某含銀低銅鉛鋅多金屬硫化礦綜合回收工藝試驗

李永亭 張云龍

（山東鑫海礦業(yè)技術(shù)裝備股份有限公司）

復雜多金屬硫化礦的浮選分離一直以來都是選礦領(lǐng)域的難題之一。隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，銅、鉛、鋅等礦產(chǎn)資源被大規(guī)模開采利用，導致易選礦石日益減少，銅、鉛共伴生多金屬資源的開發(fā)利用越來越受到選礦工作者的重視［1］，提高這些資源的回收效率，對保持資源的可持續(xù)開發(fā)利用具有現(xiàn)實意義［2］。

廣西某礦石屬含銀低銅鉛鋅多金屬復雜硫化礦，黃銅礦多呈不規(guī)則狀，黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦之間鑲嵌關(guān)系復雜，少部分黃銅礦被閃鋅礦包裹。礦石中的銀礦物以輝銀礦為主，粒度為0.001～0.02 mm，與黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦緊密鑲嵌，分離選別困難。因此，為綜合回收利用各有價組分，對該礦進行了有價組分綜合回收利用工藝研究，以期為同類礦石的綜合利用提供經(jīng)驗借鑒。

1 礦石性質(zhì)

原礦主要化學多元素分析結(jié)果見表1，銅、鉛、鋅、銀物相分析結(jié)果見表2～表5。

注：Ag、Au含量單位為g/t。

由表1～表5可知，該礦石化學成分極為復雜，可供選礦富集回收的元素主要是銅、鉛、鋅、銀，含量分別為0.56%，0.89%，6.71%，211 g/t，鐵、硫含量分別為25.54%，22.74%，均可綜合利用；銅主要以原生硫化銅形式存在，分布率達94.64%；鉛賦存形式相對復雜，呈方鉛礦產(chǎn)出的硫化鉛占74.16%；鋅賦存形式比較簡單，呈閃鋅礦產(chǎn)出的硫化鋅占97.32%；銀主要以硫化銀的形式存在，其他呈類質(zhì)同象形式賦存在金屬硫化物中。

2 試驗設(shè)備及藥劑

試驗設(shè)備采用XMB-φ200 mm×240 mm 棒磨機、XMQ-φ240 mm×90 mm 錐形球磨機、φ400 mm×300 mm 鼓型濕式磁選機、XFD 系列掛槽式浮選機、工業(yè)標準套篩。

浮選藥劑采用工業(yè)硫酸、硫酸鋅、硫酸銅、草酸、石灰（分析純）、25#黑藥、乙硫氮、丁基黃藥、戊基黃藥、Z-200（工業(yè)品）、水玻璃、活性炭、MIBC、氯化鈣、2#油（工業(yè)品）。

3 試驗結(jié)果與討論

3.1 原礦直接磁選試驗

在未預先磁選選鐵及磁黃鐵礦的條件下，進行了多次全流程閉路試驗，均無法獲得合格品位的銅精礦及鋅精礦。分析影響精礦品位的主要原因是原礦硫含量高達22.74%，除了黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦外，其他金屬硫化物以黃鐵礦和磁黃鐵礦居多，磁黃鐵礦含量達13.56%，且該礦黃鐵礦可浮性很好，而磁黃鐵礦與鐵閃鋅礦可浮性極其相似，兩者在銅鉛分離閉路及鋅硫分離閉路中很難被完全抑制，始終在中礦循環(huán)和累積。為消除鐵閃鋅礦及磁黃鐵礦對鋅品位的影響，進行原礦直接磁選試驗。試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見表6。

由表6 可知，原礦直接磁選鐵精礦中銅、鉛、鋅、銀回收率分別為8.97%，8.65%，9.92%，40.42%；鐵精礦中金屬互含嚴重，部分有價元素銅、鉛、鋅、銀夾雜，有價元素的回收率受到極大影響。

