青海某含鉛鋅金銀復雜多金屬礦綜合回收工藝研究

彭貴熊 皇甫明柱 李法坤 鞏明輝 張發(fā)軍

（1.西北礦冶研究院；2.安徽工業(yè)大學冶金工程學院；3.西部礦業(yè)股份有限公司錫鐵山分公司）

鉛和鋅在我國國民經(jīng)濟中占有重要地位，廣泛應用于機械、電子、蓄電池、焊料和放射性防護等領域。我國多金屬硫化鉛鋅礦礦石組成復雜，多伴生稀貴金屬，綜合利用價值高，但分選困難。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，鉛和鋅的消耗量日益增加，越來越多的低品位難選鉛鋅礦資源不斷受到重視［1-3］。青海某高硫低品位鉛鋅礦成礦條件優(yōu)越，鉛、鋅礦產(chǎn)資源豐富，為了合理利用該資源，進行了綜合回收利用鉛、鋅、硫工藝試驗研究［4-5］。

1 礦石性質(zhì)

礦石中鉛鋅主要以硫化礦物形式存在，鉛主要以方鉛礦的形式存在，鋅主要以閃鋅礦、鐵閃鋅礦的形式存在；脈石礦物主要有白云石、石英和方解石；鉛鋅礦物大部分嵌布粒度較粗，但有少量與黃鐵礦、磁黃鐵礦致密共生。原礦化學分析及鉛、鋅物相分析結(jié)果見表1～表3。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1～表3 可知，礦石中主要回收的元素為鉛和鋅，鉛品位2.52%，鋅品位4.60%，硫含量12.66%，鐵含量15.32%，屬高硫高鐵鉛鋅礦石；貴金屬金、銀含量分別為0.30，30.51 g/t，可伴生回收；該礦石氧化率不高，其中鉛氧化率5.95%，鋅氧化率5.87%。

2 選礦試驗方案

礦石中礦物組成較簡單，金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦，偶見黃銅礦、菱錳礦；非金屬礦以方解石、碳酸鹽類礦物為主，次為綠泥石、石英等。礦石以交代結(jié)構(gòu)為主，其構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、團塊狀構(gòu)造。閃鋅礦自形程度較高，多被方鉛礦交代，它們連生關系密切。閃鋅礦嵌布粒度屬中粒嵌布，方鉛礦為細-中粒嵌布。礦物單體解離情況良好，由于閃鋅礦與方鉛礦、黃鐵礦關系密切，在-0.045 mm 仍有微量連生體，但不影響它們的選礦回收。試驗采用優(yōu)先浮鉛—鋅硫混合浮選—鋅硫分離選別工藝流程進行試驗研究。

3 選鉛作業(yè)條件試驗

3.1 捕收劑用量試驗

25#黑藥對鉛礦物具有良好的捕收效果，按圖1流程及條件進行鉛粗選25#黑藥用量試驗，試驗結(jié)果見表4。

由表4 可知，隨著25#黑藥用量的增加，鉛粗精礦品位降低，鉛回收率提高，雖然25#黑藥對鉛礦物的選擇性較好，但隨著用量的增加，對伴生金、銀礦物及其連生體礦物的捕收作用提高幅度較小；當25#黑藥用量為100 g/t時，綜合指標較好；故25#黑藥用量100 g/t為宜。

3.2 選鉛作業(yè)輔助捕收劑種類試驗

25#黑藥對伴生金、銀礦物的捕收能力弱，為了提高鉛及伴生金、銀礦物的回收率，采用新型高效捕收劑強化對金、銀及鉛礦物的捕收。在25#黑藥的基礎上，按圖2流程及條件進行鉛粗選輔助捕收劑丁銨黑藥、Y89、A6、A11種類試驗，輔助捕收劑用量均為15 g/t，試驗結(jié)果見表5。

由表5可知，捕收劑A11在4種藥劑中所得鉛精礦品位和回收率均高于其他3 種藥劑，同時A11捕收劑對伴生金、銀礦物及其連生體礦物有較強的捕收作用，對提高金、銀回收率效果明顯。因此，確定鉛粗選作業(yè)中A11作為捕收劑進行選礦試驗。

3.3 輔助捕收劑A11用量試驗

按圖2 流程及條件進行鉛粗選輔助捕收劑A11用量試驗，試驗結(jié)果見表6。

由表6 可知，隨著A11用量的增加，鉛粗精礦中Au、Ag含量增加，回收率增加；當A11用量增加至20 g/t時，Au、Ag 品位和回收率變化幅度較小；綜合考慮，A11用量15 g/t為宜。

