多金屬硫化礦選礦工藝探討

田培強(qiáng)+胡緒剛

摘 要 闡述了浮選法在處理多金屬復(fù)雜硫化礦中的應(yīng)用以及要注意的問題，并借鑒了某地對針對多金屬復(fù)雜的硫化礦進(jìn)行的多種選礦工藝的流程與藥劑選擇的方案的討論，最終結(jié)果表明采用先全浮選-再分離浮選的工藝流程是最好的方法，總結(jié)說明了浮選工藝在處理此類礦石上的可行性。

關(guān)鍵詞 多金屬硫化礦；全浮選；分離浮選；浮選藥劑

中圖分類號：TD952 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0096-02

隨著近年來世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，有色金屬的價(jià)格也大幅度提高，導(dǎo)致原料供應(yīng)緊張，越來越多的人把眼光看向含Cu、Pb、Zn等多金屬的難處理礦石。其特點(diǎn)是礦石性質(zhì)復(fù)雜，有用礦物的含量相對較低，相互之間嵌布粒度細(xì)，需要細(xì)磨，各有用礦物之間的共生關(guān)系密切，可浮性相近，分離難度很大。隨著這類礦石處理技術(shù)研究的不斷加深，涌現(xiàn)了很多新的選礦理論和工藝。在這個堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的時代，合理開發(fā)利用這些資源的意義也就顯得十分重大。雖然這類礦石的特征和性質(zhì)各有不同，但還是有許多的共性。

1 選礦工藝的介紹

選礦工藝就是根據(jù)礦石中礦物的不同物理化學(xué)性質(zhì)，把礦石破碎磨細(xì)后，采用重選法、浮選法、磁選法、電選法和浸出法等，將有用礦物與脈石礦物分開，并使各種共生的有用礦物盡可能的分離，去除有害雜質(zhì)，獲得冶煉和工業(yè)所需原料的方法過程。選礦工藝技術(shù)和選礦設(shè)備的發(fā)展是同步并進(jìn)的，工藝水平的最好體現(xiàn)就是設(shè)備的技術(shù)的高低，生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)也直接影響著生產(chǎn)過程、產(chǎn)品數(shù)量還有綜合的經(jīng)濟(jì)效益體現(xiàn)。伴隨我國選礦技術(shù)研究的不斷深入和現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，選礦技術(shù)在迅速的向其它領(lǐng)域滲透拓展。

2 礦物的性質(zhì)

多金屬硫化礦礦石組成部分比較多樣化，其中主要有用礦物為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦和輝鉬礦等，脈石礦物主要是石英石、方解石、白云石等，構(gòu)成網(wǎng)脈與星點(diǎn)狀以及鋸齒狀。各礦物交錯在一起緊密共生，嵌布的顆粒密度十分的細(xì)，且相互緊密的包裹在一起。這就要求我們得把它磨得較細(xì)，才能達(dá)到單體解離，有利于分離浮選。

3 浮選工藝流程

3.1 浮選工藝的簡介

浮選也就是根據(jù)不同礦物顆粒表面的物理化學(xué)性質(zhì)的不同，按礦物的可浮性的不同對礦物進(jìn)行分選的方法。這種方法幾乎適用于所有的礦物種類，是應(yīng)用最廣泛的選礦方法。全世界每年通過浮選處理的礦石和物料有數(shù)十億噸。浮選的生產(chǎn)指標(biāo)和設(shè)備效率均較高，對于硫化礦物的回收率很高。浮選有正浮選與反浮選之分，正浮選就是將有用礦物浮入泡沫產(chǎn)物中，將脈石礦物留在礦漿中，反之，即為反浮選。浮選中常用的浮選藥劑主要有調(diào)整劑、捕收劑和起泡劑等。