3.2 磁選精礦反浮選試驗

為提高產(chǎn)品選別指標，進行磁選精礦反浮選試驗。試驗流程見圖2，試驗結(jié)果見表7。

注：Ag、Au含量單位為g/t。

由表7 可知，磁選精礦反浮選鐵精礦中銅、鉛、鋅、銀的回收率分別為0.11%，0.20%，0.17%，0.36%，有價元素銅、鉛、鋅、銀夾雜明顯下降。

3.3 一段磨礦細度試驗

合適的磨礦細度是由礦石的嵌布粒度和嵌布特性決定的［3］，對于粗細極不均勻的銅礦石，要獲得較好的選礦指標，必須使大部分銅礦物單體解離［4］，故探索磨礦細度對浮選指標的影響。在ZnSO4用量1 200 g/t、Na2SO3用量500 g/t、捕收劑Z-200用量85 g/t、2#油用量15 g/t的條件下進行磨礦細度試驗。試驗流程見圖3，試驗結(jié)果見圖4。

注：Ag含量單位為g/t。

由圖4 可見，當磨礦細度由-0.074 mm70%提高到-0.074 mm85%時，銅精礦品位由5.55%降低到4.29%，銅回收率由60.16%提高到70.02%；進一步提高磨礦細度，銅回收率仍有上升趨勢，但銅精礦品位下降；綜合考慮，磨礦細度選擇-0.074 mm85%。

3.4 水玻璃用量試驗

經(jīng)濟合理的選礦工藝和藥劑制度對復雜銅鉛鋅礦石資源的開發(fā)利用至關(guān)重要［5］。選礦藥劑水玻璃具有較強的分散作用，可降低易浮礦泥對銅浮選的影響，同時對方鉛礦具有一定抑制作用。在磨礦細度-0.074 mm85%、ZnSO4用量1 200 g/t、Na2SO3用量500 g/t、捕收劑Z-200 用量85 g/t、2#油用量15 g/t的條件下進行水玻璃用量試驗。試驗流程見圖3，試驗結(jié)果見圖5。

由圖5 可見，當水玻璃用量由0 g/t 增加到1 000 g/t 時，銅精礦回收率由66.92%增加到72.09%，說明水玻璃對礦漿具有分散作用，黃銅礦可浮性得到增強；繼續(xù)增加水玻璃用量，銅回收率下降，故水玻璃用量選擇1 000 g/t。

3.5 硫酸鋅用量試驗

為考查硫酸鋅對優(yōu)先選銅選礦指標的影響，在磨礦細度-0.074 mm85%、水玻璃用量1 000 g/t、Na2SO3用量500 g/t、捕收劑Z-200 用量85 g/t、2#油用量15 g/t 的條件下，進行硫酸鋅用量試驗。試驗工藝流程見圖3，試驗結(jié)果見圖6。

由圖6 可見，隨著硫酸鋅用量的增加，銅精礦銅品位由3.08%提高到3.75%，銅回收率由73.33%下降到69.22%，當硫酸鋅用量大于1 200 g/t 時，銅精礦回收率呈現(xiàn)大幅度下降趨勢；綜合考慮，硫酸鋅用量選擇1 200 g/t。

3.6 亞硫酸鈉用量試驗

亞硫酸鈉是閃鋅礦、黃鐵礦的有效抑制劑，對方鉛礦亦具有一定的抑制效果，為有效提高銅精礦品位，并降低鉛互含量，在磨礦細度-0.074 mm85%、水玻璃用量1 000 g/t、ZnSO4用量1 200 g/t、捕收劑Z-200用量85 g/t、2#油用量15 g/t 的條件下，進行亞硫酸鈉用量試驗。試驗工藝流程見圖3，試驗結(jié)果見圖7。

由圖7 可見，當亞硫酸鈉用量由0 g/t 增加到500 g/t 時，銅精礦銅品位由2.09%提高到3.64%，銅回收率由72.65%增加至73.56%，繼續(xù)增加亞硫酸鈉用量，銅回收率降低；綜合考慮，亞硫酸鈉用量選擇500 g/t。

