云南某氧化鉛鋅礦選礦試驗(yàn)研究

黃承波，魏宗武，林美群

(1.廣西華錫集團(tuán)車河選礦廠， 廣西 南丹 547205；2.廣西大學(xué)資源與冶金學(xué)院，廣西 南寧 530004)

隨著硫化鉛、鋅礦資源的日趨枯竭，提取鉛鋅金屬的硫化鉛鋅礦石原料日趨減少，而鉛鋅的用途又極其廣泛，人們越來越重視氧化鉛鋅礦的回收[1，2]。氧化鉛鋅礦物種類很多，常見的最有工業(yè)價值的氧化鉛礦是白鉛礦和鉛礬；氧化鋅礦是菱鋅礦和異極礦。我國氧化鉛鋅礦石很豐富，但由于鉛鋅氧化礦石所含礦物種類多，礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 伴生組分很不穩(wěn)定，并含有大量的粘土和褐鐵礦，可溶性鹽含量較高等，因此，迄今為止，氧化鉛鋅礦的浮選回收還不能令人滿意[3]。眾所周知，氧化礦是由原生硫化礦經(jīng)過天然的氧化以及地表水的淋濾過程所形成的產(chǎn)物[4]，礦石中除了鉛、鋅氧化礦物外，還含有較多的碳酸鹽礦物、石英及硅酸鹽礦物和易泥化的褐鐵礦、針鐵礦等鐵礦物[5，6，7]。由于礦石中含有較多的易泥化的褐鐵礦，形成大量的礦泥，對其浮選技術(shù)指標(biāo)造成嚴(yán)重的影響。本文針對云南某地的含鐵高、泥化嚴(yán)重的氧化鉛鋅礦，在不脫泥的條件下進(jìn)行了浮選試驗(yàn)研究。采用硫化鈉作鉛礦物活化劑、丁基黃藥作捕收劑優(yōu)先選鉛；選鉛尾礦用十八胺作捕收劑的試驗(yàn)方案，獲得了含鉛50.60%、鉛回收率為77.65%的鉛精礦，以及含鋅40.39%、鋅回收率為75.85%的鋅精礦。

1 礦石性質(zhì)

試樣采自云南某大型氧化鉛鋅礦床。主要有用礦物中，鉛以白鉛礦 、鉛礬為主，少量方鉛礦；鋅礦物以鐵菱鋅、菱鋅礦、異極礦為主，少量閃鋅礦。次要礦物為磷酸銨鉛礦、磷酸鉛鋁礦、菱鐵礦、軟錳礦雀石、銅藍(lán)、矽鋅礦等。脈石主要有方解石 、重晶石、褐鐵礦、赤鐵礦、石英 ，其次為透閃石 、長石 、云母、綠泥石、石膏、粘土礦物等。礦石以粒狀、不規(guī)則菱形狀 、多孔狀、晶土狀 、角礫、蜂窩狀構(gòu)造為主 ，有少量呈鐘乳狀殼狀、粉末狀、層紋狀以及異極礦的環(huán)帶構(gòu)造 。 主要礦物鉛、鋅關(guān)系復(fù)雜、風(fēng)化、鐵化、泥化嚴(yán)重，鉛鋅品位分別5.73%、9.38%。物相分析氧化鉛主要是白鉛礦，另有少量的鉛釩；氧化鋅礦則為菱鋅礦及少量異極礦。試樣多元素分析見表1。

表1 試樣多元素分析

2 試驗(yàn)方案選擇

針對該礦石的特點(diǎn)進(jìn)行了前期探索試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，采用浮選的方法能夠回收礦石中的鉛鋅，脫泥浮選能夠提高精礦品位，但損失了大量微細(xì)顆粒的鉛鋅礦，降低了回收率。在不脫泥的情況下，采用硫化-黃藥法、硫化-胺法分別浮選，可獲得比較好的鉛鋅回收指標(biāo)。綜合比較后，確定采用硫化-黃藥法、硫化-胺法對該礦石進(jìn)行鉛鋅浮選試驗(yàn)。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

(1)分散劑的影響

由于褐鐵礦含量較高，礦石泥化比較嚴(yán)重，且含有石膏、粘土礦物等。需要加入分散劑對礦漿進(jìn)行分散，以消除礦泥的影響。在礦漿pH=9.5、硫化鈉用量3kg/t、丁基黃藥200g/t、2號油80 g/t條件下，考察了六偏磷酸鈉用量對鉛礦物浮選指標(biāo)的影響。

表2 六偏磷酸鈉用量對鉛礦物浮選指標(biāo)的影響

由表2結(jié)果可見，加入六偏磷酸鈉能夠提高鉛礦品位和鉛的回收率，隨著六偏磷酸鈉用量的增大，鉛精礦品位不斷增加，但鉛回收率開始下降。說明在一定用量下，六偏磷酸鈉具有比較好的分散效果，能夠顯著提高鉛礦浮選指標(biāo)，但用量過大時，六偏磷酸鈉對鉛礦有一定的抑制作用。根據(jù)浮選現(xiàn)象和化驗(yàn)結(jié)果分析，這主要是由于部分鉛礦和褐鐵礦共生密切，六偏磷酸鈉用量過大，導(dǎo)致和褐鐵礦共生的鉛礦受到抑制。綜合考慮，六偏磷酸鈉適宜用量為300g/t。

