焦科誠(chéng)

（湖南有色金屬研究院，湖南長(zhǎng)沙 410100）

貴州某鉛鋅礦選礦試驗(yàn)研究

焦科誠(chéng)

（湖南有色金屬研究院，湖南長(zhǎng)沙 410100）

貴州某鉛鋅礦原礦含鉛1.05%、鋅7.66%、鎵14.59 g／t，屬于低鉛高鋅型硫化鉛鋅礦。在工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)該礦石的特征，試驗(yàn)研究采用高效無(wú)毒、清潔生產(chǎn)的浮選藥劑及合理、可行的工藝流程結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦石中有價(jià)金屬礦物的有效回收。在磨礦細(xì)度－0.074mm占69%的條件下，采用鉛鋅優(yōu)先浮選工藝流程，小型閉路試驗(yàn)獲得鉛精礦中含鉛46.32%、含鋅6.15%，鉛回收率60.13%；鋅精礦中含鉛1.84%、含鋅46.48%、含鎵65.21 g／t，鋅回收率95.88%、鎵回收率為70.52%的選礦指標(biāo)。

硫化礦；鉛鋅礦；低鉛高鋅；高效無(wú)毒；清潔生產(chǎn)

有色金屬硫化礦中，鉛鋅礦是一種具有較高開(kāi)采價(jià)值的礦產(chǎn)資源，除主要含有鉛、鋅外，還常伴生有金、銀、銅、鐵等貴重金屬，具有良好的開(kāi)采價(jià)值［1］。

貴州某鉛鋅礦原礦含鉛1.05%、鋅7.66%，屬于低鉛高鋅型硫化鉛鋅礦。在工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)該礦石的特征，試驗(yàn)研究采用高效無(wú)毒、清潔生產(chǎn)的浮選藥劑及合理、可行的工藝流程結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦石中有價(jià)金屬礦物的有效回收。在磨礦細(xì)度－0.074 mm占69%的條件下，采用鉛鋅優(yōu)先浮選工藝流程，小型閉路試驗(yàn)獲得鉛精礦中含鉛46.32%、含鋅6.15%，鉛回收率60.13%；鋅精礦中含鉛1.84%、含鋅46.48%、含鎵65.21 g／t，鋅回收率95.88%、鎵回收率為70.52%的選礦指標(biāo)。

1 原礦性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)組成

原礦的多元素化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果%

由表1可知：礦石主要化學(xué)成分是SiO2、CaCO3，少量K2O、MgO、MnO等，主要有價(jià)元素為鉛、鋅。本次試驗(yàn)研究主要回收鉛、鋅，綜合回收鎵。

1.2 元素賦存狀態(tài)

鉛、鋅物相分析結(jié)果分別見(jiàn)表2、表3。鉛主要賦存在硫化鉛中，占79.41%；鋅主要賦存在硫化鋅中，占97.25%。

表3 鋅物相分析結(jié)果%

1.3 礦石礦物組成

該礦石中的主要金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等。非金屬礦物為方解石、石英等。

1.4 主要礦物形式

1.4.1 方鉛礦

方鉛礦大部分呈他形粒狀，少部分呈他形－半自形粒狀，多與黃鐵礦等有嵌布關(guān)系。方鉛礦主要嵌布粒度為0.35～0.08 mm之間。

1.4.2 閃鋅礦

閃鋅礦內(nèi)反射色為乳白色－淡黃色或淺紅褐色，透射光下為微帶綠色的淡黃色，反射光下顯灰白色，表明礦石中閃鋅礦含鐵比較低。根據(jù)與脈石礦物的交生關(guān)系，大致可將礦石中閃鋅礦分為三種產(chǎn)出形式：

1.稠密浸染狀嵌布于脈石：含量在76%以上，少部分為富集可過(guò)渡為致密狀集合體，團(tuán)塊粒度大部分1.2 mm以上，部分顆粒包裹少量細(xì)粒的脈石礦物。

2.中等稠密浸染狀：顆粒之間鑲嵌的緊密程度不好，粒間脈石不斷增加，粒度大小范圍在0.3～0.6 mm不等。

3.稀疏浸染狀散布于脈石：粒度范圍在0.06～0.35 mm不等，含量通常小于35%，局部甚至低于15%。

三種產(chǎn)出形式的閃鋅礦中，數(shù)量上以前兩種為主，二者礦物含量合計(jì)約占閃鋅礦總量的75%以上。由此可見(jiàn)，礦石中閃鋅礦分布不均勻，晶體或集合體的粒度相對(duì)較粗。

