某鉛鋅銀多金屬礦浮選試驗(yàn)研究

魯新州,林東建,曲思思,宋 超,曲曉義,王世磊

(煙臺(tái)恒邦化工助劑有限公司)

內(nèi)蒙古某鉛鋅銀多金屬礦鉛、鋅、銀等共生關(guān)系密切[1],可回收的有價(jià)金屬元素主要為Pb 、Zn、Ag ,主要賦存于方鉛礦、閃鋅礦、銀黝銅礦等礦物中[2-5],并且礦石嵌布粒度變化大,導(dǎo)致回收率較低[6-7]。為了有效地分離和回收鉛、鋅礦物,煙臺(tái)恒邦化工助劑有限公司開(kāi)發(fā)了2種高效環(huán)保型液體捕收劑:HB-600和HB-369,獲得了較好的分選效果。使用這2種捕收劑有助于提高鉛、鋅和銀的回收率,并實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)組分分析

礦石的化學(xué)組分分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 礦石化學(xué)組分分析結(jié)果

由表1可知,礦石中 Pb、Zn、Ag的品位分別為 3.26 %、2.98 %、102.9 g/t。

1.2 物相分析

礦石中鉛、鋅、銀化學(xué)物相分析結(jié)果分別見(jiàn)表2～4。

表2 Pb化學(xué)物相分析結(jié)果

表3 Zn化學(xué)物相分析結(jié)果

表4 Ag化學(xué)物相分析結(jié)果

由表2～4可知:鉛、鋅主要以硫化物的形式存在。方鉛礦主要呈不規(guī)則狀嵌布在脈石礦物中,部分呈不規(guī)則狀嵌布在黃鐵礦裂隙中或包裹在黃鐵礦中,少量與閃鋅礦嵌布關(guān)系密切,微量包裹在黃銅礦中,偶見(jiàn)與微細(xì)粒輝銀礦、硫銻銅銀礦、硫銅銀礦、銀黝銅礦等銀礦物共生。

閃鋅礦主要呈不規(guī)則狀嵌布在脈石礦物中,部分閃鋅礦與方鉛礦共生嵌布在脈石礦物中,少量閃鋅礦與黃鐵礦共生,有時(shí)可見(jiàn)閃鋅礦中包裹微細(xì)粒黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦,偶見(jiàn)閃鋅礦與毒砂共生。

銀礦物主要為銀黝銅礦,其次為深紅銀礦。銀黝銅礦主要嵌布在方鉛礦與閃鋅礦粒間,部分被方鉛礦包裹,少量嵌布在方鉛礦與黃銅礦粒間,偶見(jiàn)嵌布在脈石礦物中。

深紅銀礦主要以微粒狀或長(zhǎng)條狀包裹在方鉛礦中,微量嵌布在方鉛礦與閃鋅礦粒間,偶見(jiàn)嵌布在黃銅礦與脈石礦物粒間。

其他金屬礦物主要包括黃鐵礦、菱鐵礦和毒砂,微量黃銅礦、銅藍(lán)和褐鐵礦等。黃鐵礦多呈不規(guī)則狀產(chǎn)出,少量呈半自形或他形粒狀結(jié)構(gòu)嵌布在脈石礦物中,有時(shí)可見(jiàn)黃鐵礦與閃鋅礦、方鉛礦共生,偶見(jiàn)與毒砂共生。

2 小型浮選試驗(yàn)

2.1 磨礦細(xì)度

在調(diào)整劑硫酸鋅用量為1 000 g/t、亞硫酸鈉用量為200 g/t,捕收劑乙硫氮用量為200 g/t、25號(hào)黑藥用量為10 g/t,松醇油用量為35 g/t的條件下進(jìn)行一粗兩掃的磨礦細(xì)度試驗(yàn),試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

由圖2可知:隨著磨礦細(xì)度增加,鉛、鋅、銀回收率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。然而,當(dāng)磨礦細(xì)度增加至-0.074 mm占76.35 %后,進(jìn)一步增加磨礦細(xì)度,回收率無(wú)明顯提升。綜上所述,選擇磨礦細(xì)度-0.074 mm占76.35 %為宜。

