車河選廠貧錫鉛鋅多金屬礦無氰分離技術(shù)研究*

徐宏祥 黎 全 胡明振 鄧久帥 張 茜 秦啟政 楊 涵 黃錦慶

（1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院；2.廣西華錫集團(tuán)股份有限公司）

廣西河池地區(qū)是我國(guó)錫鉛鋅銻多金屬礦產(chǎn)資源聚集地。河池車河選礦廠是一座具有50 a歷史的特大型有色金屬選礦廠［1-4］，但近年其處理的貧錫鉛鋅礦浮選入料礦石性質(zhì)極其復(fù)雜，浮選給礦主要來自三部分，分別為大廠礦田錫多金屬礦石、細(xì)脈帶火燒區(qū)錫多金屬礦石和高峰選礦廠的高砷硫鐵礦［5-7］。其中，大廠礦田以錫石為主的礦石中含鉛鋅銻等多金屬，“貧、雜、細(xì)”特點(diǎn)突出，為降低砷含量及金屬損失率總體選礦工藝以粗磨早收為主。在硫化礦全浮時(shí)，由于浮選粒度粗，用大藥量實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制捕收，大殘余藥量造成后續(xù)鉛、鋅分離異常困難［8-10］。同時(shí)，部分來自細(xì)脈帶火燒區(qū)的錫多金屬礦石為硫化礦緩慢自燃后氧化形成，由于自燃高溫作用使鉛鋅礦物表面氧化，磨礦時(shí)易形成比表面積大、表面能高、藥劑吸附能力強(qiáng)的微細(xì)泥，對(duì)后續(xù)分選造成較大困難。此外，高峰選礦廠的高砷硫鐵礦并入到車河選廠的主流程中，導(dǎo)致浮選入料品位低，混合礦石性質(zhì)復(fù)雜，影響了選廠分離指標(biāo)。這些因素綜合造成貧錫鉛鋅礦浮選給礦性質(zhì)極其復(fù)雜，給其高效富集和分離帶來了挑戰(zhàn)［11-13］。

車河選廠的浮選流程為混浮—分離工藝，在優(yōu)先浮鉛抑鋅分離作業(yè)中常規(guī)抑制劑效果不佳，只能使用氰化物抑制劑，但氰化物的使用對(duì)廠區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境構(gòu)成很大隱患。因此，在確保不降低金屬回收率的條件下實(shí)現(xiàn)無氰分選，保證鉛鋅銻多金屬資源的回收率，對(duì)提高資源利用水平和環(huán)境保護(hù)均具有重要意義［14-15］。

1 礦樣來源及性質(zhì)

試驗(yàn)礦樣為車河選廠5#磨溢流，即錫鉛鋅銻多金屬硫化礦經(jīng)粗粒浮選后的硫化礦泡沫精礦經(jīng)φ18 m濃密機(jī)脫水脫藥后，濃密機(jī)的沉砂礦樣再進(jìn)入球磨機(jī)磨礦后的磨礦溢流作為試驗(yàn)礦樣。礦樣多元素分析結(jié)果見表1，粒度分析結(jié)果見表2。

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由表1、表2可知，鉛、鋅、銻含量低，分別為0.50%、7.64%、0.75%；礦樣粒度較細(xì)，其中-0.037 mm粒級(jí)含量占35.99%，其中的鉛鋅金屬分布率高達(dá)45.87%和33.63%。

2 試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)流程

根據(jù)礦樣性質(zhì)并參考之前現(xiàn)場(chǎng)工藝流程，考慮綜合回收伴生銻資源，試驗(yàn)采用圖1鉛鋅分離工藝流程。

2.2 藥劑種類及用量試驗(yàn)

基于氰化物在鉛鋅分離過程中的選擇性抑制機(jī)理，研制出新型鉛鋅浮選分離環(huán)保無氰藥劑YY-1和YX-2。對(duì)氰化鈉、YY-1、YX-2 3種抑制劑進(jìn)行選擇性抑制效果開路試驗(yàn)。抑制劑在精選和掃選用量不變的情況下，只改變粗選無氰藥劑或氰化物藥劑用量，對(duì)比分析不同抑制劑用量下的分離效果。根據(jù)前期藥劑用量探索試驗(yàn)結(jié)果，無氰抑制劑YY-1粗選用量分別選擇550，700，850，1 000 g/t；無氰抑制劑YX-2粗選用量分別選擇900，1 200，1 500，1 800 g/t。

2.3 結(jié)果與討論

2.3.1無氰抑制劑YY-1用量對(duì)鉛鋅分離的影響

無氰抑制劑YY-1用量試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖1，對(duì)鉛鋅分離效果的影響見圖2。