(2)硫化鈉的用量與分析

氧化鉛表面的硫化好壞是決定其浮選效果的關(guān)鍵。硫化鈉用量小的情況下，難以獲得理想的硫化效果，硫化用量過大又會對鉛礦產(chǎn)生抑制作用，從而降低鉛的回收率。流程考察了硫化鈉用量對浮選指標(biāo)的影響，其中六偏磷酸鈉用量300g/t，丁基黃藥用量為200g/t，2號油80g/t。浮選試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 硫化鈉用量對鉛礦物浮選指標(biāo)的影響

由表3中硫化用量與礦漿pH的數(shù)據(jù)可見，硫化鈉能夠明顯提高鉛礦的浮選。隨著硫化鈉用量的增加，鉛精礦的品位和回收率均增加，當(dāng)硫化鈉用量達(dá)到3kg/t時，鉛精礦品位達(dá)到23.41%，回收率達(dá)到70.51%；再增加硫化鈉用量，鉛精礦品位和回收率下降，當(dāng)硫化鈉用量達(dá)到4kg/t時，鉛精礦品位僅有15.32%，回收率66.38%。這主要是因?yàn)榱蚧c用量過大，礦漿黏度增大，泡沫帶泥較多，抑制了黃藥在鉛礦物表面的吸附，從而降低了鉛精礦品位和回收率。從綜合指標(biāo)來看，硫化鈉適宜用量為3kg/t。

(3)鉛礦物捕收劑丁基黃藥的用量與分析

在六偏磷酸鈉300g/t、硫化鈉3.0kg/t條件下，考察了各種丁基黃藥捕收劑對鉛礦物浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果見圖表4。

表4 丁基黃藥用量對鉛礦物浮選指標(biāo)的影響

從表4可以看出，隨著丁基黃藥用量的增加，鉛礦物的回收率也逐漸增加，鉛精礦品位變化不大；當(dāng)丁基黃藥用量增加到250kg/t時，鉛礦物的回收率增加不明顯。綜合考慮，丁基黃藥用量適宜為250kg/t。

(4)鋅礦物活化劑的用量與分析

在確定鉛礦物浮選藥劑為六偏磷酸鈉300g/t、硫化鈉3.0kg/t、丁基黃藥250g/t、2號油80g/t條件下浮選鉛礦物，利用浮鉛尾礦考察了不同用量的硫酸銅對氧化鋅的浮選指標(biāo)的影響，浮鋅捕收劑為十八胺200g/t，浮選試驗(yàn)結(jié)果如5。

表5 活化劑硫酸銅用量對鋅礦物浮選指標(biāo)的影響

由表6可見，隨著硫酸銅用量的增加，鋅品位逐漸降低，但回收率增加；但當(dāng)硫酸銅用量增加到300g/t時，鋅回收率增加不明顯。故硫酸銅用量確定為300g/t。

(5)鋅礦物捕收劑的選擇與分析

在硫酸銅用量300g/t、捕收劑用量200g/t條件下，考察了各種胺類捕收劑對鋅礦物浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果見圖表6。

表6 不同捕收劑對鋅礦物浮選指標(biāo)的影響

由表5可以看出，不同種類的胺捕收劑都能實(shí)現(xiàn)對鋅礦物的有效捕收，但十八胺對鋅礦物的選擇性捕收較好，故選擇十八胺作為鋅礦物的捕收劑，用量為200g/t。

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，確定了鉛鋅礦浮選工藝參數(shù)為：在礦漿pH 9.5條件下，采用六偏磷酸鈉300g/t、硫化鈉3kg/t、丁基黃藥用量250g/t、2號油80g/t、硫酸銅300g/t、十八胺用量為200g/t進(jìn)行了小型閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程為一粗兩掃三次精選。在鉛、鋅給礦品位為5.73%和9.38條件下，不脫泥進(jìn)行了浮選試驗(yàn)研究。采用硫化鈉作鉛礦物活化劑、丁基黃藥作捕收劑優(yōu)先選鉛；選鉛尾礦用十八胺作捕收劑的試驗(yàn)方案，獲得了含鉛50.60%、鉛回收率為77.65%的鉛精礦，以及含鋅40.39%、鋅回收率為75.85%的鋅精礦。

4 結(jié) 論

采用硫化-黃藥法、硫化-胺法，能夠有效實(shí)現(xiàn)高鐵泥化氧化鉛鋅礦的浮選回收。但在浮選過程中，需要添加六偏磷酸鈉作為礦漿分散劑，硫化鈉用量適當(dāng)，才能獲得比較好的硫化效果。十八胺對鋅礦物具有比較好的捕收能力和選擇性，硫酸銅的添加能夠活化鋅礦物，提高鋅的浮選指標(biāo)。

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