郴州某鉛鋅礦的浮選分離試驗研究

李文雅

摘要：針對于郴州某鉛鋅礦原礦性質發生變化，選礦指標惡化的問題，進行了一系列浮選試驗，改進其選礦工藝和藥劑制度，試驗表明：采用乙硫氮和25#黑藥作為鉛浮選組合捕收劑，得到了品位60.58%、回收率87.67%的Pb精礦，順利地解決了困擾選廠的問題，實現了較好的經濟效益。

關鍵詞：鉛鋅礦；浮選；浮鉛抑鋅

郴州某鉛鋅礦屬于地下開采的中型原生硫化鉛鋅礦，選廠自投產以來，根據原設計的流程及藥劑制度，得到了較好的經濟技術指標，但隨著采礦的進一步深入，方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦之間共生關系變得較為復雜，而繼續沿用原有的藥劑制度，發現精礦中鉛、鋅、硫互含較多，生產指標明顯下降。為了改進其浮選工藝及藥劑制度，對其提供的礦石進行了實驗室小型試驗，以獲得更好的經濟技術指標。

1 原礦分析

1.1 原礦多元素分析

原礦多元素分析結果見表1。

1.2 礦物組成及嵌布特征

根據工藝礦物學分析結果表明，礦石中主要礦石礦物為方鉛礦、閃鋅礦、貴金屬銀，含有少量黃鐵礦、毒砂、黃銅礦，脈石礦物主要有硅酸鹽礦物、石英、方解石、白云石等。其中，方鉛礦嵌布粒度粗細不均勻，粗粒多呈自形半自形晶獨立產出，部分與黃鐵礦、閃鋅礦連生，而細粒方鉛礦部分呈浸染狀和細脈狀充填于閃鋅礦晶粒間隙，部分被黃鐵礦包裹，共生關系較為復雜。主要礦物組成分析結果見表2。

試驗礦樣為該礦區所提供的具有代表性的礦石，粒度為100mm。利用實驗室復擺式顎式破碎機PEX100×125、XSZ300X600單雙層兩用振篩機、XPSφ200×150對輥式破碎機、2mm標準篩對礦樣進行加工，碎至2mm，縮分成600g/份以備用。碎礦—篩分流程見圖1。

3 選礦試驗研究

硫化鉛鋅礦的浮選工藝流程有優先浮選、混合浮選和等可浮流程[1]。根據原礦性質，結合生產實踐，采用“浮鉛抑鋅”的優先浮選流程。

3.1 磨礦試驗

利用實驗室φ240×400棒磨機進行磨礦條件試驗：每組原礦600g，磨礦濃度為65%，介質充填率為38%，磨礦時間變化。將每組磨礦產品用二分器分成兩部分，一部分用200目標準篩測定產品細度，磨礦細度隨時間的變化曲線如圖2。另一部分去做Pb粗選試驗，固定藥劑為原選廠Pb粗選藥劑：石灰1000g/t，硫酸鋅+亞硫酸鈉為1000+1000g/t，乙硫氮200g/t，2#油60g/t。分析每組Pb粗精礦中Pb的品位與回收率，結果如圖3。

由圖2和圖3可知，磨礦時間最佳為2.5min，最佳磨礦細度為200目占82%。

3.2 開路浮選流程

為了便于研究，選用實驗室XFD型0.75L和0.5L的掛槽浮選機進行開路浮選試驗。

3.2.1 選鉛捕收劑種類及用量試驗

結合原礦性質，選用方鉛礦浮選常用的黃藥、黑藥、乙硫氮進行了多組條件試驗，試驗發現，單獨使用丁黃藥、乙硫氮、丁銨黑藥、25#黑藥，鉛粗精礦品位和回收率都不理想。因此，分別嘗試了用乙硫氮+丁銨黑藥組合藥劑和乙硫氮+ 25#黑藥組合藥劑進行Pb一粗一精一掃開路浮選，固定石灰1000g/t，硫酸鋅+亞硫酸鈉為1000+1000g/t。選別結果如表3。

