電位調控浮選在金東礦業高硫鉛鋅礦的應用

堯應強，陳 晗，李長穎，許家杰，何麗輝，曹吉龍

（福建金東礦業股份有限公司，福建 三明 365101）

電位調控浮選在金東礦業高硫鉛鋅礦的應用

堯應強，陳 晗，李長穎，許家杰，何麗輝，曹吉龍

（福建金東礦業股份有限公司，福建 三明 365101）

本文介紹了金東礦業高硫鉛鋅礦電位調控浮選，通過調整劑石灰及組合抑制劑硫酸鋅＋亞硫酸鈉添加至球磨，并營造高堿性及低氧化電位礦漿環境。乙硫氮為捕收劑，鉛精礦鉛品位及回收率分別提高了26%、25%，效果顯著。并通過分析礦物表面氧化反應及礦漿電位研究，揭示電位調控浮選在高硫鉛鋅礦浮選過程中方鉛礦與閃鋅礦及黃鐵礦的分離機制。

高硫鉛鋅礦；電位調控浮選；氧化反應；礦漿電位

金東礦業丁家山采場礦石系高硫鉛鋅銀多金屬硫化礦，隨著礦石逐年的開采，原礦鉛鋅品位持續走低，而硫鐵含量升高，造成鉛、鋅、硫分離困難，精礦產品含硫高，嚴重影響公司經濟效益。為了提高選礦指標，在北京有色金屬研究總院選礦專家指導下，開展了電位調控浮選技術工業試驗。

1 礦石性質

礦石是以鋅和鉛為主，含有硫、鐵、銀、銅等的多金屬硫化礦石。礦石中金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦等硫化物和磁鐵礦等。脈石礦物為石英、長石、輝石、石榴子石、綠泥石等硅酸鹽礦物和方解石、白云石等碳酸鹽礦物［1－2］。

礦石中磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦關系甚為密切。①細粒閃鋅礦、細脈狀方鉛礦嵌布于磁黃鐵礦內部，且少量磁黃鐵礦呈乳滴狀、細脈狀分布于閃鋅礦中；②部分磁黃鐵礦與方鉛礦連生嵌布于閃鋅礦內或脈石礦物中；③黃銅礦或與方鉛礦和閃鋅礦交代共生，或嵌于磁黃鐵礦內部［3］。因此，給方鉛礦與閃鋅礦、磁黃鐵礦及黃鐵礦的分離帶來了困難。原礦多元素分析結果見表1。

2 電位調控浮選的應用

電位調控浮選是指利用硫化礦磨礦－浮選礦漿中固有的電化學行為引起的電位變化，通過調節傳統浮選操作因素達到電位調控并改善浮選過程的工藝［4－5］。

在金東礦業梅仙選廠原有“先鉛后鋅”浮選工藝基礎上，引入電位調控浮選技術，即將調整劑石灰和抑制劑硫酸鋅、亞硫酸鈉添加至磨機，利用石灰調控與穩定礦漿電位、營造低氧化電位氛圍，同時添加抑制劑強化閃鋅礦、硫鐵礦物的抑制效果。原生電位調控浮選流程見圖1。

電位調控浮選運用于生產后，選礦生產指標獲得了大幅提高。新工藝與原工藝選礦生產指標對比見表2。

表1 原礦多元素化學分析結果

圖1 原生電位調控浮選流程

表2 新工藝與原工藝生產指標對比/%

新工藝與原工藝選礦生產指標對比顯示，在原礦礦石性質不變時，原礦鉛品位高0.21%，鋅品位低0.84%的情況下，電位調控浮選運用于生產后，鉛精礦鉛品位及回收率分別提高了26%、25%，鋅精礦鋅品位亦提高5%，效果顯著。

