 3 9 3 7 . 6 0 1 0 0 . 0 0 . 5 4 2 5 . 8 4 0 . 3 2 6 5 . 6 2 7 . 6 8 1 0 0 . 0 4 . 9 0 5 0 . 1 2 2 1 . 8 9 1 4 . 0 1 9 . 0 8 1 0 0 . 0 表2铜铅混合-锌异步浮选-重选闭路流程试验结果/ T a b2T h er e s u l t so f c l o s e dc i r c u i t t e s t / 3结语 1 .矿渣主要由以石英为主的硅酸盐和以闪锌 矿为主的硫化矿物构成。其中可供回收的金属矿物 除闪锌矿外, 还有方铅矿、 黄铜矿、 银黝铜矿等, 有害 杂质主要是以毒砂为主的砷矿物。 2 2 2 0 0 7年第1期 2 .试验中采用异步浮选, 解决了部分铅、 锌矿 物包体及连生体难以分离的问题,达到了充分利用 矿渣中有价金属的目的, 该流程操作得当, 浮选现象 重现性较好, 可作为设计依据。 3 .由于矿渣是多年前湿法冶金残渣, 样品中各 金属品位分布极不均匀, 矿石性质变化较大, 设计时 应留有适当余地,以便于生产中根据矿石性质进行 调节。 参考文献 [1] 王淀佐.矿物浮选和浮选剂 [M].长沙中南工业大学出 版社,1 9 8 6 . [2] 吴晓清.硫化钠无捕收剂浮选德雷科伊硫化铅锌矿 [J]. 国外选矿快报,1 9 9 61 1 1 0 - 1 2 . [3] 丘光枚.铅锌多金属硫化矿选矿工艺流程研究 [J].矿产 保护与利用,1 9 9 61 0 1 5 - 1 7 . 江冠男等 复杂多金属银铅锌矿渣选矿研究 S T U D Y O N S E P A R A T I O N O FC O MP L E X P O L Y ME T A L L I C A g - P b - Z nO R E J I AN G Gu a n n a n 1 , S UN T i c h a n g 1 , J IJ u n 2 1 . C i v i l 2 . B e i j i n gGe n e r a l R e s e a r c hI n s t i t u t eo f Mi n i n ga n dMe t a l l u r g y , B e i j i n g1 0 0 0 4 4 , C h i n a A B S T R A C T S t u d yo nf l o a t a t i o ns e p a r a t i o no fA g - C u - P b - Z np o l y m e t a l l i cs u l p h i d eo r ew a sc a r r i e do u t .A u t h o r s d e v e l o p e dac o m p r e h e n s i v ef l o w s h e e ti n v o l v i n gc o m b i n e dd e p r e s s a n t so fs o d i u m s u l f i t ea sm a j o r ,c o m p o s i t e c o l l e c t o r s ,f l o a t a t i o n o fc o p p e ri n d i f f e r e n tr a t e s ,s e p a r a t i o n f l o a t a t i o n f o rC u - P b - Z n t h e n a n d f i n a l l y s e p a r a t i o nf l o a t a t i o nf o rz i n c .T h ea s s o c i a t e ds i l v e rw a sa l s or e c o v e r e dc o m p r e h e n s i v e l y .A c h i e v i n gt h eg o a l o f r e c o v e r i n gt h ea v a i l a b l em i n e r a l i nt h eo r e . KE Y WO R D S c o m p l e xp o l y m e t a l l i cs u l p h i d eo r e;c o m p r e h e n s i v er e c o v e r y;c o p p y - l e a d s e p a r a t i o n; l e a d - z i n cs e p a r a t i o n T E C H N I C A LO FP R O C E S S I N G S T U D Y O N C O P P E R O R EI N Y U N A N X I N G X i f e n g , L I N Ha i , Ga oY u j u a n C i v i l c o n c e n t r a t er e c o v e r y g r a d eo f c o p p e ro r ei s9 5 . 2 3 ; t a i l i n gg r a d eo f c o p p e ro r ei s0 . 1 5 . C o n c e n t r a t i n gt a i l i n gi su p t i g h t . K E Y WO R D S c o p p e ro r e ; f l o t a t i o n ; e x p e r i m e n t r e s e a r c h 上接第2 9页 2 3