西藏某高硫銅鉛鋅硫化礦浮選試驗研究

逄軍武，王立輝，李　磊，張　玲

(中國黃金集團西藏華泰龍礦業開發有限公司，西藏 拉薩 850200)

西藏某高硫銅鉛鋅硫化礦浮選試驗研究

逄軍武，王立輝，李磊，張玲

(中國黃金集團西藏華泰龍礦業開發有限公司，西藏 拉薩 850200)

摘要：西藏某銅鉛鋅硫多金屬硫化礦，礦物嵌布粒度細、共生關系復雜，且含硫量較高。采用銅鉛混合浮選→銅鉛分離→尾礦抑硫浮鋅浮選工藝流程。最終獲得銅精礦銅品位28.22%、回收率85.29%，鉛精礦鉛品位57.49%、回收率85.61%，鋅精礦鋅品位44.17%、回收率62.96%，銀在銅、鉛精礦中的總回收率達到89.7%，實現了礦物的綜合回收。

關鍵詞：多金屬硫化礦；銅鉛混選；銅鉛分離；抑硫浮鋅

中國黃金集團西藏華泰龍礦業開發有限公司位于西藏甲瑪地區岡底斯成礦帶，資源儲量巨大，礦物種類多，有用礦物為單一銅礦、銅鉬礦、銅鉛鋅礦，并伴生金銀貴金屬，主要金屬礦物嵌布粒度細、共生密切。試驗采用銅鉛混合浮選→銅鉛分離→尾礦抑硫浮鋅浮選工藝流程，實現了銅鉛鋅礦物的有效分離。

1礦石性質

原礦多元素分析結果見表1。

該礦石是含銅、鉛、鋅、鉬、銻等多種有益成份的硫化礦石，且有益成份以各自的獨立礦物形式存在：銅主要以黃銅礦形式存在，其次是斑銅礦、輝銅礦及少量銅藍；鉛、鋅、鉬、銻分別以方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、輝銻礦形式存在；除有用礦物外，礦石中還含有大量黃鐵礦、膠黃鐵礦和極少毒砂等金屬硫化礦物，與有用礦物密切共生。

表1　原礦多元素化學分析結果/%

注：Au、Ag為g/t(以下同)。

礦石中金屬硫化礦物密切共生，常構成兩種或多種金屬硫化礦物共生組合嵌布在以石榴石-碳酸鹽、長石-石英-碳酸鹽、透閃石-陽起石為主體的脈石礦物中。礦石中脈石礦物種類較多：主要有石榴石、長石、石英、方解石、白云石、透閃石、陽起石，另有少量綠泥石、絹云母、透輝石、硅灰石等。黃銅礦大部分呈斑塊、斑點狀、不規則粒狀單獨或與方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦一起嵌布在脈石中，隨礦石的碎裂、蝕變，部分黃銅礦也發生碎裂，并且沿其邊角部位有粉化混雜現象。方鉛礦-閃鋅礦-黃銅礦-黃鐵礦常構成硫化礦物組合，以集合體的形式嵌布在脈石或黃鐵礦中，大部分粒度較粗，一般在0.1～0.3mm；少量呈球粒狀、細粒群體星點狀分布在黃鐵礦或黃銅礦中的方鉛礦粒度較細，小于30μm，不易單體解離。閃鋅礦呈塊狀、粒狀、碎裂粒狀與其它金屬礦物一起嵌布在脈石中，整體粒度較粗，少量碎裂嚴重的粒度較細，并有粉化混雜現象；另外，部分閃鋅礦中常常包裹有呈固溶體分離結構的細粒星點狀的黃銅礦，這些黃銅礦在閃鋅礦中，分布疏密不均，粒度細微，大部分難以解離，只能載負于閃鋅礦中，影響銅的回收，也影響閃鋅礦的純度。黃鐵礦、膠黃鐵礦主要呈晶粒狀聚集體、晶粒狀群體單獨分布在脈石中，其中一部分與有用礦其他礦物多以共生、伴生或獨立形態存在。礦石中有價金屬以銅、鉛、鋅為主，并伴有鉬和金、銀，金屬硫化礦物密切共生，常構成兩種或多種金屬硫化礦物共生組合嵌布在脈石中，硫化物之間嵌連關系較為復雜，導致相互之間分離比較困難。