3.2 浮選工藝在多金屬硫化礦處理中的應(yīng)用

生產(chǎn)中一般采用浮選法處理多金屬硫化礦。對多金屬硫化礦的選礦方法可以分為優(yōu)先浮選、等可浮選、混合浮選等。優(yōu)選浮選有利于有用礦物之間的分離，也可以獲得高質(zhì)量的精礦，煙臺東方冶金設(shè)計(jì)研究院在處理內(nèi)蒙某多金屬硫化礦時采用優(yōu)先浮選，取得了較高的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)。混合浮選和部分混合浮選是多金屬硫化礦浮選常用的流程，比較適用于品味較低的礦物。混合浮選精礦的表面含有大量的捕收劑給分離造成了很大困難。伴隨著選礦技術(shù)的深入研究，對浮選的流程有了更細(xì)致的分化，涌現(xiàn)了一些等可浮選、分支串流浮選等流程。在浮選的過程中，為了提高礦體的解離度可以對礦物進(jìn)行再磨，在再磨的過程中添加藥劑也可以有效改變礦物的表面性質(zhì)。根據(jù)硫化礦性質(zhì)的復(fù)雜化，我們要靈活的運(yùn)用選礦工藝，實(shí)現(xiàn)目的礦物的高回收率。

4 浮選藥劑的種類

4.1 捕收劑

自然界中除去煤、硫磺等礦物顆粒表面疏水、擁有自然的可浮性外，總體來說大多說的礦物質(zhì)都是具有親水性的。可以改變礦物顆粒的親水性而使之疏水的一種藥劑就是捕手劑。捕收劑按性質(zhì)分可以極性與非極性捕收劑。極性捕收劑是由可以與礦物顆粒表面發(fā)生一定作用的極性與非極性基團(tuán)組成的。非極性捕收劑的分子一般是不解離的，比如常見的煤油和柴油。

4.2 起泡劑

起泡劑是具有親水與疏水基團(tuán)的表面活性分子，有吸附在水—空氣界面的能力，并且可以使得溶液表面的張力降低，使的進(jìn)入水中的空氣變成比較穩(wěn)固的氣泡。要把起泡劑和捕收劑聯(lián)合在進(jìn)行一起才能更好的吸附在礦物顆粒表面，迫使礦物顆粒上浮。

4.3 調(diào)整劑

調(diào)整劑可以分為五大類：pH值調(diào)整劑、活化劑、抑制劑、絮凝劑、分散劑。pH調(diào)整劑是用來控制礦物表面特性的作用條件，以此改善浮選的效果。常用的有石灰與碳酸鈉等。活化劑的使用可以增強(qiáng)礦物與捕收劑合在一起時的作用能力，使難于浮起的礦物活化而浮起。抑制劑可以提高礦物的親水性還有阻止礦物同捕收劑作用，使礦物的可浮性受到抑制。絮凝劑可以使礦物聚集成大的顆粒，加速它在水中的沉降速度，選礦常用的絮凝劑是聚丙烯酰胺。分散劑就是可以阻止比較細(xì)的礦粒顆粒聚集在一起，它的作用是與絮凝劑的作用剛好相反的，常用的有水玻璃與磷酸鹽等。

5 浮選的設(shè)備

浮選的設(shè)備主要是浮選機(jī)和實(shí)現(xiàn)浮選工藝是選用的其他設(shè)備。按攪拌方式與充氣方式的不同浮選可以分為機(jī)械攪拌式、充氣機(jī)械攪拌式、充氣式、氣體析出式、壓力容器式。機(jī)械攪拌式有離心葉輪、星形轉(zhuǎn)子、棒形轉(zhuǎn)子。充氣機(jī)械攪拌式就是在機(jī)械攪拌外還可以補(bǔ)充向浮選槽內(nèi)充入低壓空氣。充氣式主要是靠壓入空氣進(jìn)行攪拌然后在產(chǎn)生氣泡的方式，比如典型的泡沫分離裝置。氣體析出式就是用降低壓力的方法使得礦漿中溶解出來的空氣被析出，形成一些細(xì)微的七泡。壓力容器式是充分的利用高壓將充入的空氣預(yù)溶在水里面，然后最后在常壓下由浮選槽內(nèi)析出，形成大量細(xì)微的氣泡。我國目前常用的浮選機(jī)主要是機(jī)械攪拌式和充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)兩種設(shè)備。

