金堆城某鉬選廠鉬精礦高鉛問題研究

2016-06-02 03:24:36王永超溫曉嬋王金瑋康建雄

現代礦業 2016年1期

王永超　溫曉嬋　王金瑋　康建雄　郗　波

(金堆城鉬業股份有限公司)

金堆城某鉬選廠鉬精礦高鉛問題研究

王永超溫曉嬋王金瑋康建雄郗波

(金堆城鉬業股份有限公司)

摘要針對金堆城鉬礦某選廠鉬精礦高鉛問題，對選礦過程各影響因素進行了系統的分析研究。分析結果表明：方鉛礦易被烴油捕收，浮選速度快是其抑制困難的根本原因，礦石中方鉛礦粒度組成直接影響其可浮性；可通過粗精礦脫水脫藥、嚴格控制再磨產品細度、粗選段對鉛預先抑制、應用新型抑制劑等技術措施改善鉬精礦產品質量。

關鍵詞鉬精礦方鉛礦可浮性抑制

鉛是鉬精礦中主要有害元素之一，焙燒氧化鉬和煉制鉬鐵過程導致連鎖環境污染且危害人體健康。20世紀60年代起，工業發達國家開始重視鉬精礦降鉛，諾克斯系列藥劑開始用于鉬鉛分離，迄今為止它們仍是方鉛礦最有效的抑制劑[1]。美國塞浦路斯、克萊麥克斯、愛麥克斯等企業生產的鉬精礦含鉛低于0.05%。我國鉬精礦質量標準(YS/T 235—2007)規定，KMo-57牌號鉬精礦鉛含量不大于0.085%，KMo-47以上牌號鉬精礦鉛含量不大于0.100%[2]。

20世紀90年代初磷諾克斯就在金堆城鉬礦成功應用，北露天礦石含鉛不超過0.008%可生產含鉛0.042%以下的低鉛鉬精礦[3]。但隨礦石性質變化，某選廠在一定時期內鉬精礦含鉛一度超過0.150%。為此，對選礦過程各影響因素進行分析研究，查找高鉛問題原因并提出降低鉬精礦鉛含量技術措施和研究方向。

1礦石粒度特性及影響分析

金堆城鉬礦目前分北、南兩處露天開采，北露天礦石主要是花崗斑巖和安山玢巖兩大類；礦石中主要金屬礦物為輝鉬礦、黃鐵礦，其次為磁鐵礦、黃銅礦、方鉛礦及閃鋅礦；南露天礦石主要為安山玢巖，其次為石英巖、花崗斑巖，主要金屬礦物為輝鉬礦、黃鐵礦，其次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦，方鉛礦主要與脈石、黃鐵礦、黃銅礦連生，少量與輝鉬礦連生?；◢彴邘r中鉛含量高于安山玢巖，南露天安山玢巖鉛含量高于北露天花崗斑巖。

金堆城鉬礦礦石可選性差異大，一般而言，北露天礦石相對易選，南露天礦石相對難選，方鉛礦不僅含量高且更易富集，統計其平均富集比與原礦品位關系及分布見圖1。對比方鉛礦在南露天高鉛難選礦石和北露天礦石及相應鉬精礦中的粒度分布見圖2、圖3。

圖1　不同類型礦石方鉛礦富集比與原礦關系

圖2　不同礦石方鉛礦粒度分布

圖3　不同礦石產出精礦中方鉛礦粒度分布

由圖2、圖3可見，南露天難選礦石中方鉛礦在0.02～0.10 mm易選粒級分布多，更易于浮出，抑制難度大；由于方鉛礦性脆，經2段磨礦后易過粉碎導致鉬鉛選擇性降低而更難抑制，因而在高鉛鉬精礦中鉛更多分布于-0.023 mm粒級。鉬精礦細粒級礦物中既有少量鉬鉛連生體，同時存在-10 μm單體由于粒度過細而無法被抑制(見圖4、圖5)。

圖4　鉬精礦中的鉬鉛連生體

圖5　鉬精礦中的方鉛礦單體

2方鉛礦浮選行為研究

方鉛礦是最易浮選的硫化礦之一，在較寬的pH值范圍內能與多種捕收劑相互作用，適當氧化時方鉛礦可實現無捕收劑浮選[4]。不同礦體產出的方鉛礦由于本身含有雜質種類、數量、賦存狀態不同，可浮性表現出較大的差別，受抑制劑的作用也有所不同。