2浮選試驗研究

本次試驗研究采用銅鉛混浮→混浮精礦銅鉛分離→尾礦抑硫浮鋅技術方案。

2.1銅鉛混合粗選條件試驗

2.1.1磨礦細度試驗

磨礦細度是浮選的首要條件，確定合適的磨礦細度是決定各礦物回收率和精礦質量的先決條件。銅鉛混合粗選采用硫酸鋅+硫化鈉(2∶1)作為鋅抑制劑，用量為1500g/t，其他條件見圖1，磨礦細度對銅鉛鋅回收率的影響結果見圖2。

圖1試驗流程

由圖2可以看出，銅鉛回收率隨著磨礦細度增加從94%和87.6%緩慢增長到96%和97.3%的趨勢；鋅回收率則先降后升，即由27%降至23%后再上升至30%。在磨礦細度為73%(-74μm)時出現轉折點。此時銅鉛回收率指標也較好。綜合考慮技術指標和經濟指標，確定最佳磨礦細度為73%(-74μm)。

2.1.2石灰用量試驗

本次試驗原礦中含有較多的黃鐵礦，石灰為礦漿pH調整劑，也是黃鐵礦的抑制劑。銅鉛混合粗選石灰用量對銅鉛鋅回收率的影響見圖3。

由圖3可見，在一定pH范圍內，銅鉛回收率隨石灰用量增加而增高。其中在石灰用量2500g/t時(pH值10.5左右)，銅鉛回收率受影響較小，也能很好抑制鋅。大量的石灰還可以有效的抑制黃鐵礦，避免銅鉛分離時進入鉛精礦中，影響鉛精礦品位。

2.1.3銅鉛混合粗選鋅抑制劑試驗

本次試驗銅鉛混合粗選鋅抑制劑采用硫酸鋅和硫化鈉組合藥劑，在磨礦細度73%(-74μm)，石灰2500g/t，Z-200∶48g/t，乙硫氮30g/t的試驗條件下，進行抑制劑變量試驗。試驗結果見表2。

從表2中看出，硫酸鋅∶硫化鈉(2∶1)=1000∶500與硫酸鋅∶硫化鈉(4∶1)=1000∶250兩組試驗結果較好，后面一組藥劑用量更少。硫酸鋅∶硫化鈉(4∶1)=1000∶250為最佳值。

2.1.4捕收劑條件試驗

原礦中黃鐵礦含量較高，選用Z-200與乙硫氮為捕收劑，可減小混合粗選時對黃鐵礦捕收作用，為接下來銅鉛分離創造良好的條件。Z-200與乙硫氮用量采用固定比例：Z-200∶乙硫氮=2∶1。捕收劑總用量對銅鉛鋅回收率的影響見圖4。

試驗結果表明，隨著捕收劑總用量的增加，銅鉛回收率呈現升高趨勢，分別由94%和92.7%升高到96.5%和97%，達這個回收率后趨勢變緩，鋅回收率呈現逐漸遞增的趨勢。在捕收劑總用量為90g/t時，銅鉛回收率達到最佳指標，混合粗精礦鋅的上浮量也較小，因此將捕收劑總用量定為90g/t，即Z-200、乙硫氮用量分別為60g/t、30g/t。