3 礦物浮選分離分析

在硫化礦浮選過程中，可通過改變浮選體系的電化學條件來控制礦漿體系中硫化礦物表面的氧化－還原反應的進程甚至方向，影響硫化礦表面狀態及捕收劑在硫化礦表面的產物形式和穩定性，增大硫化礦表面親水－疏水性質，從而實現硫化礦物選擇性浮選分離［6］。

新工藝中通過調整劑石灰及組合抑制劑硫酸鋅＋亞硫酸鈉添加至球磨，并營造高堿性及低氧化電位礦漿環境。在堿性礦漿環境下，乙硫氮（DDTC）在方鉛礦表面發生氧化反應生成疏水產物PbD2，氧化反應見式（1），礦漿電位與p H值關系見式（2）［7］。

浮選過程中乙硫氮濃度為2.66×10－4mol/L，當礦漿p H值為12，由式（4）可知方鉛礦表面生成疏水產物PbD2的電位E≥－0.526V，閃鋅礦和黃鐵礦表面生成疏水產物D2電位E≥0.085V。

在礦漿p H值為11時，浮選中方鉛礦表面生成疏水產物PbD2的礦漿電位為－0.482V，大于－0.526V，但無法達到 0.085V，故而疏水產物PbD2更易形成并吸附方鉛礦表面，增大方鉛礦疏水可浮性；閃鋅礦、黃鐵礦表面疏水產物D2難以形成，可浮性被抑制［8］。

試驗亦監測了石灰和組合抑制劑（硫酸鋅＋亞硫酸鈉）的添加對選鉛系統各作業礦漿電位與p H值的影響，監測結果見表3。從表3結果可見，分級機溢流及鉛攪拌桶礦漿p H值為11，電位較原工藝大幅下降，均降至－320m V以下。在p H值為11條件下，方鉛礦回收率隨著礦漿電位降低而增強，回收率最大時電位為200m V；當電位下降至175～165m V時，閃鋅礦可浮性將被有效抑制，而黃鐵礦在電位低于240m V時受到有效抑制［9］。因此礦漿電位為－320m V時，乙硫氮對方鉛礦具有強烈的選擇性捕收能力，而對黃鐵礦及閃鋅礦可浮性被抑制，從而實現了方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦的選擇性浮選分離。

4 結 論

1）針對金東礦業高硫鉛鋅礦，調整劑石灰及組合抑制劑硫酸鋅＋亞硫酸鈉添加至球磨，捕收劑采用乙硫氮，在高堿性礦漿環境及低氧化電位下實現方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦的選擇性浮選分離。鉛精礦鉛品位及回收率分別提高了26%、25%；鋅精礦鋅品位提高5%，效果顯著。

2）方鉛礦與閃鋅礦、磁黃鐵礦及黃鐵礦選擇性分離的關鍵在于通過調節和控制礦漿電位增大各礦物表面疏水－親水差異，最終實現礦物浮選分離。

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Application of potential control flotation in Jindong high－sulphur lead－zinc ore

YAO Ying－qiang，CHEN Han，LI Chang－ying，XU Jia－jie，HE Li－hui，CAO Ji－long（Fujian Jindong Mining Co.Ltd.，Sanming 365101，China）

This paper introduced that the potential control flotation was used in jindong high sulphur lead－zinc ores.Lime and combined inhibitors were added to ball mill，thus they created high alkaline and low oxidation potentials the pulp environment.The concentrate grade and recovery rate of lead were increased by 26%and 25%when collector was diethyldithiocarbamate.And it revealed the separation mechanism among galena，sphalerite and pyrite in high sulphur lead－zinc flotation by analyzing the mineral surface oxidation reaction and the pulp potential.

lead－zinc ore with high sulfur；potential control flotation；oxidizing reaction；pulp potential

堯應強（1987－），男，江西撫州人，選礦助理工程師，主要從事銅鉛鋅銀多金屬礦選礦工作。E－mail：kwjg2011＠126.com。

TD923＋.6

A

1004－4051（2015）09－0120－03

2014－08－20

礦業縱橫