高硫高鐵難選鉛鋅礦選礦試驗研究

許家杰，李長穎

（福建金東礦業股份有限公司，福建 三明 365000）

由于成礦原因的復雜性，形成了許多復雜難選的多金屬礦產，為選礦工作帶來了一定的挑戰，如果不能采取合適的處理措施，那么便會降低礦產品質，不能實現充分開發利用，導致資源浪費。下面就某高硫高鐵難選鉛鋅礦選礦試驗展開探討，首先要分析出礦石性質，然后通過試驗數據統計得出科學結論。

1 某高硫高鐵難選鉛鋅礦礦石性質分析

1.1 主要礦物介紹

某多金屬硫化礦主要以鉛鋅為主，包括了方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦、硫銻鉛礦、毒砂、黃銅礦、錫石、白鐵礦、石英、氧化鎂、氧化硅、白云母、方解石等礦物，具體含量如下表1所示。該礦石中存在著大量（磁）黃鐵礦，具有極好的可浮性，使脈石硫化物與鉛鋅礦物很難分離，而且精礦生產品位不高，可回收率低[1]。

表1 某礦石主要礦物含量表（%）

1.2 化學元素含量

經過統計分析，該礦石中的主要化學元素含量如下表2所示。

1.3 鉛物相、鋅物相、硫物相

鉛物相、鋅物相、硫物相分析結果如下表3所示。

表3 鉛物相、鋅物相、硫物相分析表

1.4 主要礦物嵌布特征

該礦石中的方鉛礦以細粒浸染狀和不規則粒狀集合體嵌步于脈石中，而且或者和（磁）黃鐵礦嵌連，或者充填在黃鐵礦裂隙中，還有一些包裹在黃鐵礦孔洞，與黃銅礦、毒砂等礦物關聯復雜，粒度在0.03mm到0.5mm左右。受類質同象影響，閃鋅礦中含有銅鐵錫等元素，鐵含量最高，鐵閃鋅礦周邊脈石復雜嵌連，形成不規則塊狀，有些包裹著黃銅礦、（磁）黃鐵礦、脈石微粒、方鉛礦，有些以細粒星散浸染狀嵌布在脈石礦物中，粒度在0.02mm到1.5mm左右。

2 高硫高鐵難選鉛鋅礦選礦試驗研究

2.1 工藝流程設計

根據上述分析，對該高硫高鐵難選鉛鋅礦選礦流程做了優先浮選設計，包括鉛浮選、鋅浮選、硫砷混合浮選、硫砷分離浮選。

2.2 鉛礦物浮選

在原礦中，鉛的含量僅為0.47%，但鐵含量卻有40.78%，硫含量有26.25%。當優先浮鉛時，可以將氧化鈣作為硫的抑制劑，將硫酸鈉作為鐵的抑制劑，將硫酸鋅作為鋅的抑制劑，而鉛礦物的捕收劑為MA+DDTC，經過適當處理，能夠獲得比較理想的精礦質量和回收率。

3 鋅礦物浮選

3.1 鋅粗選石灰用量試驗

由于（磁）黃鐵礦和（鐵）閃鋅礦具有接近的可浮選性，使用一定量石灰能夠有效抑制（磁）黃鐵礦，如果用量太多，也會對鋅礦物產生抑制作用，從而導致鋅回收率降低，不利于整體效益的實現。鋅粗選石灰用量試驗條件：MA捕獲劑用量為60g/t，X-41活化劑用量為800g/t，2#油起泡劑用量為30g/t。具體試驗流程如下圖1所示，試驗結果如下圖2所示。

圖1 鋅粗選石灰用量試驗設計

圖2 鋅粗選石灰用量試驗結果

根據試驗結果，可以得出：伴隨石灰用量的不斷提升，鋅精礦品位也隨之增高，不過回收率卻呈現出反相關，石灰用量在0.5kg/t時，鋅品位為10.33%，回收率為86.50%，當上升到1kg/t時，鋅品位為14.91%，回收率為82.31%，石灰用量繼續上升到1.5kg/t時，鋅品位上升到了16.10%，而回收率則下降到了78.62%，如果繼續增加，鋅品位上升速度緩慢，回收率卻下降較快，據此，在鋅粗選階段，1kg/t的石灰用量最為劃算，能夠獲得不錯的鋅品位和回收率。

