某多金屬銅鉛鋅礦選別工藝研究

張國祥 何 翔 蘇 剛

（四川會理鉛鋅股份有限公司）

銅鉛鋅礦石資源是我國重要的戰略資源，是電氣、機械制造、軍事、化工以及醫藥等領域發展不可缺少的主要資源，因此提高礦石資源的利用率意義重大。我國鉛鋅礦石資源分布比較廣泛且儲量非常豐富，但大多都具有貧、細、雜等特點［1-4］，提高礦產資源的回收率對保持資源的可持續發展具有重要的現實意義［5］。

天寶山位于四川省會理市白果灣鄉境內的橫斷山脈南段，是我國著名的川滇黔低溫成礦域內大型鉛鋅礦床之一［6］，其銅鉛鋅含量較高，礦石礦物種類多。其中閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦嵌布粒度極細，且互相包裹、夾雜，共生密切，屬極難選礦石［7］。本次試驗基于礦石的共生性質，進行銅鉛鋅礦選別工藝研究，以期使有價資源得到綜合回收，實現礦山可持續發展。

1 原礦性質

原礦多元素分析結果見表1，原礦礦物組成分析結果見表2。

?

由表1 可知，原礦銅鉛鋅品位相對較高，合計占比13%左右，脈石礦物CaO、MgO、SiO2等含量合計占比78%左右，而對銅鉛鋅浮選過程影響較大的元素硫、鐵等含量較少，總計低于10%。

由表2可知，可回收金屬主要以黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦的形式存在，脈石礦物主要以石英、方解石形式存在，黃銅礦嵌布特征復雜，一部分與方鉛礦緊密結合，另一部分則被閃鋅礦緊密包裹，礦物單體解離度相對較低。

2 試驗結果與討論

銅鉛鋅多金屬礦的選別工藝流程主要有3種，分別是優先浮選，混合浮選—分離浮選以及部分混合浮選—分離浮選［8］，為了更好地進行金屬的回收，采用優先浮選工藝流程對四川會理鉛鋅礦進行選別。

2.1 磨礦細度試驗

固定硫化鈉用量700 g/t，硫酸鋅與亞硫酸鈉用量1 000+1 000 g/t，A3 用量360 g/t，進行磨礦細度試驗。試驗流程及藥劑制度見圖1，試驗結果見圖2。

由圖2 可見，隨著磨礦細度的增加，精礦銅品位和銅回收率增大。在磨礦細度為-0.074 mm87%時，獲得了精礦銅品位10.3%，銅回收率73.4%的較好指標。繼續提高磨礦細度，浮選指標不升反降。綜合考慮，確定磨礦細度為-0.074 mm87%。

2.2 銅浮選藥劑用量試驗

2.2.1 硫化鈉用量試驗

硫化鈉是有色金屬硫化礦的抑制劑，也是氧化礦的活化劑，添加硫化鈉能有效抑制硫化鉛和硫化鋅進入銅精礦，同時對于部分氧化銅具有一定的活化作用。在磨礦細度-0.074 mm87%，硫酸鋅與亞硫酸鈉用量1 000+1 000 g/t，A3 用量360 g/t 的條件下，進行硫化鈉用量試驗。試驗流程見圖1，試驗結果見圖3。

由圖3 可見，隨著硫化鈉用量增加，精礦銅品位及銅回收率隨之升高，當硫化鈉用量為700 g/t 時，獲得了銅品位13.5%，銅回收率73.5%的最佳值。繼續加大硫化鈉用量，銅品位和銅回收率降低，硫化鈉對銅浮選起到了抑制作用，故硫化鈉的用量確定為700 g/t。

2.2.2 硫酸鋅和亞硫酸鈉用量試驗

硫酸鋅與亞硫酸鈉聯合使用會增強對閃鋅礦的抑制作用［9］。在磨礦細度-0.074 mm87%，硫化鈉用量700 g/t，A3 用量360 g/t的條件下，進行硫酸鋅與亞硫酸鈉用量試驗。試驗流程見圖1，試驗結果見圖4。

由圖4 可見，隨著硫酸鋅及亞硫酸鈉用量增加，精礦銅品位先增大后減小，銅回收率整體呈減小的趨勢。當硫酸鋅及亞硫酸鈉用量為1 000+1 000 g/t，精礦銅品位最高，銅回收率較好，此時銅品位為13.7%，銅回收率為73.9%。故選擇硫酸鋅與亞硫酸鈉的用量為1 000+1 000 g/t。

