內蒙古某高硫鉛鋅多金屬礦選礦工藝試驗研究

張玲 李天恩

（西安天宙礦業科技集團有限公司）

我國的鉛鋅硫礦產資源豐富，鉛鋅硫礦作為重要的有色金屬礦產資源在國民經濟中具有重要作用，被廣泛用于電氣、機械、軍事、冶金、化工、輕工業和醫藥等領域［1］。內蒙古某鉛鋅硫礦屬高硫鉛鋅多金屬礦，配礦后鉛品位0.29%、鋅品位2.00%、硫品位21.69%，伴生元素金、銀均達到綜合回收指標，為高效回收利用，對該礦進行了鉛、鋅、硫優先浮選工藝流程試驗，并獲得了滿意的試驗指標。

1 原礦性質

原礦多元素化學分析及鉛、鋅物相分析結果見表1～表3。

由表1～表3 可知，該礦屬中低品位原生鉛鋅多金屬硫鐵礦石，伴生元素金、銀均達到綜合回收指標，鉛硫化相分布率49.34%，鋅硫化相分布率93.08%。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

工藝礦物學研究表明，原礦屬中低品位原生鉛鋅多金屬硫鐵礦石，可綜合回收的金屬礦物主要有黃鐵礦、鐵閃鋅礦、方鉛礦，礦物組成比較復雜。脈石礦物主要以白云石、方解石、石英、白云母（絹云母）為主，其次為碳質物、長石、綠泥石、高嶺石等。微量礦物有金紅石、榍石、滑石、重晶石、電氣石、磷灰石和獨居石等，鐵礦物主要有黃鐵礦，鋅礦物主要為含鐵閃鋅礦，鉛礦物以方鉛礦為主，主要脈石組分為SiO2、CaO、MgO、Al2O3。硫、鋅、鉛礦物大多以不同程度的浸染狀產出，部分黃鐵礦具稠密浸染狀或致密塊狀構造，閃鋅礦、方鉛礦多呈不規則粒狀沿黃鐵礦邊緣、粒間、孔洞及裂隙充填嵌布，少量呈局部較為富集的浸染狀嵌布在脈石中，總體上看閃鋅礦、方鉛礦與黃鐵礦間多為間隙充填、膠結，接觸面彎曲變化較大，嵌布關系相當復雜，粒度微細，選礦有一定的技術難度。

2 選礦工藝研究

我國在鉛鋅礦選礦工藝方面開發出了適合不同鉛鋅礦石特性的鉛鋅順序優先浮選、等可浮浮選、異步浮選、混合浮選、載體浮選和分支串流浮選等工藝流程，以及利用重介質預選脫除易浮脈石后進行重選、磁選、浮選聯合流程和選冶聯合回收鉛鋅礦物等聯合選礦技術。鉛鋅硫化礦的傳統浮選流程包括優先浮選和混合浮選兩大類，并在此基礎上已演變出多種不同結構的原則流程［2-4］。根據鉛鋅硫多金屬礦的特點及現場要求，試驗進行了脫碳鉛—鋅—硫優先浮選探討試驗、提高磨礦細度脫碳鉛—鋅—硫優先浮選探討試驗、不脫碳鉛—硫—鋅優先浮選探討試驗，試驗結果表明，不脫碳鉛—鋅—硫優先浮選流程更適合該礦石的性質，并在此基礎上進行了詳細的條件試驗。

2.1 磨礦細度試驗

由于鉛礦物嵌布粒度明顯較閃鋅礦細小，故重點考察磨礦細度對鉛礦物浮選的影響。試驗流程及藥劑制度見圖1，試驗結果見圖2。

由圖2可見，隨著磨礦細度增加，鉛粗精礦品位和回收率呈上升趨勢；當磨礦細度達到-0.074mm70%后，鉛品位繼續上升，鉛回收率相近；綜合考慮，磨礦細度選擇-0.074 mm70%。

2.2 鉛粗選條件試驗

2.2.1 石灰用量試驗

原礦中硫含量較高，石灰對黃鐵礦有較強的抑制作用，試驗選擇石灰為礦漿pH 值調整劑和硫抑制劑。固定磨礦-0.074 mm70%、硫酸鋅+亞硫酸鈉用量（2 000+2 000）g/t、乙硫氮用量60 g/t、25#黑藥用量76.8 g/t 進行石灰用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見圖3。

由圖3 可見，隨著石灰用量的增加，鉛粗精礦品位先升后降，鉛回收率先上升后趨于平穩，鉛粗精礦中鋅回收率先降低后升高，但幅度較小；當石灰用量為4 000 g/t時，鉛回收率變化不大，故石灰用量4 000 g/t為宜。

