某鉛鋅礦銅鉛分離試驗研究

胡耀山

（山西紫金礦業(yè)有限公司，山西 忻州 034000）

隨著礦石資源的過度開采，富礦逐漸面臨枯竭，復雜難選低品位礦石資源的高效開發(fā)與利用越來越成為礦山后續(xù)生產(chǎn)的重要保證。鉛鋅硫化礦床常共生微量的銅礦物，礦產(chǎn)開發(fā)過程通常不能兼顧回收銅礦物，硫化銅礦物有很好的可浮性，常夾雜在鉛精礦中，不僅降低鉛精礦的質(zhì)量，而且造成銅資源的浪費[1]。部分礦山企業(yè)對含銅鉛精礦進行分離，常用抑鉛浮銅流程，先進行脫藥處理，再采用重鉻酸鉀、亞硫酸鈉、SO2等抑制劑抑制硫化鉛礦物[2-4]，但存在脫藥不徹底，鉛礦物難以抑制，銅、鉛精礦互含嚴重，銅回收率低的問題。銅鉛混合精礦脫藥困難，方鉛礦抑制率低是鉛精礦提銅亟待解決的問題[5，6]。混合精礦的脫藥方式有活性炭吸附，混合精礦再磨，添加硫化鈉等方式，方鉛礦抑制劑重鉻酸鉀毒性較強，不利于綠色礦山發(fā)展的要求，且對方鉛礦抑制不徹底。本實驗采用紫金礦冶設(shè)計研究院開發(fā)的新型環(huán)保型抑制劑ZJ201作為方鉛礦的抑制劑。

1 試驗

（1）試驗樣品。試驗樣品為內(nèi)蒙古某鉛鋅礦含銅鉛精礦，試驗用水采用現(xiàn)場選廠回水，樣品化學成分分析結(jié)果見表1，根據(jù)表1可知，鉛精礦含銅3.15%，具有一定回收價值，因此，有必要進行鉛精礦提銅研究。黃銅礦為主要銅礦物，方鉛礦為主要鉛礦物，脈石礦物含量極少，因此，鉛精礦中回收銅礦物，關(guān)鍵在實現(xiàn)黃銅礦和方鉛礦的浮選分離。

（2）試驗藥劑和設(shè)備。磨礦設(shè)備用XMB-Φ160×200棒磨機，浮選用XFG型系列掛槽浮選機，浮選試驗藥劑有Z-200、ZJ201、硫化鈉、活性炭、工業(yè)硫酸、2#油、腐植酸鈉、CMC、次氯酸鈣。Z-200、ZJ201、硫酸、2#油為工業(yè)級，其他為分析純。

表1 試樣主要化學成分分析/%

（3）試驗方法。黃銅礦和方鉛礦都具有較好的天然可浮性，二者可浮性差異小，銅鉛分離主要分為浮銅抑鉛與浮鉛抑銅法，前者以重鉻酸鉀為調(diào)整劑，后者以氰化物為調(diào)整劑。這些調(diào)整劑雖然有較好的選擇性，但因毒性大而被限制使用。因為黃銅礦的浮游性略高于方鉛礦，因此，浮銅抑鉛流程使用更為廣泛，浮銅抑鉛的原則流程見圖1。本試驗采用浮銅抑鉛的原則流程，重點研究脫藥方法，以及尋找方鉛礦新型抑制劑，盡可能減少銅、鉛精礦互含[7,8]。

圖1 浮銅抑鉛原則流程

2 結(jié)果與討論

（1）脫藥預處理試驗。銅鉛混合精礦常含有殘余捕收劑，為銅鉛礦物難以分離的主要原因，通常需要進行脫藥預處理，常用的脫藥方式有再磨擦洗礦物表面，采用活性炭吸附藥劑，以及硫化鈉吸附殘留浮選藥劑，試驗固定采用硫化鉛抑制劑ZJ201用量5000g/t，硫酸調(diào)節(jié)pH=5，Z-200用量25g/t，采用超聲波震蕩30min、活性炭1000g/t、活性炭1000g/t+硫酸鈉3000g/t與再磨擦洗進行脫藥對比，試驗結(jié)果見圖2。

圖2 脫藥預處理方法對銅鉛分離影響/%

從圖2可以看出，采用“硫化鈉+活性炭”脫藥方式效果最佳，分離粗選能獲得銅精礦銅品位16.07%、銅回收率90.06%與鉛精礦鉛品位43.82%、鉛回收率93.30%。因此，采用硫化鈉+活性炭對混合精礦殘留浮選藥劑具有較好的吸附作用，后續(xù)試驗均采用硫化鈉+活性炭進行脫藥。

（2）抑制劑種類及用量試驗。ZJ201為紫金礦業(yè)開發(fā)的新型環(huán)保硫化鉛抑制劑，具有環(huán)保、高效的優(yōu)點，本次研究選擇合適的硫化鉛礦物抑制劑，重點研究ZJ201對銅鉛分離浮選的影響，固定試驗條件“硫化鈉+活性炭”用量3000+1000g/t，Z-200用量25g/t，礦漿pH=5，通過添加鉛抑制劑CMC500 g/t、亞硫酸鈉1000 g/t、腐植酸鈉2000 g/t和ZJ201用量為2500g/t與5000g/t進行比較試驗，試驗結(jié)果見圖3。

圖3 抑制劑種類對銅、鉛浮選分離的影響/%

從圖3可以看出，ZJ201用量5000 g/t時銅鉛分離效果最好，銅鉛分離粗選能獲得銅精礦銅品位17.03%、銅回收率90.31%與鉛精礦鉛品位48.52%、鉛回收率93.58%的兩種精礦，因此，采用ZJ201能夠?qū)崿F(xiàn)混合精礦銅鉛有效分離。

（3）新工藝閉路試驗。在粗選條件試驗的基礎(chǔ)上開展浮選閉路實驗，采用“一粗三精一掃”的浮選工藝，考察中礦返回對浮選指標的影響，并確定新工藝流程下銅鉛混合精礦分離指標，試驗流程見圖4，試驗結(jié)果見表2。現(xiàn)場工業(yè)生產(chǎn)以重鉻酸鹽抑制鉛礦物，添加活性炭再磨進行脫藥，獲得的銅、鉛精礦互含嚴重，且銅回收率較低。新工藝以“硫化鈉+活性炭”對混合精礦預處理脫藥，減少了再磨工藝，以環(huán)保型藥劑ZJ201代替重鉻酸鹽進行鉛的抑制，可得到銅精礦銅品位31.80%、銅回收率88.12%，鉛精礦鉛品味45.17%，鉛回收率99.18%的兩種精礦，有效實現(xiàn)了銅鉛分離。

圖4 新工藝閉路試驗流程

表2 新工藝閉路試驗結(jié)果（%）

3 結(jié)語

（1）通過對比不同脫藥方式，采用硫化鈉+活性炭得的銅粗精礦指標最好，其對混合精礦殘留浮選藥劑具有較好的吸附作用。

（2）通過使用不同抑制劑抑的對比，采用鉛抑制劑ZJ201，獲得的銅粗精礦與鉛粗精礦指標最好，銅鉛礦物分離效果最佳。

（3）該銅鉛混合精礦用硫化鈉和活性炭脫藥預處理，ZJ201抑制硫化鉛礦物，“一粗三精一掃”的浮選閉路試驗可獲得銅精礦銅品位31.80%，銅回收率88.12%的選礦指標，相比現(xiàn)場生產(chǎn)，大幅度提高了銅鉛分離效果。