1.4.3 黃鐵礦

黃鐵礦含量雖然低，但分布較廣。通常呈自形等軸粒狀，以星散浸染狀的形式嵌布在以石英為主的脈石中，而在與其鄰近的碳酸鹽中極少見(jiàn)，黃鐵礦的形成早于方解石，粒度十分細(xì)小，粗者僅0.04 mm左右，一般在0.02 mm以下。少部分閃鋅礦邊緣可見(jiàn)微粒黃鐵礦分布，或呈包裹體嵌布在閃鋅礦內(nèi)部。礦石中黃鐵礦含量低，故鋅精礦的質(zhì)量影響甚微。

1.4.4 脈石礦物

礦石中脈石礦物含量較高的是白云石、方解石和石英等。多為細(xì)小的板片狀，粒度范圍一般在0.03～0.2 mm，集合體為團(tuán)塊狀，與石英的關(guān)系較為密切。石英粒度變化較大，多為不規(guī)則他形粒狀，粒度范圍一般在0.03～0.35 mm不等，并常被白云石和方解石交代，交代較為強(qiáng)烈的部分礦塊中白云石和方解石的含量較高。

2 選礦工藝研究

2.1 工藝方案設(shè)計(jì)

原礦中鉛、鋅礦物是選礦主要回收對(duì)象。原礦中金屬礦物鉛、鋅的存在形式及金屬礦物間的嵌鑲關(guān)系、原礦中含的炭質(zhì)物是影響浮選指標(biāo)的關(guān)鍵因素。因此，針對(duì)該礦石的特點(diǎn)，確定試驗(yàn)研究方案及技術(shù)路線為鉛鋅優(yōu)先浮選工藝流程。工藝原則流程如圖1所示。

圖1 選礦工藝原則流程

2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

為了確定該礦石適宜的磨礦細(xì)度，考查不同磨礦細(xì)度對(duì)鉛、鋅浮選指標(biāo)的影響。不同磨礦細(xì)度試驗(yàn)工藝流程和試驗(yàn)研究結(jié)果分別如圖2、圖3所示。

圖2 不同磨礦細(xì)度試驗(yàn)工藝流程

圖3 不同磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

從圖3可知：在磨礦細(xì)度增加的情況下，鉛、鋅的回收率增加。當(dāng)磨礦細(xì)度為－0.074 mm占69%時(shí)，再增加磨礦細(xì)度，鉛、鋅的回收率均提高幅度不大，但品位均降低。綜合考慮鉛、鋅的浮選指標(biāo)，初步選擇磨礦細(xì)度為－0.074 mm占69%。

2.3 鉛粗選石灰用量試驗(yàn)

石灰是黃鐵礦、磁黃鐵礦的常用無(wú)機(jī)抑制劑。石灰溶于水后，會(huì)形成Ca2＋、Ca（OH）2、Ca（OH）＋、OH－等成分，Ca2＋、OH－離子與黃鐵礦的氧化產(chǎn)物反應(yīng)生成含鈣化合物、鐵的氫氧化物薄膜覆蓋了硫鐵礦的表面［2］，從而阻止了捕收劑在黃鐵礦表面上的吸附作用［3］。在磨礦作業(yè)中加入石灰能夠更加有效地發(fā)揮其抑制作用。

在磨礦細(xì)度－0.074 mm占69%，硫化鈉用量為100 g／t，抑制劑硫酸鋅＋亞硫酸鈉為1 500 g／t＋600 g／t，捕收劑SN－9＃用量為100 g／t，2＃油30 g／t的條件下進(jìn)行石灰用量試驗(yàn)研究。浮選時(shí)間為3 min，石灰用量試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 鉛粗選石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖4可知：在石灰用量不斷增加的條件下，粗精礦中鉛品位隨著增加，回收率逐漸下降，故石灰的適宜用量為1 500 g／t。

2.4 鉛粗選SN－9＃用量試驗(yàn)

在本次試驗(yàn)中鉛粗選捕收劑采用捕收劑SN－9＃，其用量試驗(yàn)在磨礦細(xì)度為－0.074 mm占69%，石灰用量為1 500 g／t，硫化鈉用量為100 g／t，抑制劑硫酸鋅＋亞硫酸鋅為1 500g／t＋600 g／t，2＃油30 g／t的條件下進(jìn)行，浮選時(shí)間為3 min，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5 鉛粗選SN－9＃用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖5可知：在鉛粗選捕收劑SN－9＃用量不斷增加的情況下，精礦品位下降，回收率明顯地上升，綜合考慮，鉛粗選捕收劑SN－9＃的用量為100 g／t。

2.5 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)

