內(nèi)蒙古某含銀銅鉛鋅多金屬硫化礦石選礦試驗研究

任飛 李志鋒 胡志剛 周南 高野 高楊

摘要：針對內(nèi)蒙古某含銀銅鉛鋅多金屬硫化礦石性質(zhì)，開展了選礦試驗研究。結(jié)果表明：采用部分混合浮選流程及適宜工藝條件，閉路試驗可獲得較好指標(biāo)，銅精礦銅品位20.21 %、銅回收率68.74 %，含銀11 772.06 g/t、銀回收率29.23 %;鉛精礦鉛品位58.64 %、鉛回收率90.38 %，含銀2 448.30 g/t、銀回收率57.38 %;鋅精礦鋅品位57.33 %、鋅回收率86.10 %，含銀164.00 g/t、銀回收率3.22 %;銀總回收率89.83 %，銅、鉛、鋅和銀均得到有效綜合回收。

關(guān)鍵詞：含銀銅鉛鋅多金屬硫化礦;部分混合浮選;銅鉛分離;抑制劑;調(diào)整劑

中圖分類號：TD952????????? 文章編號：1001-1277（2021）08-0061-06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20210813

內(nèi)蒙古某含銀銅鉛鋅多金屬硫化礦石組成較為復(fù)雜，礦物間共生關(guān)系密切，黃鐵礦呈脈狀沿巖石裂隙分布，部分呈浸染狀，閃鋅礦部分包裹有黃銅礦，可供回收的有益元素有銅、鉛、鋅、銀。本文針對該礦石性質(zhì)，開展了選礦工藝試驗研究，為其高效開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)成分及粒度篩析

礦石中主要有用元素為鉛、鋅、銅、銀和金。礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，礦石粒度篩析結(jié)果見表2。

表1 礦石化學(xué)成分分析結(jié)果

成分CuPbZnSAg1）Au2）CaOMgOSiO2

w/%0.071.531.321.26100.690.272.030.9959.02

注：1）w（Ag）/（g·t-1）; 2）w（Au）/（g·t-1）。

1.2 物相分析

礦石中的鉛、鋅主要以硫化物形式存在，硫化物中鉛（方鉛礦）占總鉛的95.95 %，氧化物中鉛占總鉛的4.05 %（見表3）;硫化物中鋅（閃鋅礦）占總鋅的94.32 %，氧化物中鋅只占總鋅的5.68 %（見表4）。

1.3 礦石礦物組成及主要礦物嵌布特征

礦石中金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、針鐵礦、黃銅礦、黝銅礦等，脈石礦物主要有石英、方解石、條紋長石、白云石、水鎂石等。礦石中黃鐵礦呈脈狀沿巖石裂隙分布，部分呈浸染狀;閃鋅礦部分包裹有黃銅礦，金屬礦物之間共生關(guān)系密切（見圖1）。此外，礦石結(jié)構(gòu)主要有浸染狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)。

根據(jù)礦石礦物組成分析，多數(shù)銀礦物被方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦包裹，且粒度微細(xì)，即使超細(xì)磨也難以全部解離。因此，銀礦物易與方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦一起得到回收[1]。

2 選礦試驗結(jié)果與討論

含銀復(fù)雜銅鉛鋅多金屬礦選礦方法一般有優(yōu)先浮選[2-5]、部分混合浮選[6-8]、等可浮浮選[9]、分段分速異步浮選—粗精礦再磨浮選[10]等。本次試驗采用部分混合浮選流程，即先抑制鋅、硫礦物，浮選銅、鉛礦物，再進(jìn)行鉛銅分離，然后活化被抑制的閃鋅礦浮選鋅，最終得到銅精礦、鉛精礦、鋅精礦3種合格精礦。