2.2.2 硫酸鋅+亞硫酸鈉用量試驗

硫酸鋅和亞硫酸鈉是鋅的常用抑制劑，固定磨礦細度-0.074 mm70%、石灰用量4 000 g/t、乙硫氮60 g/t、25#黑藥76.8 g/t，硫酸鋅與亞硫酸鈉比例為1∶1，進行硫酸鋅+亞硫酸鈉用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見圖4。

由圖4 可見，當硫酸鋅+亞硫酸鈉用量高于1 000 g/t后，鉛粗精礦中鋅回收率變化不大；綜合考慮，選擇硫酸鋅+亞硫酸銨用量1 000 g/t為宜。

2.2.3 乙硫氮用量試驗

乙硫氮對方鉛礦有較強的選擇性，是方鉛礦的常用捕收劑。固定磨礦細度-0.074 mm70%、石灰用量4 000 g/t、硫酸鋅+亞硫酸鈉用量（500+500）g/t、25#黑藥用量76.8 g/t 進行乙硫氮用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見圖5。

由圖5 可見，隨著捕收劑乙硫氮用量的增加，鉛粗精礦品位降低，鉛回收率增加；當乙硫氮用量達40 g/t時，鉛回收率變化不大，故乙硫氮用量40 g/t為宜。

2.2.4 25#黑藥用量試驗

25#黑藥是鉛的常用捕收劑，但對硫的捕收能力較弱且本身具有起泡作用。固定磨礦細度-0.074 mm70%、石灰用量4 000 g/t、硫酸鋅+亞硫酸鈉用量（500+500）g/t、乙硫氮用量40 g/t 進行25#黑藥用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見圖6。

由圖6 可見，隨著25#黑藥用量的增加，鉛粗精礦品位先降低后趨于平穩，鉛回收率先增加后趨于平穩；隨著25#黑藥起泡作用的增強，鋅損失增加；故25#黑藥用量選擇81.6 g/t。

2.3 鋅粗選條件試驗

2.3.1 硫酸銅用量試驗

硫酸銅是閃鋅礦的常用活化劑，鋅粗選以石灰為硫的抑制劑。鋅粗選作業固定石灰用量2 000 g/t（pH=11～12）、丁基黃藥用量60 g/t 進行硫酸銅用量試驗，試驗結果見圖7。

由圖7可見，隨著活化劑硫酸銅用量的增加，鋅粗精礦回收率增加；當硫酸銅用量達300 g/t后，鋅回收率趨于平穩；綜合考慮，選擇硫酸銅用量300 g/t為宜。

2.3.2 丁基黃藥用量試驗

固定石灰用量2 000 g/t、硫酸銅用量300 g/t 進行丁基黃藥用量試驗，結果見圖8。

由圖8 可見，隨著丁基黃藥用量的增加，鋅粗精礦回收率增加；當丁基黃藥用量達50 g/t后，鋅回收率變化不大，故丁基黃藥用量50 g/t為宜。

2.4 黃鐵礦綜合回收利用

鋅浮選后的尾礦用硫酸調整pH 值至中性（pH=6～7），丁基黃藥為捕收劑進行黃鐵礦綜合回收試驗，獲得的硫精礦品位48.63%，回收率84.19%。

3 全流程閉路試驗

在條件試驗及開路試驗的基礎上進行全流程閉路試驗［5］，閉路試驗對藥劑用量進行了適當調整。試驗流程見圖9，結果見表4。

由表4 可知，鉛精礦符合鉛精礦質量標準（YS/T319—2013）五級品要求，鋅精礦符合鋅精礦質量標準（YS/T320—2007）三級品要求，硫精礦也達到了技術指標。

4 結語

（1）內蒙古某高硫鉛鋅多金屬礦鉛品位0.29%、鋅品位2.00%、硫品位21.69%；鉛硫化相分布率49.34%，鋅硫化相分布率93.08%；試樣為中低品位原生鉛鋅多金屬硫鐵礦礦石，硫鐵礦物主要為黃鐵礦，鋅礦物主要為閃鋅礦（含鐵閃鋅礦），鉛礦物以方鉛礦為主，其他金屬硫化物主要為磁黃鐵礦。

（2）試驗最終推薦流程為鉛—鋅—硫優先浮選工藝流程，磨礦細度-0.074 mm70%，經1 粗4 精2 掃獲得鉛精礦，選鉛尾礦經1粗3精2掃獲得鋅精礦，選鋅尾礦經1 粗1 精2 掃獲得硫精礦；該優先浮選工藝流程簡單合理，獲得了品質較好的鉛精礦、鋅精礦、硫精礦，可作為該選廠生產及流程改造的技術依據。