陜縣寬平金銀鉛鋅多金屬礦石優先浮選技術探討

2021-11-25 12:24:26英亞歌門道改

湖南師范大學自然科學學報 2021年5期

方榮，楊森，英亞歌，徐剛,門道改

(1.河南省有色金屬礦產探測工程技術研究中心,中國鄭州 450016；2.河南省有色金屬地質礦產局第三地質大隊,中國鄭州 450016；3.河南省有色金屬地質礦產局第五地質大隊,中國鄭州 450016)

河南陜縣寬平金銀鉛鋅多金屬礦床位于崤山地區[1]，礦床類型為破碎帶蝕變巖型[2]，礦床為中—低溫巖漿熱液成因[3]。本礦床是Au,Ag,Pb和Zn共4種礦產共生，采用優先浮選工藝分選陜縣寬平金銀鉛鋅多金屬礦石試驗研究，獲得了較好的選礦指標。金總回收率96.74%，銀總回收率為98.85%；鉛回收率達到94.17%，鋅回收率為74.10%[4]。

通過優先浮選工藝試驗研究，提出技術可行、經濟合理的工藝流程和技術參數，綜合回收礦石中Au，Ag，Pb和Zn有價元素，并為現場流程改造提供依據；也可作為中小型選礦廠進行建廠的參考依據；對指導本地區金銀鉛鋅多金屬礦選礦具有重要的現實意義。

1 試驗

1.1 試樣來源

試驗原料為陜縣寬平金銀鉛鋅多金屬礦體的礦石。該礦石以Au和Ag為主，共生Pb和Zn有價元素。樣品采集方法為刻槽法或連續打塊法,樣品采集兼顧各主礦體、礦石工業類型、自然類型等要求,最后混合而成。總之,樣品的采集具有廣泛的代表性,完全滿足選礦實驗室流程試驗的要求[5]。試驗樣品總質量為200 kg。

1.2 礦樣的制備

將不同礦體的試驗樣品，分別經閉路破碎流程加工至-2 mm，然后混勻縮分取出部分樣品，作為化學分析樣。圖1所示為試樣破碎篩分流程。由圖1可見最終分析所得原礦中金品位為5.2 g·t-1，銀品位為175.8 g·t-1，鉛品位為1.69%，鋅品位為1.78%。

圖1 試樣破碎篩分流程

2 礦石巖礦測試

經光片、薄片及測試分析，確定組成礦石的礦物種屬約20余種。目的礦物為自然金、銀礦物、方鉛礦、閃鋅礦，金屬礦物有用成分為自然金、自然銀、輝銀礦、銀黝銅礦、硫銅銀礦、方鉛礦、閃鋅礦，脈石礦物主要有石英、角閃石、斜長石、云母、綠泥石，其次含少部分鉀長石、白云石、菱錳礦、方解石等[5]。

2.1 光譜半定量分析及化學多項分析

試樣的光譜半定量全分析見表1，化學多項分析見表2。

表1 試樣的光譜半定量分析結果

表2 試樣化學多項分析結果

2.2 物相分析結果

礦石中有用礦物是自然金、自然銀、輝銀礦、銀黝銅礦、硫銅銀礦、方鉛礦及閃鋅礦[6]。根據物相分析結果顯示：鉛物相分析中方鉛礦占78.14%，其次是磷氯鉛礦占9.50%；鋅物相分析中閃鋅礦占93.02%；金物相分析中裸露及半裸露金占51.15%，其次是硫鐵礦、碳酸鹽、褐鐵礦包裹金分別占19.47%，14.69%和10.62%。銀物相分析中氯化銀占29.38%、自然銀占25.16%，石英和硅酸鹽包裹銀占24.25%[7]。

3 試驗結果與討論

3.1 選礦試驗探索

3.1.1 鉛鋅混合浮選—尾礦選硫流程試驗鉛鋅混合浮選—尾礦選硫流程試驗見表3，結果表明:鉛精礦鉛的品位是41.28%，回收率是58.14%；鋅精礦鋅的品位是24.66%，回收率是55.49%；硫精礦中金的品位8.59%，金的回收率是0.97%；尾礦中金的品位為1.02 g·t-1，金回收率占12.38%，銀的品位為3.37 g·t-1，銀回收率占1.21%。

表3 鉛鋅混合浮選—尾礦選硫流程試驗結果

3.1.2 優先浮選流程試驗圖2所示為優先浮選試驗流程圖。優先浮選流程試驗結果見表4，結果表明:鉛精礦鉛的品位是48.49%，回收率是88.13%；鋅精礦鋅的品位是34.49%，回收率是59.84%；硫精礦中金的品位13.18%，金的回收率是0.44%；金尾礦中金的品位為0.70 g·t-1，金回收率占9.77%，銀的品位為回收率為4.42，銀回收率占1.97%[8]。