3.4 抑制劑種類試驗

為使方鉛礦與閃鋅礦有效分離，提高鉛精礦質(zhì)量，降低鉛精礦的鋅含量，對鉛粗選精礦進行鋅抑制劑T16、T18、硫酸鋅和亞硫酸鹽種類試驗，試驗流程及條件見圖3，結(jié)果見表7。

由表7 可知，采用抑制劑T16抑鋅效果較好，選擇T16為鋅礦物的有效抑制劑。

3.5 抑制劑用量試驗

按圖3 流程及條件進行鉛精選抑制劑T16用量試驗，試驗結(jié)果見圖4。

由圖4 可見，隨著T16用量的增加，鉛精礦中鋅含量降低；當T16用量為100 g/t時，鉛精礦中的鋅品位為2.15%；當T16用量增加至120 g/t時，鉛精礦中的鋅品位為2.02%，變化幅度較小；綜合考慮，鉛精選1 鋅抑制劑T16用量100 g/t為宜。

4 鋅硫混選條件試驗

4.1 硫酸銅用量試驗

一般鐵閃鋅礦的天然可浮性相對都比較差，且在選鉛時被抑制，在鋅硫混選時需活化，才能保證一定的回收率。硫酸銅作為鐵閃鋅礦的活化劑被廣泛使用，故采用硫酸銅作為鋅硫混選活化劑。固定丁基黃藥用量100 g/t，進行硫酸銅用量試驗，試驗流程見圖5，結(jié)果見圖6。

由圖6 可見，隨著硫酸銅用量的增加，鋅品位降低，回收率升高；當硫酸銅用量為300 g/t時，鋅精礦品位22.39%，鋅回收率89.04%；當硫酸銅用量增加至400 g/t時，鋅精礦品位20.54%，鋅回收率90.85%；繼續(xù)增加硫酸銅用量至500 g/t，精礦品位和回收率變化不大，綜合考慮，硫酸銅用量400 g/t為宜。

4.2 丁基黃藥用量試驗

固定硫酸銅用量400 g/t，進行丁基黃藥用量試驗，試驗流程見圖5，結(jié)果見圖7。

由圖7 可見，隨著丁基黃藥用量的增加，鋅回收率增加，鋅品位下降；當丁基黃藥用量為100 g/t時，鋅精礦品位20.86%，鋅回收率91.02%；綜合考慮，選擇丁基黃藥100 g/t。

5 鋅硫分離石灰用量試驗

研究可知，需要添加大量的石灰才能將硫鐵礦物抑制，主要是由于鋅礦物與硫鐵礦物的可浮性差異很小，需采用強壓強拉工藝才能獲得較好的指標。鋅硫分離石灰用量試驗結(jié)果見圖8。

由圖8 可見，當石灰用量為3 000 g/t（pH=13）時，可獲得含鋅45.56%、鋅回收率89.09%的鋅精礦，其品位及回收率指標較佳。

6 全流程閉路試驗

在上述條件試驗的基礎上，進行全流程閉路試驗，試驗流程見圖9，試驗結(jié)果見表8。

7 結(jié)論

（1）青海某含鉛鋅金銀礦屬難選高硫低品位鉛鋅多金屬硫化礦，鉛、鋅含量均較低，含鉛2.52%、含鋅4.60%，含硫高達12.66%。鉛鋅主要以硫化礦形式存在，硫主要以黃鐵礦、磁黃鐵礦的形式存在；礦石硫含量高、硫鐵礦礦物種類多且可浮性差異大。

（2）原礦中的方鉛礦、閃鋅礦是試驗回收的目的礦物，針對目的礦物采用鉛優(yōu)先浮選—鋅硫混選—鋅硫分離浮選工藝。在磨礦細度-0.074 mm65%，25#黑藥為捕收劑優(yōu)選浮鉛，A11為輔助捕收劑浮選金、銀，鉛浮選尾礦加入硫酸銅作為活化劑、丁基黃藥為捕收劑浮選鋅、硫，鋅、硫混選精礦加入CaO 作為硫礦物抑制劑，進行鋅、硫分離。鉛粗精礦經(jīng)2次精選，最終獲得的鉛精礦鉛品位57.62%、回收率90.09%，含鋅1.39%；鋅、硫分離通過2次精選獲得的精礦中鋅品位48.27%、回收率94.07，含鉛1.29%。金、銀在鉛精礦、鋅精礦中富集，鉛精礦中金品位2.41 g/t、銀品位452.60 g/t，鋅精礦中金品位0.88 g/t、銀品位75.54 g/t。