從表3中明顯看到：捕收劑選用乙硫氮+25#黑藥以1：1用量時，選用方案5，鉛浮選指標最好。

3.2.2 Pb浮選時閃鋅礦抑制劑用量試驗

通常情況下，浮鉛抑鋅的無氰方案中，硫酸鋅與其他幾種抑制劑組合使用效果更好，如硫酸鋅+碳酸鈉、硫酸鋅+亞硫酸鈉、硫酸鋅+硫代硫酸鈉等[2～4]。試驗繼續沿用選廠設計的以硫酸鋅和亞硫酸鈉作為閃鋅礦和黃鐵礦抑制劑，進行了Pb一粗一精一掃開路試驗，固定藥劑石灰1000g/t、乙硫氮+25#黑藥為603030g/t。試驗結果如下：

試驗結果表明，抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉用量為20001000500g/t為佳。

3.2.3 Pb浮選石灰用量試驗

在鉛鋅礦浮選中以石灰作為pH調整劑，一方面使礦漿呈堿性以便為捕收劑提供良好的工作環境，另一方面，可以抑制黃鐵礦、消除礦漿中的有害離子[5]。因原礦中黃鐵礦含量增加，所以在本試驗中選用石灰作為PH調整劑和黃鐵礦抑制劑是最佳的選擇。在固定藥劑ZnSO4+Na2SO3為1000+1000、乙硫氮+ 25#黑藥為40+40的條件下，對Pb粗選石灰用量進行了對比試驗，結果如圖表明，Pb粗選石灰用量為3000g/t，PH=11時，能得到較好的浮選效果。

3.3 Zn浮選試驗

硫酸銅是閃鋅礦常用的活化劑，其在閃鋅礦表面生成 CuS 活化薄膜，與黃原酸根反應生成難溶的黃原酸鹽，使閃鋅礦得以浮選回收[6]。因此，以硫酸銅作活化劑，丁黃藥作捕收劑，對Pb浮選的尾礦，進行了Zn一粗一精浮選條件試驗，結果如表5。試驗表明，在Zn精選時加入少量重鉻酸鉀，能有效抑制混入閃鋅礦中的方鉛礦，得到較高品位的Zn精礦，因此，選用藥劑方案3為佳。

3.4 閉路流程試驗

在開路浮選試驗的基礎上進行了閉路流程試驗。試驗流程如圖5，試驗結果如表6。

4 結語

（1）原礦中Pb品位6.89%，Zn品位1.51%，屬于原生硫化鉛鋅礦，方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦共生關系較為復雜，屬于較難選礦石。

（2）在磨礦細度為200目占82%的條件下，在高堿（PH=11）環境中，以乙硫氮和25#黑藥作為Pb浮選循環的組合捕收劑，進行一粗一掃三精浮選流程，得到了品位60.58%、回收率87.67%的Pb精礦，為選礦廠提供了一個更好的生產方案。

（3）因25#黑藥本身具有起泡性，節省了起泡劑的使用，但是25#黑藥本身具有強腐蝕性和強烈的刺激性氣味，有毒，因此，具體的浮選方案還有待進一步改進。

（4）Zn浮選基本沿用原選廠設計的方案，但考慮到鋅精礦中含鉛，在Zn精選Ⅰ時，加入少量重鉻酸鉀，得到了較好的浮選效果。

參考文獻：

[1]武魯慶，章曉林，李康康，等.我國氧化鉛鋅礦的選礦工藝概述[J].礦產綜合利用，2016（5）：1922.

[2]常寶乾，張世銀，李天恩.復雜難選銅鉛鋅銀多金屬硫化礦選礦工藝研究[J].有色金屬（選礦部分）， 2010（1）：1519.

[3]漆小莉，湯優優，張漢平.某鉛鋅礦選礦試驗研究[J].云南冶金，2010，39（4）：1621.

[4]顧小玲，吳斌，師偉紅.青海烏蘭某低品位銅鋅礦浮選分離試驗研究[J].礦產綜合利用，2017（1）.

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[6]邱廷省，何元卿，余文，等.硫化鉛鋅礦浮選分離技術的研究現狀及進展[J].金屬礦山，2016，V45（3）：19.