6 浮選試驗(yàn)的研究

選礦試驗(yàn)研究是探索礦物處理方法的基礎(chǔ)。endprint

針對某地多金屬復(fù)雜硫化礦，我們通過選礦試驗(yàn)研究找出對其處理的最優(yōu)方法。該礦原礦含銅0.72%、鉛3.18%、鋅1.43%、黃鐵礦15.57%，具有目的礦物品位低，嵌布粒度細(xì)，各硫化物易浮難分等特點(diǎn)。

6.1 浮選流程的確定

根據(jù)該礦石的性質(zhì)，選用合理可行的浮選工藝流程可以使得在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上最優(yōu)。最終通過試驗(yàn)確定先全浮的方法，得出銅與鉛以及鋅與硫混合而成的精礦，再進(jìn)行銅鉛先進(jìn)行部份的優(yōu)先浮選與銅鉛分離的浮選，銅鉛部份優(yōu)先浮選出來后剩余的礦再進(jìn)行抑硫浮鋅的方法進(jìn)行浮選，可以得到鋅與硫的精礦，最終達(dá)到區(qū)分選出銅、鉛、鋅、硫四種精礦的目的，用這種方法操作的流程十分的簡單而且經(jīng)濟(jì)有效。

6.2 銅鉛分離試驗(yàn)

該礦含銅，鉛、鋅的礦物大部分都是硫化物，這些硫化物的可浮性都很好，因此選擇有效的抑制劑和捕收劑是關(guān)鍵。根據(jù)銅鉛混合程度不同和礦石性質(zhì)的差異，常用以下幾種方法。

第一是抑鉛先浮銅：先用重鉻酸鹽類抑制方鉛礦的浮出，先浮出銅礦物的方法。

第二是抑銅先浮鉛： 用氰化物抑制銅礦物的浮選，再浮現(xiàn)方鉛礦的方法。

第三種是把上述二種方法聯(lián)合交替在一起使用：即先用重鉻酸鉀的方法先抑制鉛浮現(xiàn)出銅，得到銅與鉛的精礦；若這種精礦互相之間含量較高，就要再換用氰化物藥物先抑制銅浮現(xiàn)鉛。

第四是運(yùn)用沒有毒藥劑進(jìn)行浮選的方法。前文中提到的三種方法使用的藥劑均十分有效，但是都有較大的毒性，再加上對環(huán)境的危害比較大，所以是被限制使用。因此需要盡快的研究出一些對環(huán)境危害小的新藥劑來替代它們，這些藥劑中主要有硫代硫酸鈉與亞硫酸鈉以及硫酸亞鐵與淀粉等，將這些藥劑中的兩種、三種或多種混合組合一起使用，抑鉛浮銅的效果也可以達(dá)到很好的效果，所以第四種方法是首選的。

6.3 鋅與硫分離浮選試驗(yàn)

本文中所提到的礦石主要是閃鋅礦與黃鐵礦，一般運(yùn)用常見的石灰就可以很好的進(jìn)行鋅與硫的分離，如果將礦漿pH值調(diào)至11時，抑制硫浮選的效果較好，活化劑就使用硫酸銅，捕收劑選用丁基黃藥，就可以很好的達(dá)到我們想要的鋅硫分離的效果。

7 結(jié)束語

多金屬硫化礦的選礦工藝是多種多樣的，應(yīng)該根據(jù)每個礦石的特點(diǎn)制定不同工藝流程，選擇合適的藥劑。在有色金屬硫化礦資源日益趨于枯竭的今天，加強(qiáng)浮選理論研究、加速高效的浮選新工藝、新藥劑的發(fā)展仍是多金屬硫化礦選礦研究的重點(diǎn)和發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

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