2.2 鉛浮選調(diào)整劑用量

在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占76.35%,調(diào)整劑硫酸鋅用量為1 000 g/t、亞硫酸鈉用量為200 g/t,捕收劑乙硫氮用量為200 g/t、25號(hào)黑藥用量為10 g/t,松醇油用量為35 g/t的條件下,采用石灰作pH調(diào)整劑,進(jìn)行一粗兩掃的pH調(diào)整劑用量試驗(yàn),試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖3可知,隨著石灰用量的增加,鉛和鋅的回收率呈現(xiàn)整體上升趨勢(shì),銀回收率變化較小。綜合考慮,后續(xù)試驗(yàn)石灰用量定為500 g/t。

2.3 鋅浮選調(diào)整劑用量

在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占76.35 %,石灰用量為500 g/t,捕收劑乙硫氮用量為200 g/t,25號(hào)黑藥用量為10 g/t,松醇油用量為35 g/t的條件下,采用硫酸鋅和亞硫酸鈉作為調(diào)整劑,進(jìn)行一粗兩掃的調(diào)整劑用量試驗(yàn),試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4和圖5。

圖4 硫酸鋅用量試驗(yàn)結(jié)果

圖5 亞硫酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖4和圖5可知:硫酸鋅和亞硫酸鈉的加入對(duì)鋅產(chǎn)生了明顯的抑制效果,但隨亞硫酸鈉用量增加,銀受到了一定程度的抑制,為了達(dá)到抑制鋅卻不影響鉛和銀有效回收的目的,將硫酸鋅和亞硫酸鈉用量分別定為1 000 g/t和500 g/t。

2.4 鉛浮選捕收劑

2.4.1 捕收劑種類(lèi)

控制總捕收劑用量不變,進(jìn)行捕收劑種類(lèi)試驗(yàn),試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 鉛浮選捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果

由表5可知:在同等捕收劑用量下,加入HB-600取代部分乙硫氮后,鉛尾礦中鉛和銀品位有所下降,鋅品位幾乎保持不變,說(shuō)明HB-600能夠很好地捕收鉛和銀。因此,后續(xù)試驗(yàn)選取乙硫氮+25號(hào)黑藥+HB-600作為捕收劑,并探究了該捕收劑的最佳配比。

2.4.2 捕收劑用量

在捕收劑總用量不變的條件下,調(diào)整乙硫氮和HB-600的用量而不改變黑藥用量,找出HB-600的最佳藥劑用量,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 HB-600用量對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

由圖6可知:隨著捕收劑HB-600用量的增加,鉛、銀回收率呈現(xiàn)整體上升趨勢(shì),鋅回收率呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì)。綜合考慮,捕收劑HB-600的最佳用量為50 g/t。

2.5 鋅浮選捕收劑

2.5.1 捕收劑種類(lèi)

在鉛浮選流程一致的條件下,分別以HB-369與異丁鈉黃藥為捕收劑,進(jìn)行鋅浮選捕收劑種類(lèi)試驗(yàn),試驗(yàn)流程見(jiàn)圖7,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

圖7 鋅浮選捕收劑種類(lèi)試驗(yàn)流程圖

表6 鋅浮選捕收劑種類(lèi)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

由表6可知:加入HB-369,所得粗鋅精礦產(chǎn)率有所降低,但品位略微升高且尾礦含鋅量下降,浮選指標(biāo)明顯優(yōu)于異丁鈉黃藥,能夠起到提高鋅浮選指標(biāo)的效果。綜上所述,后續(xù)浮選試驗(yàn)選擇HB-369為選鋅捕收劑。

2.5.2 捕收劑用量

以HB-369為捕收劑進(jìn)行鋅浮選捕收劑用量試驗(yàn),找出HB-369的最佳藥劑用量,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖8 HB-369用量對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

由圖8可知:粗鋅礦的鋅品位隨HB-369用量增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì),而鋅回收率呈現(xiàn)先上升后平緩的趨勢(shì),HB-369用量增加至70 g/t之后,鋅回收率不再上升。綜合考慮,HB-369最佳用量定為70 g/t。

2.6 開(kāi)路試驗(yàn)