2.2鋅浮選試驗

2.2.1鋅粗選試驗

本次試驗采用硫酸銅對閃鋅礦進行活化，硫酸銅對閃鋅礦的活化作用與礦漿pH值有很大的關系，在pH=6時，閃鋅礦對Cu2+吸附量最大；酸性和堿性礦漿中，吸附量均下降；在pH=11，又有一個吸附量升高的峰值；pH=9時，吸附量最小。黃鐵礦在酸性礦漿中容易被活化，可浮性較好。本次試驗研究在活化閃鋅礦時，采用石灰將礦漿pH值調到11，此時可以有效的抑制黃鐵礦，硫酸銅也能夠發揮最大作用。試驗條件和工藝流程見圖5。

表2　抑制劑用量試驗結果

圖2　磨礦細度對銅鉛鋅回收率的影響

圖3　石灰用量對銅鉛鋅回收率的影響

圖5硫酸銅條件試驗工藝流程

硫酸銅活化閃鋅礦的過程屬于化學吸附，過程較慢，所以攪拌時間不能太短。硫酸銅用量對鋅回收率和品位的影響見圖6。

圖6硫酸銅用量對鋅回收率和品位的影響

試驗結果表明，隨著硫酸銅用量的增加，鋅回收率和品位都有所提高，用量超過300g/t以后鋅回收率開始下降，礦漿中過量的硫酸銅消耗捕收劑或是鋅回收率下降的原因。硫酸銅最佳用量為300g/t。

2.2.2鋅精選試驗

調整劑對礦物表面的競爭作用中提出臨界pH值概念，其中黃鐵礦的臨界pH值為10.5，經活化的閃鋅礦臨界pH值是13.3。用石灰將礦漿pH調到12，可以達到鋅硫分離的目的，有利于進行鋅精選。鋅精選試驗流程見圖7，試驗結果見表4。

試驗使用石灰將礦漿pH調到12，經三次精選，最終鋅精礦品位可達44.07%。鋅精礦為合格產品。

2.3銅鉛分離試驗

銅鉛混合粗精礦經三次精選，得到銅鉛鋅品位分別為17.12%、26.76%和1.52%的銅鉛混合精礦。在完成脫藥后進行銅鉛分離，銅鉛分離鉛抑制劑采用硫化鈉、亞硫酸鈉、硫酸鋅組合藥劑，藥劑用量試驗流程見圖8，試驗結果見表5。

圖7鋅精選試驗流程

圖8銅鉛分離抑制劑用量試驗流程

表4鋅精選試驗結果

樣品名稱產率/%品位/%回收率/%CuPbZnCuPbZn鋅精礦24.910.940.7444.0747.1236.3490.08中礦75.090.350.431.6152.8863.669.92鋅粗精礦100.000.500.5112.19100.00100.00100.00

表5　銅鉛分離試驗結果

銅鉛分離試驗結果表明，隨著組合抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉+硫化鈉用量的增加，對鉛的抑制效果逐漸增強，銅礦物也隨著組合抑制劑用量的增加而逐漸受到抑制，當組合抑制劑用量達到硫酸鋅700g/t、亞硫酸鈉2100g/t、硫化鈉200g/t時，銅粗精礦可以得到較好的質量與回收率指標，此時鉛粗精礦指標也較好，藥劑量繼續增大，則銅礦物也受到了明顯的抑制作用，因此，將鉛礦物組合抑制劑用量選為硫酸鋅700g/t、亞硫酸鈉2100g/t、硫化鈉200g/t。

2.4浮選閉路試驗

在條件試驗的基礎上，為保證銅精礦、鉛精礦質量增加了一次銅鉛分離精選、一次銅鉛分離掃選進行閉路試驗。浮選閉路試驗流程見圖9，試驗結果見表6。

由表6可知，采用圖9所示的試驗流程和藥劑制度，最終可獲得：銅精礦銅品位28.22%，含鉛3.47%、含鋅0.96%，銅回收率85.29%；鉛精礦品位57.49%，含銅1.92%，含鋅2.49%，鉛回收率85.61%；鋅精礦品位44.17%，含銅0.88%、含鉛1.07%，鋅回收率62.96%的良好指標，實現銅鉛鋅礦物的有效分離。

