堯應(yīng)強(qiáng)，陳 晗，李長(zhǎng)穎，許家杰，何麗輝，曹吉龍

（福建金東礦業(yè)股份有限公司，福建 三明 365101）

電位調(diào)控浮選在金東礦業(yè)高硫鉛鋅礦的應(yīng)用

堯應(yīng)強(qiáng)，陳 晗，李長(zhǎng)穎，許家杰，何麗輝，曹吉龍

（福建金東礦業(yè)股份有限公司，福建 三明 365101）

本文介紹了金東礦業(yè)高硫鉛鋅礦電位調(diào)控浮選，通過調(diào)整劑石灰及組合抑制劑硫酸鋅＋亞硫酸鈉添加至球磨，并營造高堿性及低氧化電位礦漿環(huán)境。乙硫氮為捕收劑，鉛精礦鉛品位及回收率分別提高了26%、25%，效果顯著。并通過分析礦物表面氧化反應(yīng)及礦漿電位研究，揭示電位調(diào)控浮選在高硫鉛鋅礦浮選過程中方鉛礦與閃鋅礦及黃鐵礦的分離機(jī)制。

高硫鉛鋅礦；電位調(diào)控浮選；氧化反應(yīng)；礦漿電位

金東礦業(yè)丁家山采場(chǎng)礦石系高硫鉛鋅銀多金屬硫化礦，隨著礦石逐年的開采，原礦鉛鋅品位持續(xù)走低，而硫鐵含量升高，造成鉛、鋅、硫分離困難，精礦產(chǎn)品含硫高，嚴(yán)重影響公司經(jīng)濟(jì)效益。為了提高選礦指標(biāo)，在北京有色金屬研究總院選礦專家指導(dǎo)下，開展了電位調(diào)控浮選技術(shù)工業(yè)試驗(yàn)。

1 礦石性質(zhì)

礦石是以鋅和鉛為主，含有硫、鐵、銀、銅等的多金屬硫化礦石。礦石中金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦等硫化物和磁鐵礦等。脈石礦物為石英、長(zhǎng)石、輝石、石榴子石、綠泥石等硅酸鹽礦物和方解石、白云石等碳酸鹽礦物［1－2］。

礦石中磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦關(guān)系甚為密切。①細(xì)粒閃鋅礦、細(xì)脈狀方鉛礦嵌布于磁黃鐵礦內(nèi)部，且少量磁黃鐵礦呈乳滴狀、細(xì)脈狀分布于閃鋅礦中；②部分磁黃鐵礦與方鉛礦連生嵌布于閃鋅礦內(nèi)或脈石礦物中；③黃銅礦或與方鉛礦和閃鋅礦交代共生，或嵌于磁黃鐵礦內(nèi)部［3］。因此，給方鉛礦與閃鋅礦、磁黃鐵礦及黃鐵礦的分離帶來了困難。原礦多元素分析結(jié)果見表1。

2 電位調(diào)控浮選的應(yīng)用

電位調(diào)控浮選是指利用硫化礦磨礦－浮選礦漿中固有的電化學(xué)行為引起的電位變化，通過調(diào)節(jié)傳統(tǒng)浮選操作因素達(dá)到電位調(diào)控并改善浮選過程的工藝［4－5］。

在金東礦業(yè)梅仙選廠原有“先鉛后鋅”浮選工藝基礎(chǔ)上，引入電位調(diào)控浮選技術(shù)，即將調(diào)整劑石灰和抑制劑硫酸鋅、亞硫酸鈉添加至磨機(jī)，利用石灰調(diào)控與穩(wěn)定礦漿電位、營造低氧化電位氛圍，同時(shí)添加抑制劑強(qiáng)化閃鋅礦、硫鐵礦物的抑制效果。原生電位調(diào)控浮選流程見圖1。

電位調(diào)控浮選運(yùn)用于生產(chǎn)后，選礦生產(chǎn)指標(biāo)獲得了大幅提高。新工藝與原工藝選礦生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比見表2。

表1 原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果

圖1 原生電位調(diào)控浮選流程

表2 新工藝與原工藝生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比/%

新工藝與原工藝選礦生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比顯示，在原礦礦石性質(zhì)不變時(shí)，原礦鉛品位高0.21%，鋅品位低0.84%的情況下，電位調(diào)控浮選運(yùn)用于生產(chǎn)后，鉛精礦鉛品位及回收率分別提高了26%、25%，鋅精礦鋅品位亦提高5%，效果顯著。

