青海某銅鉛鋅多金屬礦選礦工藝研究

摘要：針對(duì)青海某銅鉛鋅多金屬礦，進(jìn)行了不同類型捕收劑對(duì)銅鉛鋅浮選分離影響的試驗(yàn)，重點(diǎn)考察了新型捕收劑4037B、P5100C、QBSC的選別效果。結(jié)果表明：P5100C和QBSC更有利于銅、鉛分離，在最佳條件下，采用銅快速浮選—銅鉛混選—銅鉛再磨分離—鋅浮選流程，獲得銅品位35.56 %、銅回收率75.23 %的銅精礦；鉛品位45.02 %、鉛回收率71.92 %的鉛精礦；鋅品位41.49 %、鋅回收率72.58 %的鋅精礦；含銅20.14 %、含鉛8.90 %、含鋅28.38 %，銅回收率11.93 %、鉛回收率6.77 %、鋅回收率11.81 %的混合精礦。全流程銅總回收率97.94 %，鉛總回收率96.62 %，鋅總回收率92.64 %。

關(guān)鍵詞：銅；鉛；鋅；新型捕收劑；浮選;多金屬礦

中圖分類號(hào)：TD952文章編號(hào)：1001-1277（2024）05-0034-06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20240508

引言

青海某銅鉛鋅多金屬礦主要可回收元素為銅、鉛、鋅，礦石中的黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦之間連生嵌布較多，與脈石礦物互相包裹，嵌布關(guān)系復(fù)雜，不易單體解離，在實(shí)際生產(chǎn)中所得的精礦品質(zhì)不高，銅、鉛、鋅互相摻雜程度較高，未能實(shí)現(xiàn)有價(jià)元素高效利用。為此，針對(duì)銅、鉛、鋅浮選捕收劑進(jìn)行了試驗(yàn)研究，探討了不同捕收劑對(duì)該礦石銅、鉛、鋅浮選分離的影響，確定了適合該礦石選別的工藝，為該礦石生產(chǎn)提供了技術(shù)指導(dǎo)。

1礦石性質(zhì)

1.1化學(xué)成分分析

礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。由表1可知：該礦石含銅3.16 %、鉛2.41 %、鋅4.41 %，達(dá)到伴生綜合利用評(píng)價(jià)要求的元素為銀（330 "g/t）、硫（4.00 %）。

1.2物相分析

礦石中銅、鉛、鋅物相分析結(jié)果見表2～4。

由表2～4可知：礦石中的銅主要為原生硫化銅，其次為次生硫化銅，二者分布率達(dá)到98.57 %；鉛以硫化鉛為主，分布率為92.18 %；鋅以硫化鋅為主，分布率為96.05 %。

1.3礦物組成及嵌布關(guān)系

礦石中主要有用礦物為閃鋅礦、黃銅礦、斑銅礦、方鉛礦、藍(lán)輝銅礦、輝銅礦等。主要脈石礦物為斜長石、石英、角閃石、硅灰石、石榴子石等，礦物嵌布關(guān)系見圖1。

1）閃鋅礦：粒徑在0～5 mm，呈浸染狀或脈狀構(gòu)造，多沿巖石破碎裂隙分布，賦存狀態(tài)較為復(fù)雜。與方鉛礦、黃銅礦、斑銅礦等連生、包裹，多呈港灣狀接觸，與脈石礦物也多呈港灣狀接觸，局部可見與脈石礦物互相包裹，導(dǎo)致閃鋅礦無法充分解離，容易形成閃鋅礦-黃銅礦、閃鋅礦-斑銅礦、閃鋅礦-方鉛礦、閃鋅礦-脈石礦物等連生體，從而影響銅、鉛精礦的品質(zhì)。

2）銅礦物：粒徑在0～5 mm，主要由黃銅礦、斑銅礦組成，其次還包含少量的藍(lán)輝銅礦、輝銅礦。黃銅礦、斑銅礦充填分布于脈石礦物顆粒之間，可見部分包裹脈石礦物；黃銅礦、斑銅礦被閃鋅礦交代，互相包裹呈連晶分布；局部可見黃銅礦呈細(xì)小乳滴狀分布于閃鋅礦中；藍(lán)輝銅礦、輝銅礦呈他形不規(guī)則粒狀，為黃銅礦的伴生礦物。

3）方鉛礦：與閃鋅礦、黃銅礦、斑銅礦呈連晶分布，與脈石礦物嵌布關(guān)系較為復(fù)雜，多與脈石礦物互相包裹。方鉛礦包裹體粒度較粗，粒徑在0～5 mm。其中，+0.038 5 mm粒級(jí)主要以連晶方式與銅礦物、閃鋅礦連生，或以浸染狀構(gòu)造呈脈狀分布于脈石礦物顆粒之間，較易解離；-0.038 5 mm粒級(jí)主要以不規(guī)則細(xì)粒狀分布于脈石礦物顆粒之間，與脈石礦物互相包裹，嵌布關(guān)系復(fù)雜，不易解離，且該部分方鉛礦數(shù)量較多，容易在解離過程中形成大量方鉛礦-脈石礦物的貧連生體，影響精礦品位。

