段建偉
摘 要:文章對云南某硫化鋅礦進行了選礦試驗研究。原礦全部為塊礦,含鉛0.094%,鋅3.83%,硫10.00%,鐵11.05%,砷0.052%,銀11.7克/噸,可回收礦物為鋅礦物和銀礦物。經(jīng)過選礦試驗研究,采用常規(guī)選礦工藝及浮選藥劑,在自然pH值條件下,優(yōu)先浮選硫化鋅,經(jīng)過“一粗一掃三精”的較簡單工藝取得了較好指標:精礦產(chǎn)率8.07%,品位41.85%,回收率90.42%,鋅精礦中含銀為101.3g/t。說明文章所采用的工藝流程和藥劑制度對該資源的綜合回收具有較強的可行性。
關(guān)鍵詞:硫化鋅礦;浮選;工藝流程
中圖分類號:TD952 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)34-0195-02
1 原礦性質(zhì)
原礦石為塊礦,為了對礦石性質(zhì)進行分析,首先對礦石進行了加工,原礦經(jīng)破碎篩分至-2mm,然后分成三份,加工好的化驗樣送去檢測化驗,原礦的多元素分析見表1,原礦鋅物相分析見表2。
(鐵)閃鋅礦單體解離度中等,在+1mm中就可見單體。(鐵)閃鋅礦的最大結(jié)晶粒度大于1mm,最小結(jié)晶粒度小于0.002mm,一般在0.010~1mm之間,嵌布粒度極不均勻,顏色呈棕褐色,灰色,灰白色,結(jié)晶形態(tài)主要為粒狀集合體。有部分(鐵)閃鋅礦充填分布在重晶石、石英間,須細磨才能使之單體解離。
原礦中礦物組成較復(fù)雜,主要金屬礦物為(鐵)閃鋅礦、黃鐵礦,其次為菱鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、毒砂等,脈石礦物主要為重晶石、石英,其次為白云石、方解石、長石等。
原礦中含鋅 3.83%,其中硫化鋅礦物占90.08%,主要呈(鐵)閃鋅礦產(chǎn)出,但(鐵)閃鋅礦的嵌布粒度極不均勻,一般在0.010~1mm之間,雖然回收比較容易,但由于(鐵)閃鋅礦與重晶石、石英等脈石結(jié)合緊密,須細磨才能使精礦品位提高。綜合考慮,該礦回收的主要礦物鋅礦物,其次是銀礦物。
2 選礦試驗
根據(jù)原礦礦石性質(zhì),該礦石主要回收(鐵)閃鋅礦,為此,進行了原礦磨礦粒度、藥劑制度、浮選時間、工藝對比等條件試驗。
2.1 磨礦粒度試驗
磨礦粒度是礦石單體解離度的關(guān)鍵,同時也是浮選的咽喉,礦石的解離與否以及解離的效果如何,直接關(guān)系到以后生產(chǎn)指標的好壞,為此做了較詳細的對比試驗。
試驗條件:礦漿自然pH值,經(jīng)一粗一掃,粗、掃選精礦合并作為粗精礦。粗選丁黃藥100g/t,松油60g/t,掃選硫酸銅50g/t,丁黃藥30g/t,松油20g/t,經(jīng)過磨礦粒度-0.074mm占65%、76%、85%三個粒度的比較,以76%為好。浮選試驗所得鋅精礦指標見圖1。
由圖1可知,磨礦濃度為-0.074mm占76%時,鋅精礦的產(chǎn)率最低,為15.87%,但此時,鋅精礦的品位最高,為27.07%,回收率也最高,為93.39%。綜合考慮,當磨礦濃度為-0.074mm占76%時,鋅精礦的產(chǎn)品指標最佳,故后續(xù)試驗?zāi)サV濃度確定為-0.074mm占76%時較為合適。
2.2 浮選濃度試驗
礦漿濃度對浮選回收率、精礦質(zhì)量、藥劑消耗、浮選時間、生產(chǎn)能力等有很大影響。因此,為了考察礦漿濃度對浮選指標的影響,對浮選礦漿濃度進行了條件試驗,試驗條件為:礦漿自然pH值,磨礦粒度-0.074mm占76%,經(jīng)一粗一掃,粗、掃選精礦合并作為粗精礦。粗選丁黃藥100g/t,松油60g/t,掃選硫酸銅50g/t,丁黃藥30g/t,松油20g/t,粗選濃度采用25%、35%、45%進行試驗比較,試驗結(jié)果見圖2。
由圖2可知,當浮選濃度為35%時,鋅精礦的品位為26.89%,比濃度為25%時的28.64%略低,但是浮選濃度為35%時鋅的回收率為92.87%,比濃度為25%時的88.17%增加幅度較大,且浮選濃度為45%時,雖然鋅回收率提高到了93.05%,但是鋅精礦的品位下降到了23.95%,下降幅度較大,故綜合考慮,確定后續(xù)試驗浮選濃度定為35%。
2.3 浮選藥劑試驗
2.3.1 浮選pH值試驗
礦漿pH值對礦粒的表面物理化學性質(zhì)具有重要的影響,特別是在硫化礦浮選時,礦漿pH會影響藥劑在礦物顆粒表面的吸附和反應(yīng),從而對精礦產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響,故對礦漿的pH值進行了條件試驗。
