內蒙某難處理銅鉛鋅多金屬礦石選礦技術優化

周 濤 師偉紅 余江鴻

(西北礦冶研究院)

內蒙古滿洲里某銅鉛鋅多金屬硫化礦選礦廠由原礦處理能力為600 t/d和800 t/d的2個選礦系統組成，自投產以來，僅鋅精礦指標達到設計要求，銅鉛不僅回收率低，而且精礦互含嚴重，生產一直處于不正常狀態。為解決該選礦廠存在的問題，西北礦冶研究院對銅鉛鋅回收工藝技術條件進行了優化研究。

1 礦石性質

礦石中主要金屬礦物有黃銅礦、方鉛礦、鉛鐵礬、閃鋅礦、磁黃鐵礦和白鐵礦等;脈石礦物主要為方解石、石英、碳酸鹽、云母等。

黃銅礦與閃鋅礦嵌布關系緊密，部分黃銅礦以細小粒狀嵌布于脈石中，或以乳滴狀、細脈狀嵌布于閃鋅礦中，這種結構使銅鋅較難解離;礦石中含量較高的次生銅對鋅礦物有活化作用，這進一步增加了銅鋅分離的難度;鉛礦物中較高含量的鉛鐵礬會使浮選泡沫發黏，惡化浮選過程。

礦石主要化學成分分析結果見表1，銅、鉛、鋅物相分析結果見表2、表3、表4。

從表1可以看出，礦石中銅、鉛、鋅、鐵、硫含量均較高，具有綜合回收價值。

表1 礦石主要化學成分分析結果 %

表2 礦石銅物相分析結果 %

表3 礦石鉛物相分析結果 %

表4 礦石鋅物相分析結果 %

從表2可以看出，銅主要以原生銅的形式存在，占總銅的83.09%，其次是次生銅，占總銅的12.68%，二者占總銅的95.77%。

從表3可以看出，鉛礦物相態較復雜，且各相態分布較均勻，硫化鉛僅占總鉛的48.00%，硫酸鉛、碳酸鉛的分布率分別占30.00%和16.00%，其他鉛分布率較低。

從表4可以看出，鋅主要以硫化鋅的形式存在，占總鋅的93.54%，其他鋅分布率較低。

2 現場工藝流程及模擬試驗指標

2.1 現場生產工藝流程

實驗室模擬現場流程及藥劑制度進行了銅鉛鋅回收試驗，流程見圖1，試驗結果見表5。

圖1 現場生產工藝流程及條件

表5 實驗室模擬現場工藝技術條件試驗結果 %

從表5可以看出:鉛精礦鉛品位為28.27%、鉛回收率為36.03%，可見鉛回收效果極不理想;銅精礦銅品位為23.52%、銅回收率為69.25%、含鉛12.56%、鉛回收率高達52.21%，不僅銅回收效果不理想，且鉛含量很高，鉛回收率甚至超過鉛精礦的鉛回收率;相對來說鋅精礦鋅品位和鋅回收率較高，但銅鉛含量仍然較高，說明銅鉛混合浮選效果不好。

2.2 主要影響因素分析

(1)鉛鐵礬是礦石中的主要含鉛礦物之一，其溶于礦漿后會使浮選泡沫發黏，惡化浮選過程，且鉛鐵礬礦物在浮選過程中既難以捕收又難以抑制，因而影響銅鉛礦物的上浮。

(2)銅鉛混合浮選捕收劑為復合黃藥+25#黑藥，活性炭對銅鉛混合精礦脫藥不徹底，因此銅鉛分離困難。

(3)現場生產中活性炭與水在攪拌筒內攪拌后加入，由閥門控制加入量。由于粉狀活性炭不溶于水，在閥門處易堵塞，造成活性炭加量波動，活性炭加入過量會使銅礦物上浮后移，使鉛精礦中銅含量較高;反之，脫藥不徹底，銅精礦中含鉛會較高。

3 試驗結果與討論

試驗參照現場銅鉛混浮再選鋅、銅鉛分離的原則流程開展研究。

3.1 銅鉛混合粗選試驗

銅鉛混合粗選試驗流程見圖2。

圖2 銅鉛混合粗選試驗流程

3.1.1 磨礦細度試驗

合適的磨礦細度是有用礦物充分單體解離和回收的基礎。磨礦細度試驗固定調整劑T－16和硫酸鋅的用量分別為1 000、1 500 g/t，試驗結果見表6。

表6 磨礦細度試驗結果 %

從表6可以看出，在試驗磨礦細度范圍內，隨著磨礦細度的提高，銅鉛混合粗精礦銅鉛回收率先上升后下降，鋅回收率先下降后維持在低位。綜合考慮，確定后續試驗的磨礦細度為－200目64%。