2試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1銅鉛粗選藥劑種類及用量試驗(yàn)

通過前期銅鉛混選探索試驗(yàn)，確定銅鉛混選試驗(yàn)條件為：磨礦細(xì)度-0.074 "mm占58.7 "%，鋅抑制劑硫酸鋅用量2 000 g/t，在此條件下進(jìn)行銅鉛粗選藥劑種類及用量試驗(yàn)。常規(guī)選銅藥劑有Z200、BK301、丁基黃藥類等，選鉛藥劑有25號(hào)黑藥、乙硫氮、黃藥類等［1-3］。這些常規(guī)藥劑存在藥劑用量大、礦泥泡沫夾帶多、銅鉛選擇性差等問題。本次試驗(yàn)考察了新型硫化礦捕收劑4037B、P5100C、QSBC對(duì)銅、鉛、鋅的浮選效果［4］。試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5可知：在鋅抑制劑作用的前提下，P5100C對(duì)銅的選擇性較好，對(duì)鉛、鋅的選擇性較弱，可用于銅鉛分離；4037B對(duì)銅、鉛、鋅均有選擇性，當(dāng)捕收劑總用量大于50 g/t后，4037B與25號(hào)黑藥組合使用，較單獨(dú)使用4037B時(shí)可顯著提高銅、鉛品位，此時(shí)需加強(qiáng)對(duì)鋅礦物的抑制；QBSC對(duì)鉛具有良好選擇性，對(duì)銅、鋅選擇性弱，將P5100C與 QBSC組合使用時(shí)，QSBC對(duì)鉛的選擇性顯著強(qiáng)于對(duì)銅的選擇性，可彌補(bǔ)P5100C的不足，且用量少、指標(biāo)好。綜合考慮，選擇P5100C和QBSC作為銅、鉛選別的捕收劑，用量分別為7.3 "g/t、20.6 g/t。

2.2銅快速浮選捕收劑用量試驗(yàn)

由于含銅礦物粒度較粗，易單體解離，為實(shí)現(xiàn)銅、鉛分離，降低銅鉛混合精礦中的銅品位，考慮采用銅快速浮選工藝，優(yōu)先得到單體解離度較好的易浮銅精礦。通過前期試驗(yàn)，確定銅快速浮選試驗(yàn)條件為：磨礦細(xì)度-0.074 "mm占76.0 %，鋅抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉用量2 000 g/t+40 g/t，考察捕收劑P5100C用量對(duì)選別效果影響。試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6可知：增加捕收劑P5100C用量，銅精礦中鉛、鋅品位及回收率均升高，不利于后續(xù)鉛、鋅回收，因此，銅快速浮選捕收劑P5100C用量選擇7.3 g/t即可。結(jié)合前期試驗(yàn)結(jié)果，之后的銅鉛混選捕

2.3鋅浮選試驗(yàn)

含鋅礦物主要為閃鋅礦，粒度較粗，因此采用常規(guī)藥劑硫酸銅及丁基黃藥進(jìn)行選別。試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表7。試驗(yàn)結(jié)果表明：采用硫酸銅活化—丁基黃藥捕收的鋅選別流程，選別效果較好，選鋅段鋅總回收率69.48 %。

2.4銅鉛再磨分離試驗(yàn)

由于磨礦細(xì)度-0.074 mm占76.0 %，造成呈乳滴狀分布于黃銅礦中的鋅單體解離度不夠，進(jìn)入銅鉛粗精礦中影響鋅回收率，為此，本次試驗(yàn)采用銅鉛粗精礦再磨抑鋅精選—銅鉛再磨分離流程，之后通過試驗(yàn)確定了銅鉛精選階段及銅鉛分離階段的再磨細(xì)度和藥劑制度。出于環(huán)保因素考慮，本次試驗(yàn)采用腐殖酸鈉和亞硫酸鈉作為鉛抑制劑［5-6］。試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表8。由表8可知：經(jīng)銅鉛粗精礦再磨抑鋅精選—銅鉛再磨分離流程，可得到鉛品位38.52 %、鉛回收率63.19 %的鉛精礦。

2.5開路試驗(yàn)

開路試驗(yàn)流程見圖6。采用銅快速浮選—銅鉛混選—銅鉛再磨分離—鋅浮選流程，得到銅品位35.76 %、銅回收率71.72 %的銅精礦，鉛品位42.55 %、鉛回收率49.12 %的鉛精礦，鋅品位37.22、鋅回收率60.25 %的鋅精礦，銅品位18.43 %、鋅品位27.87 %、鉛品位5.38 %的混合精礦。

2.6閉路試驗(yàn)

在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗(yàn)，閉路試驗(yàn)流程采用中礦集中返回。試驗(yàn)流程見圖7，試驗(yàn)結(jié)果見表9。