2.1 磨礦細(xì)度

銅、鉛、鋅礦物的有效解離是銅、鉛、鋅分離及提高精礦質(zhì)量與回收率的基本條件。適宜的磨礦細(xì)度可以使銅、鉛、鋅單體解離，不產(chǎn)生過磨現(xiàn)象，并節(jié)省磨礦功耗。根據(jù)工藝礦物學(xué)研究結(jié)果，銅、鉛礦物的嵌布粒度比鋅礦物細(xì)，因此主要考察磨礦細(xì)度對銅、鉛礦物可浮性的影響。氧化鈣作為調(diào)整劑的同時用作黃鐵礦的抑制劑，硫酸鋅和亞硫酸鈉作為閃鋅礦的混合抑制劑，乙基黃藥作為捕收劑，2號油作為起泡劑。試驗流程見圖2，試驗結(jié)果見圖3。

由圖3可知：隨著磨礦細(xì)度的增加，鉛回收率逐漸提高，鉛粗精礦鉛品位逐漸下降。當(dāng)磨礦細(xì)度-0.074 mm占71.52 %時，鉛回收率為84.20 %，達(dá)到最大;繼續(xù)延長磨礦時間，磨礦細(xì)度增加，鉛回收率呈下降趨勢。因此，確定粗選磨礦細(xì)度-0.074 mm占71.52 %。

2.2 氧化鈣用量

氧化鈣一般用作pH調(diào)整劑，且在硫化礦浮選中有利于抑制黃鐵礦和磁黃鐵礦等硫化物。為了考察氧化鈣對選別指標(biāo)的影響，進(jìn)行了浮選試驗。試驗流程見圖2，試驗結(jié)果見圖4。

由圖4可知：氧化鈣作為pH調(diào)整劑對鉛礦物的浮選行為有一定的影響，隨著氧化鈣用量的增加，鉛回收率先升高后降低;當(dāng)氧化鈣用量達(dá)到2 000 g/t時，鉛回收率達(dá)到最大;繼續(xù)增加氧化鈣用量，鉛回收率呈下降趨勢。因此，確定氧化鈣用量為2 000 g/t。

2.3 抑制劑用量

在銅、鉛、鋅等多金屬硫化礦的浮選分離中，常用的閃鋅礦抑制劑有石灰、硫酸鋅、氰化物、亞硫酸（二氧化硫）及其鹽和硫化鈉等，通常情況下，硫酸鋅與其他抑制劑組合使用效果好。本次試驗采用硫酸鋅和亞硫酸鈉（質(zhì)量比2∶1）抑制閃鋅礦。試驗流程見圖2，試驗結(jié)果見圖5。

由圖5可知：隨著抑制劑用量的增加，鉛粗精礦鉛品位逐漸升高，鉛回收率先升高后逐漸降低，而鉛粗精礦鋅品位逐漸降低。當(dāng)硫酸鋅用量為2 000 g/t、亞硫酸鈉用量為1 000 g/t時，鉛粗精礦鉛品位為14.59 %、鋅品位為2.94 %，選別效果較好;抑制劑用量繼續(xù)增加會影響鉛回收率。因此，確定抑制劑用量為硫酸鋅2 000 g/t、亞硫酸鈉1 000 g/t。

2.4 銅鉛分離重鉻酸鉀用量

目前，銅鉛分離抑制劑有2，3-二羥基丙基二硫代碳酸鈉（代號ZS-1606）[11]、TZ-10[12]、TC-1[13]、WH組合抑制劑[14]、水玻璃[15]等。重鉻酸鉀是方鉛礦的有效抑制劑，且對銅礦物的浮選沒有影響，因此常用于分離銅鉛混合精礦。采用重鉻酸鉀分選銅鉛混合精礦時，由于鉛礦物表面吸附大量選礦藥劑，阻礙重鉻酸鉀對鉛礦物的吸附抑制，因此選別中加入活性炭進(jìn)行藥劑吸附，使鉛礦物暴露新鮮表面，達(dá)到重鉻酸鉀的抑制效果，在適當(dāng)?shù)乃巹l件下，應(yīng)嚴(yán)格控制重鉻酸鉀用量。試驗流程見圖6，試驗結(jié)果見圖7。

由圖7可知：隨著重鉻酸鉀用量的增加，銅精礦銅品位逐漸升高，鉛精礦銅品位逐漸降低;當(dāng)重鉻酸鉀用量為1 000 g/t時，銅精礦產(chǎn)率和銅回收率均較為理想。因此，確定重鉻酸鉀用量為1 000 g/t。

