新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝的研究與應用

陳如鳳 傅佳麗 韓夢婷 畢康穎 繆建成

（南京銀茂鉛鋅礦業有限公司）

鉛鋅礦資源是我國重要的礦產資源，是冶金、化學、電氣、機械、軍事和醫藥等領域發展的基石，在優質礦石資源日漸減少的今天，提高鉛鋅礦石的選礦回收率的意義重大［1］。

目前，我國鉛鋅礦石的選礦工藝主要為優先浮選工藝［2］，通常采用1次粗選、2～3次精選、3～4次掃選、中礦順序返回至上一作業的流程。傳統工藝由于初始礦漿濃度低、浮選過程中沖泡水量大、礦漿體積大，精礦品位與回收率往往難以同時處于高位，且存在水、電、藥耗高，操作穩定性差等問題。

針對南京銀茂鉛鋅礦業有限公司傳統工藝存在的問題，新工藝巧妙地利用生產規律，將鉛精選1 尾礦、鉛掃選1泡沫與原礦球磨的分級溢流合并進入濃縮機進行濃縮，消除沖泡水對粗、掃選濃度的影響，增強礦漿液面穩定性的同時，增加礦漿與藥劑的作用時間。該新工藝不僅很好地解決了鉛鋅浮選流程長、濃度低、選礦指標不理想、水電藥劑消耗高、操作不夠穩定等問題，對節能降耗、清潔生產也具有十分重要的意義。

1 礦石性質

礦石中的主要有用礦物為閃鋅礦、方鉛礦，其他金屬礦物種類繁多，黃鐵礦、菱錳礦、鈣菱錳礦相對較多，黃銅礦、黝銅礦、磁鐵礦、白鐵礦、菱鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦、深紅銀礦、輝銀礦、針硫鉍鉛礦、螺狀硫銀礦、黝錫礦、纖鋅礦、車輪礦、自然金等少量，褐鐵礦、錳土、銀鐵礬、鉛鐵礬、基礬石、明礬石、黃鉀鐵礬、膽礬等微量；非金屬礦物主要為石英、方解石（錳方解石、含錳方解石），次為白云石、重晶石、玉髓、石膏、滑石、螢石，金紅石、榍石、磷灰石、有機碳等微量［3-4］。

有用礦物方鉛礦主要呈粗粒狀嵌布，常和閃鋅礦、黃鐵礦緊密毗鄰連生，其顆粒中還常可見微細粒閃鋅礦、黃鐵礦、脈石礦物以包體形式嵌布；方鉛礦其次以不規則狀嵌布于脈石礦物中，多以中、細粒嵌布；少量方鉛礦以微細粒嵌布于脈石礦物中；偶見方鉛礦以網脈狀、細脈狀嵌布于閃鋅礦中，以及以脈狀嵌布于黃鐵礦顆粒間。

有用礦物閃鋅礦主要以粗、中粒狀嵌布，這種嵌布特征的閃鋅礦顆粒中常可見較多的固熔體分離結構嵌布的黃銅礦；在部分粗粒嵌布特征的閃鋅礦中可見少量方鉛礦、黃鐵礦、磁鐵礦、黝銅礦等以微細粒包體形式存在；少量閃鋅礦以壓碎結構嵌布。

礦石主要化學成分分析結果見表1。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1 可知，礦石的主要有用組分為鉛、鋅、硫、錳，伴生有益組分主要為金、銀、銅等，主要雜質成分為SiO2、CaO等。

2 工藝流程試驗

2.1 常規濃度鉛鋅選礦工藝流程試驗

常規濃度鉛鋅選礦工藝流程的磨礦細度-200 目78%左右，選鉛采用1 粗3 精3 掃流程，選鋅采用1 粗2精3掃流程，其中中礦順序返回。具體工藝條件：選鉛作業粗選初始濃度為30%，混合捕收劑（苯胺黑藥、丁銨黑藥、丁基黃藥質量比為8∶1∶1）80 g/t、硫酸鋅1 000 g/t、亞硫酸鈉600 g/t、石灰1 500 g/t；選鋅作業粗選初始濃度為25%，硫酸銅480 g/t、石灰4 000 g/t、丁基黃藥250 g/t、松醇油30 g/t。生產試驗結果見表2。

由表2 可知，常規濃度試驗可獲得鉛品位59.45%、含鋅5.64%、含硫20.20%、鉛回收率88.52%、鋅回收率4.63%、硫回收率3.32%的鉛精礦，鋅品位50.33%、含鉛1.02%、含硫30.89%、鋅回收率89.15%、鉛回收率3.27%、硫回收率10.95%的鋅精礦，尾礦鉛鋅品位降至0.31%和0.43%，硫品位達29.36%。