鋅粗選石灰用量試驗(yàn)的硫酸銅用量為250 g／t，捕收劑丁黃藥用量為80 g／t，2＃油30 g／t，浮選時(shí)間為5 min，鋅粗選石灰用量試驗(yàn)工藝流程及藥劑制度如圖6所示，試驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。

圖6 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)流程

圖7 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖7可知：隨著鋅粗選石灰用量的增加，鋅品位逐漸上升，回收率明顯地下降，綜合考慮，鋅粗選抑制劑石灰的用量為1 500 g／t。

2.6 鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)

硫酸銅中的Cu2＋能與S2－離子生成比ZnS溶度積更小的硫化物，故硫酸銅是閃鋅礦最有效的活化劑［4］。

鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)的石灰用量為1 500 g／t，捕收劑丁黃藥用量為80 g／t，2＃油為30 g／t，浮選時(shí)間為5 min，試驗(yàn)結(jié)果如圖8所示。

圖8 鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖8可知：鋅粗選活化劑硫酸銅用量的增加，粗精礦中鋅品位明顯下降，回收率明顯上升，故硫酸銅適宜用量為250 g／t。

2.7 鋅粗選丁黃藥用量試驗(yàn)

鋅粗選捕收劑丁黃藥用量試驗(yàn)的石灰用量為1 500 g／t，硫酸銅用量為250 g／t，2＃油為30 g／t，浮選時(shí)間為5 min，試驗(yàn)結(jié)果如圖9所示。

圖9 鋅粗選丁黃藥用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖9可知：隨著鋅粗選中捕收劑丁黃藥用量的增加，鋅品位明顯地下降，回收率有所提高，綜合考慮，鋅粗選捕收劑丁黃藥的用量為100 g／t。

2.8 閉路試驗(yàn)

閉路試驗(yàn)工藝流程及藥劑制度如圖10所示，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖10 閉路試驗(yàn)工藝流程

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果%

從表4可知：鉛精礦中Pb品位為46.32%，Pb回收率為60.13%；鋅精礦中Zn品位為46.48%，鋅回收率為95.88%；鉛精礦中含Ga為10.45 g／t，其回收率為0.97%；鋅精礦中含Ga為65.21 g／t，其回收率為70.52%。

3 結(jié) 語(yǔ)

針對(duì)貴州某鉛鋅礦礦石特點(diǎn)，試驗(yàn)研究在磨礦細(xì)度－0.074mm占69%的條件下，采用鉛鋅優(yōu)先浮選工藝流程，小型閉路試驗(yàn)獲得鉛精礦中含鉛46.32%、含鋅6.15%，鉛回收率60.13%；鋅精礦中含鉛1.84%、含鋅46.48%、含鎵65.21 g／t，鋅回收率95.88%、鎵回收率為70.52%的選礦指標(biāo)。

［1］ 任覺(jué)世.工業(yè)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用手冊(cè)［M］.武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1993.

［2］ 王淀佐.礦物浮選和浮選劑［M］.長(zhǎng)沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社，1986.

［3］ 焦科誠(chéng).云南羊拉某低品位細(xì)粒級(jí)難選銅礦試驗(yàn)研究［J］.有色礦冶，2013，（2）：23－26.

［4］ 陳家模.多金屬硫化礦浮選分離［M］.貴陽(yáng)：貴州科技出版社，2000.

Experiment Research on a Certain Lead-zinc Mine in Guizhou

JIAO Ke-cheng
（Hunan Research Institute of NonferrousMetals，Changsha 410100，China）

The raw ore of a Guizhou lead-zinc ore contain 1.05%lead，7.66%zinc and 14.59 g／t gallium，which belongs to the low lead high zinc sulfide type lead-zinc deposit.On the basis of processmineralogy research and in view of the characteristics of the ore，the valuable metals in the ore are effectively recovered by using flotation reagents of efficient non-toxic and cleaner production and using reasonable and feasible process flow structure.Under the grinding fineness condition of 69%－0.074 mm，using differential flotation of lead and zinc，small closed-circuit test obtained lead concentrate of 46.32%lead and 6.15%zinc，and the lead recovery rate was 60.13%；Zinc concentrate contained 1.84%lead，46.48%zinc and 65.21 g／t gallium，the zinc recovery was 95.88%and gallium recovery was 70.52%.

sulfide ore；lead-zinc mine；low lead high zinc；efficient non-toxic；cleaner production

TD952

A

1003－5540（2017）01－0023－04

2016－10－26

焦科誠(chéng)（1984－），男，工程師，主要從事選礦工藝研究及礦山工程設(shè)計(jì)等工作。