2.5 開閉路試驗

2.5.1 開路試驗

為考察精選次數(shù)和掃選次數(shù)對最終精礦品位和尾礦品位的影響，進(jìn)行了浮選開路試驗（見圖8）。采用部分混合浮選流程，銅精礦銅品位達(dá)到25.64 %、銅回收率12.70 %，銀品位8 023.25 g/t、銀回收率3.17 %;鉛精礦鉛品位達(dá)到59.06 %、鉛回收率53.63 %，銀品位1 052.76 g/t、銀回收率14.77 %;鋅精礦鋅品位達(dá)到58.06 %、鋅回收率37.62 %，指標(biāo)較為理想。

2.5.2 閉路試驗

閉路試驗共進(jìn)行6批次試驗，每批次給礦1 000 g，總給礦6 000 g，最終總質(zhì)量為5 993.79 g，符合閉路試驗允許損失的礦量。閉路試驗數(shù)質(zhì)量流程見圖9，結(jié)果見表5。由表5可知：閉路試驗獲得了較好指標(biāo)，銅精礦銅品位20.21 %、銅回收率68.74 %，鉛精礦鉛品位58.64 %、鉛回收率90.38 %，鋅精礦鋅品位57.33 %、鋅回收率86.10 %;同時銅精礦銀品位達(dá)到11 772.06 g/t、銀回收率29.23 %，鉛精礦銀品位達(dá)到2 448.30 g/t、銀回收率57.38 %，鋅精礦銀品位達(dá)到164.00 g/t、銀回收率3.22 %，銀總回收率89.83 %。

3 結(jié) 論

1）內(nèi)蒙古某含銀銅鉛鋅礦石中具有綜合回收價值的元素為銅、鉛、鋅、銀，銅品位0.07 %、鉛品位1.53 %、鋅品位1.32 %、銀品位100.69 g/t。礦石中黃鐵礦呈脈狀沿巖石裂隙分布，部分呈浸染狀;閃鋅礦部分包裹有黃銅礦，金屬礦物之間共生關(guān)系密切;銀礦物主要包裹于方鉛礦、黃銅礦和閃鋅礦中。

2）試驗確定采用部分混合浮選流程，即優(yōu)先浮選銅鉛，銅鉛尾礦浮選鋅，銅鉛混合精礦銅鉛分離，獲得的銅精礦、鉛精礦、鋅精礦均達(dá)到合格品要求，銅精礦銅品位20.21 %、銅回收率68.74 %;鉛精礦鉛品位58.64 %、鉛回收率90.38 %;鋅精礦鋅品位57.33 %、鋅回收率86.10 %;銀總回收率89.83 %，銅、鉛、鋅和銀都得到有效回收。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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Experimental research on the beneficiation

of a silver-bearing copper-lead-zinc polymetallic sulfide ore in Inner Mongolia

Ren Fei1，Li Zhifeng2，Hu Zhigang2，Zhou Nan2，Gao Ye2，Gao Yang2

（1.School of Resources and Civil Engineering，Northeastern University;

2.Liaoning Institute of Geology and Mineral Resources）

Abstract：According to the ore properties of a silver-bearing copper-lead-zinc polymetallic sulfide ore in Inner Mongolia，experimental research was carried out.The results show that with the partially bulk flotation process and suitable process conditions，the closed-circuit test can obtain good index：copper grade for copper concentrate 20.21 %，copper recovery rate 68.74 %，silver grade 11 772.06 g/t，silver recovery rate 29.23 %;lead grade for lead concentrate 58.64 %，lead recovery rate 90.38 %，silver grade 2 448.30 g/t，silver recovery rate 57.38 %;zinc grade for zinc concentrate 57.33 %，zinc recovery rate 86.10 %，silver grade 164.00 g/t，silver recovery rate 3.22 %;the total recovery rate of silver is 89.83 %，and copper，lead，zinc and silver are all effectively recovered.

Keywords：silver-bearing copper-lead-zinc polymetallic sulfide ore;partially bulk flotation process;copper-lead separation;inhibitor;modifier