3 礦物浮選分離分析

在硫化礦浮選過程中，可通過改變浮選體系的電化學(xué)條件來控制礦漿體系中硫化礦物表面的氧化－還原反應(yīng)的進(jìn)程甚至方向，影響硫化礦表面狀態(tài)及捕收劑在硫化礦表面的產(chǎn)物形式和穩(wěn)定性，增大硫化礦表面親水－疏水性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)硫化礦物選擇性浮選分離［6］。

新工藝中通過調(diào)整劑石灰及組合抑制劑硫酸鋅＋亞硫酸鈉添加至球磨，并營造高堿性及低氧化電位礦漿環(huán)境。在堿性礦漿環(huán)境下，乙硫氮（DDTC）在方鉛礦表面發(fā)生氧化反應(yīng)生成疏水產(chǎn)物PbD2，氧化反應(yīng)見式（1），礦漿電位與p H值關(guān)系見式（2）［7］。

浮選過程中乙硫氮濃度為2.66×10－4mol/L，當(dāng)?shù)V漿p H值為12，由式（4）可知方鉛礦表面生成疏水產(chǎn)物PbD2的電位E≥－0.526V，閃鋅礦和黃鐵礦表面生成疏水產(chǎn)物D2電位E≥0.085V。

在礦漿p H值為11時(shí)，浮選中方鉛礦表面生成疏水產(chǎn)物PbD2的礦漿電位為－0.482V，大于－0.526V，但無法達(dá)到 0.085V，故而疏水產(chǎn)物PbD2更易形成并吸附方鉛礦表面，增大方鉛礦疏水可浮性；閃鋅礦、黃鐵礦表面疏水產(chǎn)物D2難以形成，可浮性被抑制［8］。

試驗(yàn)亦監(jiān)測(cè)了石灰和組合抑制劑（硫酸鋅＋亞硫酸鈉）的添加對(duì)選鉛系統(tǒng)各作業(yè)礦漿電位與p H值的影響，監(jiān)測(cè)結(jié)果見表3。從表3結(jié)果可見，分級(jí)機(jī)溢流及鉛攪拌桶礦漿p H值為11，電位較原工藝大幅下降，均降至－320m V以下。在p H值為11條件下，方鉛礦回收率隨著礦漿電位降低而增強(qiáng)，回收率最大時(shí)電位為200m V；當(dāng)電位下降至175～165m V時(shí)，閃鋅礦可浮性將被有效抑制，而黃鐵礦在電位低于240m V時(shí)受到有效抑制［9］。因此礦漿電位為－320m V時(shí)，乙硫氮對(duì)方鉛礦具有強(qiáng)烈的選擇性捕收能力，而對(duì)黃鐵礦及閃鋅礦可浮性被抑制，從而實(shí)現(xiàn)了方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦的選擇性浮選分離。

4 結(jié) 論

1）針對(duì)金東礦業(yè)高硫鉛鋅礦，調(diào)整劑石灰及組合抑制劑硫酸鋅＋亞硫酸鈉添加至球磨，捕收劑采用乙硫氮，在高堿性礦漿環(huán)境及低氧化電位下實(shí)現(xiàn)方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦的選擇性浮選分離。鉛精礦鉛品位及回收率分別提高了26%、25%；鋅精礦鋅品位提高5%，效果顯著。

2）方鉛礦與閃鋅礦、磁黃鐵礦及黃鐵礦選擇性分離的關(guān)鍵在于通過調(diào)節(jié)和控制礦漿電位增大各礦物表面疏水－親水差異，最終實(shí)現(xiàn)礦物浮選分離。

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Application of potential control flotation in Jindong high－sulphur lead－zinc ore

YAO Ying－qiang，CHEN Han，LI Chang－ying，XU Jia－jie，HE Li－h(huán)ui，CAO Ji－long（Fujian Jindong Mining Co.Ltd.，Sanming 365101，China）

This paper introduced that the potential control flotation was used in jindong high sulphur lead－zinc ores.Lime and combined inhibitors were added to ball mill，thus they created high alkaline and low oxidation potentials the pulp environment.The concentrate grade and recovery rate of lead were increased by 26%and 25%when collector was diethyldithiocarbamate.And it revealed the separation mechanism among galena，sphalerite and pyrite in high sulphur lead－zinc flotation by analyzing the mineral surface oxidation reaction and the pulp potential.

lead－zinc ore with high sulfur；potential control flotation；oxidizing reaction；pulp potential

堯應(yīng)強(qiáng)（1987－），男，江西撫州人，選礦助理工程師，主要從事銅鉛鋅銀多金屬礦選礦工作。E－mail：kwjg2011＠126.com。

TD923＋.6

A

1004－4051（2015）09－0120－03

2014－08－20

礦業(yè)縱橫