圖2 優先浮選試驗流程圖

表4 優先浮選流程試驗結果

通過對比:優先浮選流程鉛精礦、鋅精礦、硫精礦和尾礦的指標相對優于混合浮選流程，故選用優先浮選流程。

3.2 條件試驗

為了進一步優化試驗條件，進行了磨礦細度、鉛的浮選藥劑、鋅的浮選藥劑和硫的浮選藥劑用量條件試驗。磨礦設備采用RK/2QM系列智能球磨機，浮選設備采用XJ—3.0L單槽浮選機，浮選濃度35%，取平行試樣4份，每份1kg。

3.2.1 磨礦細度條件試驗將試樣分別磨到-0.075 mm目各占50%，60%，70%和80%，進行不同磨礦細度的鉛粗選浮選對比試驗。試驗結果見表5，取磨礦細度為-0.075 mm占70%為宜。此時鉛精礦鉛的品位是48.49%，回收率是88.13%；鋅精礦鋅的品位是34.49%，回收率是59.84%。

表5 磨礦細度條件試驗結果表

3.2.2 鉛粗選石灰用量條件試驗進行不同石灰用量的鉛粗選浮選對比試驗，石灰用量分別為1 000，2 000，3 000和4 000 g·t-1，對應的鉛粗選pH分別為8，10，12和14。試驗結果見表6，選用CaO用量為3 000 g·t-1。此時鉛精礦中鉛的品位為51.64%，回收率為87.78%[9]。

表6 石灰用量條件試驗結果

3.2.3 鉛粗選硫酸鋅+亞硫酸鈉用量條件試驗進行不同硫酸鋅+亞硫酸鈉用量的鉛粗選浮選對比試驗，用量分別為1 000+500，2 000+1 000，3 000+1 500和4 000+2 000 g·t-1。試驗結果見表7，選用硫酸鋅+亞硫酸鈉用量為2 000+1 000 g·t-1。此時鉛精礦中鉛的品位為54.33%，回收率為85.71%。

表7 硫酸鋅+亞硫酸鈉用量條件試驗結果

3.2.4 鉛粗選捕收劑用量條件試驗進行不同捕收劑用量的鉛粗選浮選對比試驗，乙硫氮+丁胺黑藥的用量分別為1 000+500，2 000+1 000，3 000+1 500和4 000+2 000 g·t-1，試驗結果見表8，選用乙硫氮+丁胺黑藥用量為2 000+1 000 g·t-1，此時鉛精礦中鉛的品位為54.33%，回收率為85.71%[10]。

表8 乙硫氮+苯胺黑藥用量條件試驗結果

3.2.5 鋅粗選石灰用量條件試驗進行不同石灰用量的鋅粗選浮選對比試驗，石灰的用量分別為0，500，1 000和1 500 g/t。試驗結果見表9，選用石灰用量為1 000 g·t-1。此時鋅精礦中鋅的品位為35.85%，回收率為57.57%。

表9 鋅粗選石灰用量條件試驗結果

3.2.6 鋅粗選硫酸銅用量條件試驗進行不同石灰用量的鋅粗選浮選對比試驗，石灰的用量分別為0，500，1 000和1 500 g·t-1。試驗結果見表10，選用石灰用量為1 000 g·t-1。此時鋅精礦中鋅的品位為35.85%，回收率為57.57%[11]。

表10 鋅粗選石灰用量條件試驗結果

3.2.7 鋅粗選丁黃藥用量條件試驗進行不同捕收劑用量的鋅粗選浮選對比試驗，丁黃藥的用量分別為5，10，20和40 g·t-1。試驗結果見表11，根據這些數據繪制出鋅精礦品位和回收率隨石灰用量的變化曲線圖，綜合考慮，選用丁黃藥用量為15 g·t-1，此時鋅精礦中鋅的品位為54.28%，回收率為53.48%。

表11 鋅粗選丁黃藥用量條件試驗結果

3.2.8 硫鐵礦粗選硫酸用量條件試驗進行不同硫酸用量的硫鐵礦粗選浮選對比試驗，硫酸的用量分別為500，800，1 200和1 600 g·t-1，此時對應的pH值分別為9，8，7和6。試驗結果見表12，選用硫酸用量為1 200 g·t-1。此時硫精礦中金的品位為10.99 g·t-1，回收率為6.82%。

表12 硫鐵礦粗選硫酸用量條件試驗結果

3.2.9 硫鐵礦粗選硫酸銅用量條件試驗進行不同活化劑用量的硫鐵礦粗選浮選對比試驗，硫酸銅的用量分別為50，100，300和500 g·t-1。試驗結果見表13，根據這些數據繪制出硫精礦中金品位和回收率隨硫酸用量的變化曲線圖，綜合考慮，選用硫酸銅用量為200 g·t-1。此時硫精礦中金的品位為17.12 g·t-1，回收率為6.67%。