內蒙古某鉛鋅礦石選礦試驗

李艷軍 郭 旺 呂 良，2 張淑敏

(1.東北大學資源與土木工程學院，遼寧 沈陽110819;2.中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所，河南 鄭州450006)

鉛鋅礦石資源是我國重要的戰略性資源，鉛鋅在有色金屬工業中占有重要的地位，其生產、消費量約占10 種常用有色金屬生產、消費總量的30%［1-3］。隨著優質鉛鋅礦石資源的日漸減少，提高貧細雜難選鉛鋅礦石資源的回收效率是實現可持續發展的必然選擇［4］。

所謂較高的鉛鋅礦物回收效率，既包括采礦過程較低的礦石損失率，還包括磨礦過程中鉛鋅礦物較少的過磨、泥化和選礦過程中較充分的回收等［5-7］。為高效回收內蒙古某鉛鋅礦石的選礦效率，試驗將以磨礦和浮選為中心開展礦石選礦試驗研究。

1 礦石性質

1.1 礦石主要化學成分分析

礦石主要化學成分分析結果見表1，主要礦物組成見表2，XRD 圖譜見圖1。

表1 礦石主要化學成分分析結果Table 1 The main chemical component analysis of the ore %

由表1 可知，礦石中有回收價值的元素為鉛、鋅，銀有綜合回收價值。

表2 礦石主要礦物組成Table 2 The main minerals of the ore%

圖1 礦石的XRD 圖譜Fig.1 XRD pattern analysis of the ore

由表2、圖1 可知，礦石礦物組成較復雜，主要鉛、鋅礦物有方鉛礦、閃鋅礦，主要脈石礦物為石英、絹云母、黝簾石、碳酸鹽礦物等。

1.2 礦石中方鉛礦、閃鋅礦的嵌布粒度

礦石中閃鋅礦、方鉛礦的嵌布粒度測定結果見表3。

表3 礦石中閃鋅礦和方鉛礦的嵌布粒度測定結果Table 3 The dissemination size of sphalerite and galena ore

由表3 可知，閃鋅礦和方鉛礦的嵌布粒度較粗，大于0.075 mm 的分別占92.28%和88.17%。因此，有利于有用礦物在較粗的磨礦細度下單體解離。

2 試驗結果與分析

2.1 鉛浮選條件試驗

2.1.1 鉛粗選條件試驗

鉛粗選條件試驗采用1 次粗選流程。

2.1.1.1 鉛粗選磨礦細度試驗

鉛粗選磨礦細度試驗的礦漿調整劑CaO 用量為1 000 g/t、鋅抑制劑ZnSO4+Na2SO3為2 500+1 000 g/t、捕收劑丁基黃藥為40 g/t、起泡劑2#油為20 g/t，試驗結果見表4。

由表4 可知，隨著磨礦細度的提高，鉛粗精礦鉛品位下降、鉛回收率顯著上升，鋅品位和鋅回收率均呈上升趨勢。綜合考慮，確定鉛粗選磨礦細度為－0.074 mm占75%。

表4 磨礦細度試驗鉛粗精礦指標Table 4 Test indicators of rough lead concentrate with different grinding fineness %

2.1.1.2 ZnSO4+Na2SO3用量試驗

ZnSO4+Na2SO3用量試驗的磨礦細度為－0.074 mm 占75%，CaO 用量為1 000 g/t、丁基黃藥為40 g/t、2#油為20 g/t，試驗結果見表5。

表5 ZnSO4+Na2SO3 用量試驗鉛粗精礦指標Table 5 Test indicators of rough lead concentrate with different dosage of ZnSO4 and Na2SO3

由表5 可知，隨著ZnSO4+Na2SO3用量增大，鉛粗精礦鉛品位上升、回收率小幅下降，鉛粗精礦鋅品位和鋅回收率均下降。綜合考慮，確定鉛粗選ZnSO4+Na2SO3用量為2 000+800 g/t。