由表9可知：經(jīng)閉路選別，可獲得銅品位35.56 %、銅回收率75.23 %的銅精礦；鉛品位45.02 %、鉛回收率71.92 %的鉛精礦；鋅品位41.49 %、鋅回收率72.58 %的鋅精礦；含銅20.14 %、含鉛8.90 %、含鋅28.38 %，銅回收率11.93 %、鉛回收率6.77 %、鋅回收率11.81 %的混合精礦。全流程銅總回收率97.94 %，鉛總回收率96.62 %，鋅總回收率92.64 %。

根據(jù)本次試驗(yàn)的指標(biāo)，下一步仍需對(duì)精礦產(chǎn)品進(jìn)行詳盡的工藝礦物學(xué)研究，利用礦物解離度分析儀查明精礦中各礦物之間及其與脈石礦物的連生關(guān)系，查清影響各精礦品位提升及混合精礦是否可再精選分離的礦物學(xué)因素［7-8］，為后續(xù)工藝改進(jìn)和資源高效利用提供依據(jù)。

3結(jié)論

1）青海某銅鉛鋅多金屬礦含銅3.16 %、鉛2.41 %、鋅4.41 %、銀330 "g/t、硫4.00 %，礦石中主要有用礦物為閃鋅礦、黃銅礦、斑銅礦、方鉛礦等。其中，閃鋅礦、方鉛礦、斑銅礦及脈石礦物之間嵌布關(guān)系復(fù)雜，多呈港灣狀連生、包裹，不利于單體解離，對(duì)精礦品位有不利影響。

2）試驗(yàn)考察了新型硫化礦捕收劑4037B、P5100C、QSBC對(duì)銅、鉛、鋅選別效果的影響，結(jié)果表明：P5100C對(duì)銅的選擇性最優(yōu)，對(duì)鉛鋅選擇性較弱；4037B對(duì)銅、鉛、鋅均有良好選擇性，與25號(hào)黑藥聯(lián)合使用可顯著提升精礦品位；QSBC對(duì)鉛具有良好選擇性，對(duì)銅、鋅選擇性較弱。

3）根據(jù)礦石性質(zhì)，試驗(yàn)采用銅快速浮選—銅鉛混選—銅鉛再磨分離—鋅浮選流程，最終獲得銅品位35.56 %、銅回收率75.23 %的銅精礦；鉛品位45.02 %、鉛回收率71.92 %的鉛精礦；鋅品位41.49 %、鋅回收率72.58 %的鋅精礦；含銅20.14 %、含鉛8.90 %、含鋅28.38 %，銅回收率11.93 %、鉛回收率6.77 %、鋅回收率11.81 %的混合精礦。全流程銅總回收率97.94 %，鉛總回收率96.62 %，鋅總回收率92.64 %。

［參 考 文 獻(xiàn)］

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Research on the ore-dressing technology of a copper-lead-zinc polymetallic mine in Qinghai

Zhao Yuqing1，Liu Dao1，Zhang Peiqing2，Ying Yongpeng1

（1.Qinghai Provincial Geological Resources Testing and Application Center;

2.No.3 Exploration Institute of Geology Resources of Qinghai Province）

Abstract：This study investigates the effects of different types of collectors on the flotation separation of copper，lead，and zinc in a polymetallic mine in Qinghai.The emphasis was placed on evaluating the separation efficiency of new types of collectors 4037B，P5100C，and QBSC.The results indicate that P5100C and QBSC are particularly effective for the separation of copper and lead.Under optimal conditions，a process comprising rapid flotation of copper-mixed flotation of copper and lead-regrinding and separation of copper and lead-zinc flotation，yielded a copper concentrate with a grade of 35.56 % and a recovery rate of 75.23 %，a lead concentrate with a grade of 45.02 % and a recovery rate of 71.92 %，and a zinc concentrate with a grade of 41.49 % and a recovery rate of 72.58 %.A mixed concentrate was also obtained with copper grades of 20.14 %，lead grades of 8.90 %，zinc grades of 28.38 %，and recovery rates of 11.93 %，6.77 %，and 11.81 % for copper，lead，and zinc，respectively.The overall copper，lead，and zinc recovery rates were 97.94 %，96.62 %，and 92.64 %，respectively.

Keywords：copper;lead;zinc;new types of collectors;flotation;polymetallic mine

收稿日期：2023-12-11; 修回日期：2024-01-22

基金項(xiàng)目：青海省昆侖英才·高端創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才——領(lǐng)軍人才項(xiàng)目（青人才字〔2021〕13號(hào) ）

作者簡介：趙玉卿（1987—），女，高級(jí)工程師，從事有色金屬、黑色金屬、貴金屬礦產(chǎn)的綜合利用工作；E-mail：5548838@qq.com

*通信作者：張培青（1969—），男，高級(jí)工程師，從事金屬礦產(chǎn)勘查、非金屬礦產(chǎn)勘查及金屬礦綜合利用工作；E-mail：29663853@qq.com