3.1.2 銅鉛混合粗選調整劑選擇試驗

銅鉛混合粗選調整劑選擇試驗固定磨礦細度為－200目64%，試驗結果見表7。

表7 銅鉛混合粗選調整劑選擇試驗結果

從表7可以看出，采用T－16+硫酸鋅為銅鉛混合浮選的調整劑，銅鉛混合粗精礦銅鉛回收率較高、鋅回收率較低。因此，選用T－16+硫酸鋅為銅鉛混合浮選的調整劑。

3.1.3 T－16與硫酸鋅用量配比試驗

銅鉛混合粗選T－16與硫酸鋅用量配比試驗固定磨礦細度為－200目64%，T－16與硫酸鋅總用量為2 500 g/t，試驗結果見表8。

表8 銅鉛混合粗選T－16與硫酸鋅用量配比試驗結果

從表8可以看出，T－16與硫酸鋅用量之比為2∶3時，銅鉛混合粗精礦指標略好。因此，確定后續試驗T－16與硫酸鋅的用量比為2∶3。

3.1.4 銅鉛混合粗選T－16+硫酸鋅總用量試驗

銅鉛混合粗選T－16+硫酸鋅總用量試驗固定磨礦細度為－200目64%，T－16與硫酸鋅的用量比為2∶3，試驗結果見表9。

從表9可以看出，隨著T－16與硫酸鋅總用量的增加，銅鉛混合粗精礦銅鉛的品位上升、鋅含量下降。因此，確定T－16與硫酸鋅的總用量為2 500 g/t，即T－16、硫酸鋅分別為1 000和1 500 g/t。

3.2 銅鉛混合精礦濃縮脫藥試驗

銅鉛分離探索試驗結果表明，重鉻酸鹽法、氧硫法、羧甲基纖維素法、氰化物法均難以獲得理想的抑鉛浮銅效果，主要是由于銅鉛混合精礦中藥劑殘余濃度較高，單用活性炭脫藥難以徹底。因此，對3次精選的銅鉛混合精礦進行了有無濃縮脫水作業銅鉛分離效果試驗。試驗采用1次粗選分離流程，活性炭用量為200 g/t，重鉻酸鉀為120 g/t，乙基黃藥為10 g/t，2#油為5 g/t，試驗結果見表10。

表9 銅鉛混合粗選T－16+硫酸鋅用量試驗結果

表10 銅鉛分離有無濃縮脫水作業試驗結果 %

從表10可以看出，銅鉛分離作業前增加濃縮脫水作業可以顯著降低銅粗精礦中鉛的品位和回收率，并提高銅的品位;同時鉛粗精礦的品位和回收率也得到了顯著的提高。因此，在銅鉛混合精礦分離前增加濃縮脫水作業可以顯著改善銅鉛分離效果。

3.3 閉路試驗

在條件試驗、濃縮脫水效果試驗及開路試驗基礎上確定了圖3所示的閉路試驗流程，試驗結果見表11。

表11 閉路試驗結果 %

從表11可以看出，采用圖3所示的工藝流程處理該礦石，可較好地實現銅鉛鋅的分離，最終獲得了銅品位為26.18%、回收率為81.45%、鉛鋅含量分別為0.98%和2.56%的銅精礦，鉛品位為54.07%、回收率為90.46%、銅鋅含量分別為0.68%和1.34%的鉛精礦，以及鋅品位為51.06%、回收率為93.65%、銅鉛含量分別為0.75%和0.11%的鋅精礦。

結合表5可以看出，與模擬現場流程的試驗結果相比，銅精礦的銅品位和回收率分別提高了2.66和12.20個百分點，鉛精礦鉛品位和回收率分別提高了25.80和54.43個百分點，鋅精礦鋅品位和回收率分別提高了0.58和0.47個百分點，銅精礦和鉛精礦指標提高幅度相當顯著。

4 優化后的生產實踐

優化后的生產實踐同時在選礦廠的2個選礦系統進行。由于礦區水資源缺乏，回水中藥劑殘余濃度較高，直接用于生產，對浮選指標有較大影響，因此，銅鉛混合浮選作業及選鋅作業采用回水，而為了保證銅鉛分離效果，銅鉛分離作業采用全新水。工業實踐的工藝流程及藥劑制度見圖3，工藝技術優化前后的生產指標見表12。

圖3 閉路試驗流程

表12 工藝技術優化前后的生產指標 %

從表12可以看出，工藝技術優化后，銅、鉛、鋅精礦指標得到了顯著的提高:銅精礦銅品位和回收率分別從23.15%和64.53%提高至28.18%和79.51%，鉛精礦鉛品位和回收率分別從44.59%和59.61%提高至57.07%和89.68%，鋅精礦鋅品位分別從47.37%和91.33提高至49.04%和91.89%，銅精礦、鉛精礦指標提高幅度顯著，達到了預期的銅鉛鋅分離效果。

5 結語

(1)內蒙某難處理銅鉛鋅多金屬礦石現場分離效果差的主要原因是黃銅礦與閃鋅礦嵌布關系緊密，銅鋅難以分離;礦石中較高含量的次生銅對鋅礦物有活化作用，因而銅鋅分離難度大;礦石中較高含量的鉛鐵礬使浮選泡沫發黏，惡化浮選過程。

(2)優化后的工藝采用了對鋅有強抑制作用、且對銅鉛有相當活化作用、對礦漿泡沫發黏有顯著消除效果的礦漿組合調整劑T－16+硫酸鋅，為較好地實現銅鉛與鋅的分離創造了條件。

(3)銅鉛分離前的脫藥由改造前的單一活性炭脫藥改為濃縮脫水+活性炭聯合脫藥，改造后脫藥效果顯著改善，為銅鉛分離創造了條件。

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