由圖2可見，隨著無氰抑制劑YY-1用量的增加，鉛粗精礦品位增加，鋅品位降低，鉛回收率不斷降低，說明隨著YY-1抑制劑用量的增加，其對(duì)閃鋅礦的抑制作用越來越強(qiáng)；當(dāng)YY-1用量為1 000 g/t時(shí)，鉛粗精礦中的鉛品位為1.55%、鋅品位為7.54%、鉛回收率為79.58%；當(dāng)YY-1用量超過1 000 g/t后，鉛、鋅品位變化不大；綜合考慮，確定用量1 000 g/t為宜。

2.3.2無氰抑制劑YX-2用量對(duì)鉛鋅分離的影響

無氰抑制劑YX-2用量試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖1，對(duì)鉛鋅分離效果的影響見圖3。

由圖3可見，隨著YX-2用量的增加，鉛粗精礦品位增加，但回收率不斷降低，鉛精礦中的鋅品位呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，可見YX-2抑制了鋅礦物的上浮；當(dāng)抑制劑YX-2用量為1 200 g/t時(shí)，鉛粗精礦品位為1.59%、鋅品位為6.18%、鉛回收率為85.18%；隨著抑制劑YX-2用量繼續(xù)增大，鉛品位提高緩慢，回收率下降較大，鋅品位變化不大；因此，確定YX-2用量1 200 g/t為宜。

2.3.3抑制劑種類對(duì)鉛鋅分離效果的影響

為比較YY-1、YX-2與氰化鈉對(duì)鉛鋅分離的效果，在各自最佳用量條件下，采用圖1流程及藥劑制度進(jìn)行不同抑制劑種類鉛鋅分離效果對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

由表3可知，對(duì)鋅礦物的抑制效果順序?yàn)榍杌c＞YX-2＞YY-1；抑制劑為YX-2時(shí)，鉛品位為1.59%、鉛回收率為85.18%、鋅品位為6.38%；當(dāng)抑制劑為氰化鈉時(shí)，鉛品位為1.66%、鉛回收率為86.49%、鋅品位為6.08%；對(duì)比可見，氰化鈉對(duì)鋅礦物的抑制效果最好，但YY-1和YX-2對(duì)鋅礦物都有明顯的抑制效果，特別是YX-2的抑制效果與氰化物接近。

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2.3.4不同抑制劑下閉路試驗(yàn)對(duì)比分析

采用1粗3精2掃流程先選鉛，再1粗3精2掃選鋅進(jìn)行氰化鈉、YY-1和YX-2閉路試驗(yàn)，結(jié)果見表4。

由表4可知，無氰藥劑YX-2效果與氰化物效果相當(dāng)，YY-1也有明顯的抑制效果，但與之相比YX-2對(duì)鋅礦物的抑制效果更好；當(dāng)YX-2用量為1 156 g/t時(shí)，鉛精礦鉛品位為16.33%、鋅品位為6.10%、鉛回收率為76.83%，鋅精礦鋅品位為34.70%、鉛品位為0.63%、鋅回收率為95.91%；因此，無氰抑制劑YX-2試驗(yàn)指標(biāo)較好。

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2.3.5經(jīng)濟(jì)效益分析

抑制劑氰化鈉、YY-1和YX-2藥劑用量及成本見表5。

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由表5可知，抑制劑YY-1、YX-2和氰化鈉的工藝藥劑成本分別為208.48，48.89，50.65元/t，可知抑制劑YY-1的藥劑成本遠(yuǎn)高于氰化鈉，YX-2的藥劑成本稍低于氰化鈉；綜合考慮，無氰藥劑YX-2具有廣闊的應(yīng)用前景。

3 結(jié) 語

廣西河池車河選廠貧錫鉛鋅礦浮選入料采用鉛鋅分離—鉛銻混浮—鋅硫分離工藝流程，將自主研發(fā)的無氰環(huán)保抑制劑YY-1和YX-2應(yīng)用到鉛鋅分離流程中，閉路試驗(yàn)獲得了產(chǎn)率4.33%、鉛品位16.33%、鉛回收率76.83%的鉛精礦，產(chǎn)率27.45%、鋅品位34.70%、鋅回收率95.92%的鋅精礦。無氰抑制劑YX-2工藝成本為48.89元/t，略低于有氰工藝成本。從分離指標(biāo)、藥劑成本和環(huán)境保護(hù)上看，無氰藥劑YX-2具有廣闊的應(yīng)用前景。