2.1方鉛礦在鉬粗選過程中的浮選行為

按照1粗1精2掃流程進行試驗，考查磨礦細度和捕收劑YC用量對難選礦石方鉛礦可浮性的影響。不同磨礦細度下輝鉬礦、方鉛礦單體解離度檢測結果見表1、表2，試驗結果見圖6、圖7。

圖6　鉬回收率等值線圖

表1不同磨礦細度下輝鉬礦解離特征

表2不同磨礦細度下方鉛礦解離特征

圖7　鉛回收率等值線圖

由圖6、圖7可見，①精礦產品中鉬、鉛均可在無捕收劑條件下大量浮出，不同磨礦細度條件下，鉬回收率為60%～80%、鉛回收率為39%～44%；②鉬、鉛礦物均可被YC藥劑捕收，回收率受捕收劑用量的影響比磨礦細度大，隨YC藥劑用量增加而提高；③鉬、鉛礦物回收率隨磨礦細度變化基本一致，鉬、鉛礦物1段磨礦后連生體含量極少，因此方鉛礦在粗選主要通過自由上浮而非連生體上浮；④鉬、鉛浮選條件高度一致，磨礦細度均在-0.074 mm 62%～68%、捕收劑用量為80～140 g/t達到較高值。

進行浮選速度試驗，考查鉬、鉛回收率隨時間變化情況，試驗結果見圖8。

圖8　鉬鉛累積回收率與浮選時間關系

由圖8可見，鉬、鉛礦物浮選速度相當，粗選段鉛的大量浮出不可避免。

而根據北露天礦石浮選試驗和流程考查，相同工藝條件下，粗選鉛的回收率僅為20%左右，南露天難選礦石方鉛礦可浮性與之相比差異巨大。考查某一時期42個班次生產指標統計結果見表3。

表3某時期選廠生產過程鉛指標

生產實踐表明，粗精鉛品位與原礦鉛品位正相關并不強(Pearson相關系數0.586)，見圖9，應是選廠供礦性質差異導致的。

圖9　粗精礦與原礦鉛品位相關性

2.2再磨細度對方鉛礦可浮性影響

粗精礦在進入精選之前設置再磨使輝鉬礦連生體解離以提高精礦品位，進行再磨細度條件試驗考查其對方鉛礦可浮性的影響。粗精礦再磨后使用磷諾克斯20 g/t、巰基乙酸鈉10 g/t作為抑制劑。試驗結果見圖10、圖11。

圖10　不同再磨細度精礦產率及鉬、鉛品位

圖11　不同再磨細度精礦鉬、鉛回收率

由圖10、圖11可見，①提高再磨細度可提高鉬品位，但鉛品位亦隨之提高；②提高再磨細度鉬回收率沒有顯著降低；③再磨過細導致已單體解離的方鉛礦粒度進一步變細，抑制難度增大，相同藥劑用量條件下，隨著再磨細度由-0.038 mm 73%提高到 -0.038 mm 85%，鉛回收率迅速由55.9%升高到71.8%；④提高再磨細度，精礦產率降低，而鉬、鉛回收率沒有降低，表明產率降低主要由脈石和黃鐵礦減少造成，再磨主要使輝鉬礦-脈石或輝鉬礦-黃鐵礦連生體解離；⑤設置再磨作業是必要的，但再磨細度不宜超過-0.038 mm 80%。

2.3方鉛礦在精選過程中的浮選行為

精選使用磷諾克斯抑制方鉛礦，其中精粗選、精掃選添加比例為50%～60%，精選作業添加比例為40%～50%，各次作業均勻添加。不同含量的鉛抑制效果并不相同，對于含鉛較高的原礦石，磷諾克斯降鉛效果有一定限度[3]；其總用量一般不超過 50 g/t，用量過高不僅不利于方鉛礦抑制，還會導致礦漿pH值過高、惡化泡沫性能。

由于方鉛礦在粗選段已被捕收劑污染，礦物表面吸附有烴油甚至被烴油包覆而阻礙抑制劑吸附；經再磨后部分烴油即使被剝落，仍會與抑制劑競爭吸附；此外試驗和生產均觀察到礦物顆粒的凝聚現象，可能是由于烴油的橋聯作用導致。因此，方鉛礦既易被捕收又易被夾帶，磷諾克斯的抑制效果不佳。

分析表3所涉及生產指標發現：

(1)精礦和粗精中鉛品位關系明確，見圖12。當粗精鉛品位高于0.5%時精礦鉛品位高于0.1%；結合上述分析，精礦鉛品位不高于0.1%需原礦鉛品位不高于0.013%。