2.1.1.3 丁基黃藥用量試驗

丁基黃藥用量試驗的磨礦細度為－0.074 mm 占75%，CaO 用量為1 000 g/t、ZnSO4+Na2SO3用量為2 000+800 g/t、2#油為20 g/t，試驗結果見表6。

表6 丁基黃藥用量試驗鉛粗精礦指標Table 6 Test indicators of rough lead concentrate with different dosage of butyl xanthate

由表6 可知，隨著丁基黃藥用量的增大，鉛粗精礦鉛品位下降、鉛回收率上升，鉛粗精礦鋅品位和回收率均上升。綜合考慮，確定鉛粗選丁基黃藥用量為50 g/t。

2.1.2 鉛粗精礦再磨細度試驗

為了降低鉛粗精礦中的鋅含量，對鉛粗精礦進行了再磨再選試驗，試驗流程見圖2，試驗結果見表7。

圖2 鉛粗精礦再磨細度試驗流程Fig.2 Regrinding fineness test process of lead rough concentrate

表7 鉛粗精礦再磨細度試驗鉛精礦指標Table 7 Test indicators of rough lead concentrate with different regrinding fineness %

由表7 可知，隨著再磨細度的提高，鉛精礦鉛品位和鉛回收率均先大幅度上升后明顯下降，鉛精礦鋅品位下降、鋅回收率小幅上升。綜合考慮，確定鉛粗精礦再磨細度為－0.043 mm 占80%。

2.2 鋅粗選條件試驗

鋅粗選條件試驗采用1 次粗選流程，給礦為1 粗2 掃選鉛尾礦。

2.2.1 活化劑CuSO4用量試驗

鋅粗選活化劑CuSO4用量(對原礦，下同)試驗的CaO 用量為1 000 g/t、丁基黃藥為80 g/t、2#油為60 g/t，試驗結果見圖3。

圖3 鋅粗選CuSO4 用量試驗結果Fig.3 Test results of zinc rough concentration with different dosage of CuSO4

由圖3 可知，隨著CuSO4用量的增大，鋅粗精礦鋅品位下降、鋅回收率上升。綜合考慮，確定鋅粗選的CuSO4用量為200 g/t。

2.2.2 丁基黃藥用量試驗

丁基黃藥用量試驗的CaO 用量為1 000 、CuSO4為200 g/t、2#油為60 g/t，試驗結果見圖4。

圖4 鋅粗選丁基黃藥用量試驗結果Fig.4 Test results of zinc rough concentration with different dosage of butyl xanthate

由圖4 可知，隨著丁基黃藥用量的增大，鋅粗精礦鋅品位下降、鋅回收率上升。綜合考慮，確定鋅粗選丁基黃藥用量為80 g/t。

2.3 閉路試驗

在條件試驗和開路試驗基礎上進行了全流程閉路試驗，試驗流程見圖5，試驗結果見表8。

表8 閉路試驗結果Table 8 Closed-circuit test results %

從表8 可以看出，采用圖5 所示的閉路流程處理該礦石，可取得鉛品位為56.65%、鉛回收率為83.85%、含銀536.55 g/t、銀回收率為65.70%的鉛精礦，以及鋅品位為47.74%、鋅回收率為90.61%、含銀44.66 g/t、銀回收率為25.86%的鋅精礦。

3 結 論

(1)內蒙古某鉛鋅礦石鉛品位為1.62%、鋅品位為5.98%、銀品位為19.60 g/t，主要鉛、鋅礦物方鉛礦和閃鋅礦的嵌布粒度均較粗，大于0.075 mm 的分別占92.28%和88.17%。

圖5 閉路試驗流程Fig.5 Closed-circuit test process

(2)在磨礦細度為－0.074 mm 占75%的情況下，采用1 粗2 掃—粗精礦再磨后2 次精選選鉛、選鉛尾礦1 粗4 精2 掃選鋅，中礦順序返回流程處理該礦石，最終可獲得鉛品位為56.65%、鉛回收率為83.85%、含銀536.55 g/t、銀回收率為65.70%的鉛精礦，以及鋅品位為47.74%、鋅回收率為90.61%、含銀44.66 g/t、銀回收率為25.86%的鋅精礦。

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