3.2 鋅浮選X-41活化劑用量試驗

作為鋅浮選新型活化劑，X-41能夠一定程度抑制（磁）黃鐵礦，同時選擇性活化鋅礦物，對于提升鋅品位具有顯著效果。活化劑X-41用量試驗條件：MA捕獲劑用量為60g/t，2#油起泡劑用量為30g/t，石灰用量為1kg/t，具體試驗數據如下圖3所示。

圖3 X-41活化劑用量試驗數據

根據圖中數據變化，可以得出如下結論：在不斷增加X-41用量的情況下，鋅品位和鋅回收率一路上升，不過增長速率有所不同，作為活化劑，X-41具有較強的選擇性活化作用，在用量達到1kg/t時，鋅品位和鋅回收率達到了最高，分別為10.92%和94.58%，所以可以將該活化劑用量確定在1kg/t。

3.3 鋅浮選硫酸銅活化劑用量試驗

試驗條件：MA捕獲劑用量為60g/t， 2#油起泡劑用量為30g/t，石灰用量為1kg/t，具體試驗數據如下圖4所示。

根據圖4中的數據變化分析，可得出如下結論：在橫軸硫酸銅不斷增加的情況下，鋅品位變化曲線類似于拋物線，呈現出先增后降的趨勢，而回收率不斷增加，不過增加速率差異較大，在硫酸銅用量達到0.5kg/t時，鋅品位最佳，數值為9.32%，綜合考慮，可以將硫酸銅用量確定在0.5kg/t。

圖4 硫酸銅活化劑用量試驗數據

3.4 鋅浮選MA捕收劑用量試驗

試驗條件：2#油起泡劑用量為30g/t，石灰用量為1kg/t，X-41活化劑用量為1kg/t，具體試驗數據如下圖5所示。

圖5 MA捕收劑用量試驗數據

根據圖5中的數據變化，可以得出如下結論：當捕收劑MA達到0.06kg/t時，鋅品位指標數值處于高位，而且鋅回收率仍保持在一定水平，所以0.06kg/t是一個比較恰當的用量。

3.5 鋅浮選Y-37捕收劑用量試驗

試驗條件：2#油起泡劑用量為30g/t，石灰用量為1kg/t，X-41活化劑用量為1kg/t，具體試驗數據如下圖6所示。

圖6 Y-37捕收劑用量試驗數據

根據圖6中的數據變化，可以得出如下結論：鋅品位隨著Y-37用量的增加而降低，反之，鋅回收率隨著Y-37用量的增加而增加，當數值在0.06kg/t時，鋅品位數值為23.05%，鋅回收率數值為90.40%，所以可以將其確定為0.06kg/t。

3.6 鋅浮選閉路試驗

經過上述諸多試驗，可以初步確定藥劑用量的最優值，然后需要進行對比試驗，兩組藥物制度分別為：X-41用量1kg/t，Y-37用量0.06kg/t；MA用量0.06 kg/t，CuSO4用量0.5kg/t。經過數據統計分析可知，與MA、CuSO4藥劑組合相比，X-41和Y-37的藥劑制度更有利于鋅浮選，鋅品位數值為45.50%，鋅回收率數值為86.91%，，均有一定幅度的提高，所以，在高硫高鐵難選鉛鋅礦的選鋅工作中，使用X-41和Y-37的藥劑制度比較適宜，能夠獲得不錯的回報。

綜上所述，本文首先分析了某高硫高鐵難選鉛鋅礦的礦石性質，然后進行了選礦試驗研究，包括工藝流程、鉛礦物浮選、鋅礦物浮選，著重對鋅浮選中的石灰用量試驗、X-41用量試驗、硫酸銅用量試驗、MA用量試驗、Y-37用量試驗、閉路試驗展開介紹。希望能夠起到積極的現實意義，充分掌握各試劑的影響程度，通過合理的技術應用和流程設計，不斷提高選礦質量和效率。