3.7 Z-200捕收劑用量試驗

Z-200 是選擇性良好的銅礦物捕收劑［6］，對方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等硫化礦捕收能力較弱。為考查捕收劑Z-200用量對銅浮選指標的影響，在磨礦細度-0.074 mm85%、水玻璃用量1 000 g/t、硫酸鋅用量1 200 g/t、亞硫酸鈉用量500 g/t、2#油用量15 g/t 的條件下，進行銅粗選捕收劑Z-200用量試驗。試驗工藝流程見圖3，試驗結(jié)果見圖8。

由圖8 可見，當Z-200 用量由25 g/t 增加到85 g/t時，銅精礦銅品位由4.15%降低至3.55%，銅回收率由62.11%提高至73.65%；當Z-200用量繼續(xù)增加，銅回收率仍有所上升，但銅精礦銅品位下降；綜合考慮，銅粗選Z-200用量選擇85 g/t。

3.8 鉛、鋅、硫選別試驗

通過試驗研究，確定優(yōu)先選銅后，銅掃選尾礦采用1 粗3 精1 掃流程選鉛，鉛掃選尾礦通過1 粗2 精1掃混浮鋅、硫，鋅硫混浮精選2 精礦通過1 粗3 精2 掃流程分離鋅、硫。詳細的條件試驗確定了鉛、鋅、硫的最佳藥劑制度，鉛粗選石灰用量2 000 g/t、硫化鈉用量500 g/t，25#黑藥+乙硫氮用量（20+60）g/t、2#油用量15 g/t，鋅硫混浮粗選硫酸銅用量800 g/t、丁基黃藥用量500 g/t、2#油用量15 g/t，鋅硫分離粗選石灰用量4 000 g/t。

4 閉路試驗

在條件試驗的基礎(chǔ)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。

由表8 可知，閉路試驗得到了銅品位16.29%、銅回收率61.23%的銅精礦，銅精礦中銀品位1 807.94 g/t，銀回收率17.63%；鉛品位20.34%，鉛回收率54.13%，銀品位3 741.31 g/t，銀回收率37.21%的銀鉛精礦；鋅品位46.92%，鋅回收率88.14%的鋅精礦；獲得的選礦指標較好，達到了綜合回收有價組分的目的。

注：Ag含量單位為g/t。

5 結(jié) 論

（1）廣西某含銀低銅鉛鋅多金屬硫化礦礦物組成較為復雜，屬于含銀低銅鉛鋅復雜難選硫化礦，可供選礦回收的元素是銅、鉛、鋅、銀。黃銅礦多呈不規(guī)則狀，黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦之間鑲嵌關(guān)系復雜，少部分黃銅礦被閃鋅礦包裹。礦石中的銀礦物以輝銀礦為主，與黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦緊密鑲嵌，分離選別困難。

（2）采用預先回收磁鐵礦工藝，去除大部分磁黃鐵礦，更有利于后續(xù)硫化礦浮選穩(wěn)定，獲得較好的銅精礦、鋅精礦等品位與回收率指標。

（3）磨礦細度試驗表明，銅粗選較適宜的磨礦細度為-0.074 mm85%，主要原因是浮選采用高選擇性捕收劑Z-200作為黃銅礦捕收劑，對黃銅礦單體解離度的要求相對較高。

（4）采用磁選—銅鉛優(yōu)先浮選—鋅硫混浮—鋅硫分離工藝試驗，可得到銅品位16.29%、銅回收率61.23%的銅精礦，銅精礦中銀品位1 807.94 g/t，銀回收率17.63%；鉛品位20.34%，鉛回收率54.13%，銀品位3 741.31 g/t，銀回收率37.21%的銀鉛精礦；鋅品位46.92%，鋅回收率88.14%的鋅精礦；獲得了較好的選礦指標，達到了綜合回收有價組分的目的，對保持資源的可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實意義。