銅鉛鋅多金屬混合精礦浮選分離試驗研究①

高 欽， 葛英勇， 劉順兵， 杜橙幻

（武漢理工大學 資源與環境工程學院，湖北 武漢430070）

銅鉛鋅多金屬硫化礦各礦物之間緊密共生，鑲嵌關系復雜，是多金屬選礦處理中較為典型的難題之一［1］。 對這類礦石的處理，國內外均以浮選為主［2-5］。徐州某礦業公司經混合浮選?優先浮選流程得到硫化銅鉛鋅混合精礦，由于精礦中銅、鉛與鋅難以分離，嚴重影響精礦的價格以及銷售途徑，使得企業經濟效益受到嚴重影響。 影響銅鉛與鋅分離的因素主要有：被活化后的閃鋅礦浮選性質與硫化銅鉛礦物浮選性質相近［6］；銅鉛鋅混合精礦脫藥不完全［7］。 針對以上問題，采用硫化鈉脫藥?優先混合浮選銅鉛工藝回收銅鉛，以降低混合精礦中的鋅含量；同時，鋅精礦中銅、鉛含量大幅下降，鋅品位提高。

1 原料性質及試驗方法

1.1 原料性質

試驗所用原料為徐州某礦業公司經混合浮選?優先浮選流程得到的-0.074 mm 粒級占92.98%的硫化銅鉛鋅混合精礦。 該混合精礦樣品化學多元素分析結果見表1。

表1 樣品化學多元素分析結果（質量分數）／%

1.2 試驗方法

由于礦樣是經過混合浮選的精礦，所含脈石礦物較少，擬采用脫藥?銅鉛混浮工藝實現銅鉛與鋅的分離。 試驗原則流程見圖1。

圖1 試驗原則流程

試驗所用硫化鈉、Z?200、乙硫氮均為工業純（湖南岳陽某藥劑廠），硫酸鋅、亞硫酸鈉均為分析純（國藥集團化學試劑有限公司）。 試驗用水為自來水。 試驗所用浮選機為XFD 型單槽浮選機，產自武漢探礦機械廠。

2 試驗結果與分析

2.1 不脫藥直接浮選試驗

按圖1 所示流程，進行了不脫藥直接浮選試驗，其中抑制劑硫酸鋅和亞硫酸鈉用量均為3 000 g／t，捕收劑Z?200 和乙硫氮用量均為30 g／t，試驗結果見表2。結果表明，不脫藥直接浮選得到的銅鉛粗精礦中鋅含量很高，說明鋅礦物表面的捕收劑阻礙了抑制劑的作用，使得銅鉛與鋅的分離效果不理想。

表2 不脫藥直接浮選試驗結果

2.2 脫藥?浮選試驗

2.2.1 脫藥試驗

為消除混合精礦表面附著殘留藥劑對下一步分離造成的影響，在進行浮選分離前，先進行脫藥，脫除殘余的藥劑和礦物表面附著的捕收劑膜［8］。

按照圖1 所示流程，在抑制劑硫酸鋅和亞硫酸鈉用量均為3 000 g／t、捕收劑Z?200 和乙硫氮用量均為30 g／t 條件下，對比了活性炭和硫化鈉兩種脫藥劑對礦樣脫藥的效果，結果分別見圖2 和圖3。 由試驗結果可知，與不加脫藥劑對比，兩種脫藥劑對該礦樣均具有一定的脫藥作用，脫藥后，銅鉛與鋅的分離效果比不脫藥時好；對比活性炭和硫化鈉兩種藥劑的脫藥效果可以發現，硫化鈉的脫藥效果明顯優于活性炭，使用硫化鈉作脫藥劑得到的銅鉛粗精礦中鋅品位大幅下降，與文獻［9］針對廣西某鉛鋅等可浮精礦進行強化脫藥試驗的結果一致。

圖2 活性炭用量試驗結果（銅鉛粗精礦）

圖3 硫化鈉用量試驗結果（銅鉛粗精礦）

由硫化鈉用量試驗結果可知，當硫化鈉用量小于6 000 g／t 時，增加硫化鈉用量，銅鉛粗精礦中銅、鉛品位逐漸升高，鋅品位呈下降趨勢；繼續增加硫化鈉用量，銅鉛粗精礦中鋅品位變化趨于平緩，且銅、鉛品位也有一定程度下降。 綜合考慮，選用硫化鈉作脫藥劑，用量6 000 g／t 為宜。

2.2.2 抑制劑用量試驗

組合抑制劑ZnSO4＋Na2SO3對鋅具有良好的抑制效果［10］。 Na2S 用量為6 000 g／t，其他條件不變，硫酸鋅和亞硫酸鈉用量比為1 ∶1條件下，考察了組合抑制劑總量對粗選效果的影響，結果見表3。 由表3 可知，隨著組合抑制劑用量增大，銅鉛粗精礦中銅品位緩慢升高，鉛品位先升高后降低；鋅品位呈先快后慢的下降趨勢。 當硫酸鋅和亞硫酸鈉用量均為2 000 g／t 時，銅鉛粗精礦中銅、鉛浮選指標都較好，且鋅品位降到13.63%。 綜合考慮，確定組合抑制劑用量為2 000＋2 000 g／t。

表3 粗選組合抑制劑用量試驗結果

2.2.3 捕收劑用量試驗

硫化鈉用量6 000 g／t，抑制劑硫酸鋅和亞硫酸鈉用量均為2 000 g／t，浮選時間3 min 條件下，考察了捕收劑用量對粗選試驗效果的影響，結果見表4。 由表4可知，固定乙硫氮用量時，增大Z?200 用量會造成銅鉛粗精礦中銅品位降低、鋅品位上升；固定Z?200 用量，當乙硫氮用量達到55 g／t 時，銅鉛粗精礦中銅、鉛浮選指標較好，且鋅品位降至最低，為12.69%。 綜合考慮，確定粗選捕收劑Z?200 和乙硫氮用量分別為30 g／t 和55 g／t。

表4 粗選組合捕收劑用量試驗結果

2.3 全流程試驗

中礦再選處理方式主要根據中礦的性質和對精礦產品的質量要求來確定，目前常用的處理方法有直接拋尾、單獨再磨再選和直接再選處理［11］。 為了盡可能地降低銅鉛精礦中的鋅含量，在開路試驗基礎上進行了必要調整后，確定對中礦再選，工藝流程見圖4，結果見表5。

圖4 全流程試驗流程

表5 全流程試驗結果

經圖4 流程處理后，所得銅鉛精礦銅品位14.32%、銅回收率84.12%，鉛品位25.36%、鉛回收率69.55%，且鋅品位降至7.86%；所得鋅精礦鋅品位52.29%、鋅回收率95.85%，實現了銅鉛與鋅的有效分離。

3 結 論

1） 由于在銅鉛鋅混合浮選作業中加入了大量的捕收劑，某硫化銅鉛鋅多金屬混合精礦表面附著了大量藥劑，因此在進一步分離試驗前需先對其表面的捕收劑膜進行處理。

2） 采用硫化鈉脫藥?優先混合浮選銅鉛工藝回收銅鉛，以硫酸鋅和亞硫酸鈉作為組合抑制劑、Z?200 和乙硫氮作為組合捕收劑，經中礦再選工藝流程，可獲得銅品位14.32%、銅回收率84.12%，鉛品位25.36%、鉛回收率69.55%，且鋅含量降至7.86%的銅鉛混合精礦以及鋅品位52.29%、鋅回收率95.85%的鋅精礦，實現了銅鉛與鋅的有效分離。