2.2 高濃度高效鉛鋅選礦工藝流程試驗

新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝流程對分級溢流、鉛精選1 尾礦和鉛掃選1 泡沫合并，然后自流入濃縮機濃縮，使鉛粗選作業濃度達50%～52%，鉛尾礦以45%～47%的濃度進行選鋅。高濃度鉛鋅選礦工藝流程的磨礦細度-200目78%左右，選鉛仍采用1粗3精3掃流程，選鋅仍采用1粗2精3掃流程。具體工藝條件：選鉛粗選作業混合捕收劑（苯胺黑藥、丁銨黑藥、丁基黃藥質量比為8∶1∶1）60 g/t、硫酸鋅700 g/t、亞硫酸鈉400 g/t、石灰1 000 g/t；選鋅粗選作業硫酸銅375 g/t、石灰2 750 g/t、丁基黃藥215 g/t、松醇油9 g/t。具體工藝流程見圖1，生產試驗結果見表3。

由表3可知，礦石采用新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝流程處理，可獲得鉛品位60.53%、含鋅4.98%、含硫19.87%、鉛回收率93.63%、鋅回收率4.23%、硫回收率3.38%的鉛精礦，鋅品位51.28%、含鉛0.87%、含硫30.34%、鋅回收率93.50%、鉛回收率2.89%、硫回收率10.74%的鋅精礦，尾礦鉛鋅品位降至0.13%和0.16%，硫品位達29.60%。

2.3 試驗結果對比

（1）與常規濃度鉛鋅選礦工藝相比，采用新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝不僅鉛、鋅精礦品位明顯提升，而且回收率顯著提升。其中，鉛精礦鉛品位、鋅精礦鋅品位分別提高1.08、0.95 個百分點，鉛精礦鉛回收率、鋅精礦鋅回收率分別提高5.11、4.35 個百分點，流失在尾礦中的鉛鋅顯著減少。精礦產品金屬量的顯著增加、精礦品位的明顯提高，為企業增加銷售收入和利潤創造了條件。

（2）新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝粗選濃度較常規浮選工藝粗選濃度高出20 個百分點左右，使得礦漿體積顯著減小，藥劑用量顯著減少，為減少浮選設備運行數量、降低選礦電耗、節約生產成本創造了條件。

3 結論

（1）礦石在磨礦細度-200目78%左右的情況下，選鉛均采用1 粗3 精3 掃流程，選鋅均采用1 粗2 精3掃流程，其中中礦順序返回，常規濃度鉛鋅選礦工藝選鉛作業粗選初始濃度為30%，混合捕收劑（苯胺黑藥、丁銨黑藥、丁基黃藥質量比為8∶1∶1）80 g/t、硫酸鋅1 000 g/t、亞硫酸鈉600 g/t、石灰1 500 g/t；選鋅作業粗選初始濃度為25%，硫酸銅480 g/t、石灰4 000 g/t、丁基黃藥250 g/t、松醇油30 g/t。新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝將分級溢流、鉛精選1 尾礦和鉛掃選1泡沫合并，然后自流入濃縮機濃縮，使鉛粗選作業濃度達50%～52%，鉛尾礦以45%～47%的濃度進行選鋅，混合捕收劑（苯胺黑藥、丁銨黑藥、丁基黃藥質量比為8∶1∶1）60 g/t、硫酸鋅700 g/t、亞硫酸鈉400 g/t、石灰1000 g/t；選鋅作業硫酸銅375 g/t、石灰2 750 g/t、丁基黃藥215 g/t、松醇油9 g/t。2種工藝對比表明，新型工藝藥劑用量下降顯著，為降低藥劑成本，減輕環保壓力發揮了重要作用。

（2）常規工藝可獲得鉛品位59.45%、含鋅5.64%、含硫20.20%、鉛回收率88.52%、鋅回收率4.63%、硫回收率3.32%的鉛精礦，鋅品位50.33%、含鉛1.02%、含硫30.89%、鋅回收率89.15%、鉛回收率3.27%、硫回收率10.95%的鋅精礦，尾礦鉛鋅品位降至0.31%和0.43%，硫品位達29.36%；新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝可獲得鉛品位60.53%、含鋅4.98%、含硫19.87%、鉛回收率93.63%、鋅回收率4.23%、硫回收率3.38%的鉛精礦，鋅品位51.28%、含鉛0.87%、含硫30.34%、鋅回收率93.50%、鉛回收率2.89%、硫回收率10.74% 的鋅精礦，尾礦鉛鋅品位降至0.13% 和0.16%，硫品位達29.60%。與常規濃度鉛鋅選礦工藝相比，采用新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝不僅鉛、鋅精礦品位明顯提升，而且回收率顯著提升。其中，鉛精礦鉛品位、鋅精礦鋅品位分別提高1.08、0.95 個百分點，鉛精礦鉛回收率、鋅精礦鋅回收率分別提高5.11、4.35 個百分點，流失在尾礦中的鉛鋅顯著減少。精礦產品金屬量的顯著增加、精礦品位的明顯提高，為企業增加了銷售收入、創造了利潤。

（3）新型高濃度高效鉛鋅選礦工藝粗選濃度較常規浮選工藝粗選濃度高出20 個百分點左右，使得礦漿體積顯著減小，藥劑用量顯著減少，為減少浮選設備運行數量、降低選礦電耗、節約生產成本創造了條件。