2.2.3 銅捕收劑用量試驗

A3 是一種新型環保高效銅礦捕收劑，對銅的選擇性捕收能力較好［10］。在磨礦細度-0.074 mm87%，硫化鈉用量700 g/t，硫酸鋅與亞硫酸鈉用量1 000+1 000 g/t 的條件下，進行A3 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A3 藥劑用量的增加，精礦銅品位及銅回收率隨之升高。當A3用量為360 g/t時，獲得了精礦銅品位14.1%，銅回收率80.8%的指標。考慮到捕收劑用量過大對礦石中鉛的回收效果也較好，因此A3用量確定為360 g/t。

2.3 鉛浮選藥劑用量試驗

乙硫氮是硫化鉛的常用捕收劑，選擇性和捕收效果較好。在選銅條件試驗的基礎上對銅掃選尾礦進行選鉛捕收劑乙硫氮+25#黑藥用量試驗。試驗流程見圖6，試驗結果見圖7。

由圖7 可見，隨著乙硫氮+25#黑藥用量的增加，鉛精礦鉛品位升高，鉛回收率先升后降。當乙硫氮+25#黑藥用量為200+20 g/t 時，可獲得鉛精礦鉛品位20.7%，鉛回收率73.6%的最佳選礦指標。故選擇乙硫氮+25#黑藥的用量選擇200+20 g/t。

2.4 鋅浮選藥劑用量試驗

在銅粗選及鉛粗選條件試驗的基礎上進行選鋅藥劑試驗，試驗流程見圖8。

2.4.1 硫酸銅用量試驗

硫酸銅是硫化鋅常用的活化劑，能很好地對硫化鋅進行活化。在丁基黃藥用量100 g/t、2#油用量20 g/t 的條件下，進行硫酸銅用量試驗。試驗流程見圖8，試驗結果見圖9。

由圖9 可見，隨著硫酸銅用量的增加，鋅精礦鋅品位和鋅回收率均先增大后減小。當硫酸銅用量為750 g/t 時，鋅精礦鋅品位和鋅回收率最高，此時鋅品位為42.6%，鋅回收率為89.3%，因此選擇硫酸銅用量為750 g/t。

2.4.2 丁基黃藥用量試驗

丁基黃藥是鋅浮選常用的捕收劑。在硫酸銅用量750 g/t、2#油用量20 g/t 的條件下，進行丁基黃藥用量試驗。試驗流程見圖8，試驗結果見圖10。

由圖10可見，隨著丁基黃藥用量的增加，鋅精礦鋅品位和鋅回收率均先增大后減小。當丁基黃藥用量為100 g/t 時，鋅精礦鋅品位和鋅回收率最高，此時鋅品位45.8%，鋅回收率92.7%，因此選擇丁基黃藥用量為100 g/t。

2.5 閉路試驗

在條件試驗的基礎上，對原礦進行1 粗2 精1 掃選銅—1 粗4 精1 掃選鉛—1 粗2 精1 掃選鋅閉路試驗。試驗流程見圖11，試驗結果見表3。

由表3 可知，通過閉路試驗可獲得銅品位18.40%、銅回收率82.43%的銅精礦，鉛品位54.70%、鉛回收率70.60%的鉛精礦，鋅品位51.15%、鋅回收率90.60%的鋅精礦。銅、鉛、鋅在選別過程中分離效果較好，選銅時能有效抑制鉛、鋅，選鉛時能有效抑鋅浮鉛，達到了礦物有價組分綜合回收的目的。

?

3 結 論

（1）由于地質成因復雜，四川會理某多金屬銅鉛鋅礦呈多金屬共生性質，其中脈石礦物占比78%左右，有用礦物銅鉛鋅品位相對較高，含銅0.53%，鉛1.20%，鋅11.50%。試驗需通過優先浮選流程進行礦石有效分離后才能二次選別，因此磨礦細度及流程設計尤為重要。

（2）通過藥劑用量試驗，獲得銅鉛鋅的最佳選別藥劑制度為選銅硫化鈉用量700 g/t，亞硫酸鈉+硫酸鋅用量1 000+1 000 g/t，A3 用量360 g/t；選鉛乙硫氮+25#黑藥用量200+20 g/t；選鋅硫酸銅用量750 g/t，丁基黃藥用量100 g/t。由于共生性質，在銅鉛鋅分選過程中，抑制劑的添加必不可少，且須通過藥劑條件試驗使前流程精礦指標達到最佳后，才能進行后一流程，保證各有價組分的充分回收，否則形成混合礦物難以再次分離。

（3）通過閉路試驗可獲得銅品位18.40%、銅回收率82.43% 的銅精礦，鉛品位54.70%、鉛回收率70.60%的鉛精礦，鋅品位51.15%、鋅回收率90.60%的鋅精礦。銅鉛鋅分離效果較好，達到了研究目的，同時該礦物有價組分的高效分選也能解決部分礦山資源的枯竭問題，為礦山實際生產提供了數據支撐及經驗借鑒。