圖9　浮選閉路試驗流程

產品名稱產率/%品位/%回收率/%CuPbZnCuPbZn銅精礦*3.7328.223.470.9685.296.064.44鉛精礦*3.181.9257.492.494.9585.619.81鋅精礦1.150.881.0744.170.820.5862.96尾礦91.940.120.180.28.947.7522.79原礦100.001.232.140.81100.00100.00100.00

注：銅精礦含銀917.28g/t，鉛精礦含銀735g/t，銀總回收率89.7%。

3結語

1)西藏某高硫銅鉛鋅多金屬硫化礦，含銅1.25%、鉛2.09%、鋅0.87%及Ag64.2g/t，礦物共生密切，屬難分離多金屬硫化礦，可綜合回收銅、鉛、鋅和銀。

2)試驗采用銅鉛混合浮選—銅鉛分離—混合浮選尾礦抑硫選鋅工藝流程，可以獲得銅品位28.22%，回收率85.29%；鉛精礦品位57.49%，回收率85.61%；鋅精礦品位44.17%，回收率62.96%；銀在銅、鉛精礦中的總回收率達到89.7%，實現礦物的綜合回收。

3)在整體試驗流程中，控制好每個環節的pH值，是實現各礦物有效分離的關鍵。試驗采用亞硫酸鹽法，無毒無公害，且被抑制的閃鋅礦容易活化。銅鉛混合浮選只有一次掃選，減少鋅礦物在銅鉛混合浮選作業上浮，有利于產出合格鋅精礦。

參考文獻

[1]羊建波，柳群義，陳其慎，等.未來10年中國礦山銅供應能力分析[J].中國礦業，2014，23(10)：1-4.

[2]危剛，齊向紅，葛敏.某銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選工藝研究[J].有色金屬：選礦部分，2014(2)：21-25.

[3]《選礦設計手冊》編委會.選礦設計手冊[M].北京：冶金工業出版社，2007.

[4]馬秋龍，周世杰，李闊.內蒙古某高硫銅鉛鋅多金屬礦浮選試驗[J].金屬礦山，2012(7)：71-75.

[5]肖巧斌，歷平，王中明.西藏某銅鉛鋅多金屬礦選礦工藝研究[J].有色金屬：選礦部分，2008(2)：01-05.

Flotation of a high-sulfur copper-lead-zinc sulfide ore in Tibet

PANG Jun-wu，WANG Li-hui，LI Lei，ZHANG Ling

(Tibet Huatailong Mining Development Co.，Ltd.，China National Gold Corporation，Lasa 850020，China )

Abstract:One copper-lead-zinc-sulphur polymetallic sulfide deposit in Tibet was finely and complexly disseminated，which contains high sulphur.Flowsheet of copper-lead bulk flotation-separation of copper-lead then flotation of zinc with inhibition of sulphur was adopted.Grade of copper，lead and zinc concentrates were 28.22%，57.49% and 44.17% respectively.Recovery of them were 85.29%，85.61% and 62.96% separately.Silver was collected in copper and lead concentrates with a recovery of 89.7%.Comprehensive recovery of this polymetallic sulfide ore was completed well.

Key words：polymetallic sulphide ore；copper-lead mixed election；separation of copper and lead；inhibition of sulfur flotation zinc

收稿日期：2015-05-14

基金項目：國家“十二五”科技支撐計劃“西藏特大型多金屬礦高效開發利用關鍵技術研究”資助(編號：2012BAB01B00)

作者簡介：逄軍武，男，畢業于昆明理工大學礦物加工工程專業，現就職于西藏華泰龍礦業開發有限公司選礦科技攻關試驗室，主要從事有色金屬等選礦工藝研究及生產實踐工作。E-mail：912702674@qq.com。

中圖分類號：TD952

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4051(2016)05-0116-05