在前期條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上開(kāi)展了開(kāi)路試驗(yàn),進(jìn)一步驗(yàn)證這2種藥劑對(duì)鉛鋅銀多金屬礦的浮選效果。在鉛浮選過(guò)程中,石灰用量為900 g/t、硫酸鋅用量為1 000 g/t、亞硫酸鈉用量為500 g/t、乙硫氮用量為150 g/t、25號(hào)黑藥用量為10 g/t、HB-600用量為50 g/t、松醇油用量為35 g/t;在鋅浮選過(guò)程中,石灰用量為3 600 g/t、硫酸銅用量為300 g/t、HB-369用量為70 g/t、松醇油用量為25 g/t。按照現(xiàn)場(chǎng)鉛浮選流程一次粗選兩次掃選三次精選、鋅浮選流程為一次粗選三次掃選三次精選進(jìn)行開(kāi)路試驗(yàn),得到鉛品位為62.13 %、鉛產(chǎn)率為3.52 %、銀品位為2 024.8 g/t的鉛粗精礦和鋅品位為53.26 %、鋅產(chǎn)率為2.53 %、銀品位為84.1 g/t的鋅精礦。

2.7 閉路試驗(yàn)

為保證浮選效果的有效性,在閉路循環(huán)試驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證,試驗(yàn)流程見(jiàn)圖9,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

圖9 閉路試驗(yàn)流程

表7 閉路試驗(yàn)結(jié)果

由表7可知:根據(jù)閉路試驗(yàn)所得產(chǎn)物計(jì)算鉛、鋅、銀3種元素品位和原礦品位相近,說(shuō)明閉路循環(huán)趨于金屬平衡狀態(tài)。試驗(yàn)所得鉛精礦含鉛59.95 %、含鋅3.61 %、含銀1 773.6 g/t,鉛回收率為94.81 %,銀回收率為89.21 %;鋅精礦含鋅49.63 %、含銀75.3 g/t,鋅回收率為88.35 %,銀回收率為3.90 %。各項(xiàng)指標(biāo)比較理想,可進(jìn)一步開(kāi)展工業(yè)調(diào)試試驗(yàn)。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)室浮選試驗(yàn),證明HB-600和HB-369具有提高鉛、鋅、銀回收率的作用,為進(jìn)一步驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果,在浮選現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工業(yè)調(diào)試試驗(yàn),調(diào)試結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 工業(yè)調(diào)試試驗(yàn)結(jié)果

由表8可知:經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)調(diào)試,可獲得鉛品位為57.21 %、鉛回收率為94.48 %,銀品位為1 688.3 g/t、銀回收率為88.52 %的鉛精礦。在鋅浮選過(guò)程中,采用新型捕收劑HB-369可以獲得鋅品位為48.07 %、鋅回收率為88.25 %的鋅精礦。

4 結(jié) 論

1)增加磨礦細(xì)度和添加適量石灰均有利于提升鉛浮選流程中鉛和銀的回收率。優(yōu)先浮選時(shí)硫酸鋅和亞硫酸鈉的協(xié)同作用對(duì)該礦石的鋅產(chǎn)生明顯的抑制效果,但亞硫酸鈉用量須加以控制,用量過(guò)大會(huì)影響銀的回收。

2)在鉛浮選流程用捕收劑HB-600取代部分乙硫氮后,鉛精礦中鉛的品位、回收率均有一定程度提升,鉛精礦中銀回收率提升顯著,說(shuō)明HB-600可在保證精礦品位的同時(shí),增強(qiáng)對(duì)礦石中鉛和銀的捕收效果,同時(shí)不影響抑制劑對(duì)鋅的抑制效果。

3)捕收劑HB-369完全替代異丁基黃藥用于鋅浮選流程,能有效回收礦物中的難選鋅,降低尾礦中的含鋅量,提高鋅精礦品位,改善浮選指標(biāo)。

4)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)調(diào)試試驗(yàn)結(jié)果表明,引入新型捕收劑HB-600和HB-369后,可獲得鉛品位為57.21 %、鉛回收率94.48 %,銀品位為1 688.3 g/t、銀回收率為88.52 %的鉛精礦,鋅品位為48.07 %、鋅回收率為88.25 %的鋅精礦。