試驗條件:磨礦粒度-0.074mm占76%,經(jīng)一粗一掃,粗掃選精礦合并進行三次精選,得獲得終鋅精礦。粗選丁黃藥100g/t,松油60g/t,掃選丁黃藥30g/t,松油20g/t。第一方案:粗選不加硫酸銅,掃選加50g/t,精選加1kg/t石灰。第二方案:粗選加石灰2kg/t,硫酸銅100g/t,掃選硫酸銅50g/t,精選再加石灰500g/t。試驗結(jié)果見表3。
pH值采用pH試紙測量,粗選礦漿自然pH值為6.5左右,且原礦含硫為10.00%,經(jīng)在自然pH值礦漿中浮選與加石灰調(diào)漿至pH=11的堿性礦漿中浮選兩方案的對比。由表3可知,兩種方案的浮選鋅精礦的產(chǎn)率、品位及回收率相差不大,沒有產(chǎn)生較明顯的差異,且在方案二中先加石灰抑制,后加大量硫酸銅活化,造成了對硫化鋅礦物的“強壓強拉”,且藥劑消耗大,增加了生產(chǎn)成本,故后續(xù)試驗采用在自然pH值的礦漿中進行。
2.3.2 粗選捕收劑用量試驗
(鐵)閃鋅礦一般用高級黃藥進行捕收,用硫酸銅活化后可用低級黃藥捕收,黑藥也是硫化鋅礦物的捕收劑,但黑藥具有一定的毒性,且用丁黃藥其捕收力已足夠,所以本次試驗只用丁黃藥作為該硫化鋅礦物的捕收劑。
試驗條件:自然pH值,磨礦粒度-0.074mm占76%,浮選濃度35%,松油60g/t,經(jīng)一次粗選產(chǎn)粗精礦,丁黃藥用量做了50g/t、100g/t、150g/t,試驗結(jié)果表明丁黃藥以100g/t的較好。丁黃藥用量試驗結(jié)果見圖3。
由圖3可知,當粗選丁黃藥用量為100g/t時,鋅精礦的產(chǎn)率、品位及回收率分別為10.77%,32.57%和91.58%。雖然丁黃藥用量為150g/t時鋅精礦的回收率稍有提高,但提高幅度有限,且此用量下鋅精礦的品位下降到了27.59%,比丁黃藥用量為100g/t時的鋅精礦品位下降了約5%。綜合考慮,粗選丁黃藥用量為100g/t時,對該礦石的選別具有較好的技術(shù)經(jīng)濟指標。
2.3.3 掃選和精選藥劑用量試驗
粗選起泡劑按常規(guī)采用松油,其用量沒有做詳細的對比試驗,只是根據(jù)試驗現(xiàn)象、泡沫的粘性、松散性、帶礦、帶泥效果、精選區(qū)泡沫量等來判定,以40g/t為好。故掃選時起泡劑的用量以40g/t為基礎(chǔ)進行試驗。
掃選藥劑用量試驗:掃選丁黃藥、松油用量按常規(guī)比粗選用量減半。為了能夠增加硫化鋅礦物的回收,在掃選作業(yè)中加入活化劑硫酸銅,其用量進行了100g/t、50g/t、30g/t的試驗對比。試驗條件:自然pH值,磨礦粒度-0.074mm占76%,浮選濃度35%,粗選丁黃藥100g/t,松油40g/t,掃選丁黃藥50g/t,松油20g/t。經(jīng)一粗一掃,粗掃選精礦合并作為粗精礦。試驗結(jié)果見圖4。由圖4可知,當掃選硫酸銅用量為50g/t時,粗精礦的鋅品位為27.07%,回收率為93.39%,此用量下的回收率比用量為30g/t時的91.77%有一定程度的提高,但與用量為100g/t時的回收率93.78%相比相差很小,且這三種用量下的粗精礦鋅品位相當,故綜合考慮掃選硫酸銅用量為50g/t時效果最好。
精選藥劑用量試驗:選用石灰作為精選作業(yè)的脈石抑制劑,其用量精Ⅰ、精Ⅱ均以500g/t為好,精Ⅲ為空白精選。
3 結(jié)束語
(1)云南某硫化鋅礦全部為塊礦,含鉛0.094%,鋅3.83%,硫10.00%,銀11.7克/噸,砷0.052%,可回收金屬為鋅、銀。
(2)礦石中硫化鋅礦物較易回收,采用常規(guī)藥劑及較簡單選礦工藝即可回收,指標為:精礦產(chǎn)率8.07%,品位41.85%,回收率90.42%。
(3)礦石由于硫化鋅礦物嵌布粒度極不均勻,一般在0.010~1mm之間,與重晶石、石英等脈石結(jié)合緊密,所以須細磨才能使精礦品位提高。
參考文獻:
[1]Amy c. Tolcin. 2014 Minerals Yearbook NICKEL, ZINC [ADVANCE RELEASE] [DB/OL]. 2017-4-24.
[2]肖巧斌.某難選復(fù)雜鉛鋅礦石選礦工藝研究[J].有色金屬(選礦部分),2010(3):26-28.
[3]謝賢,童雄,王成行,等.某難選高硫鉛鋅礦的選礦工藝試驗研究[J].礦場保護與利用,2010(1):37-40.
[4]黃閏芝,楊林院,等.廣西某地高砷難選銅鉛銻鋅礦選礦試驗研究[J].礦產(chǎn)保護與利用,2007(5):27-31.
[5]李輝躍,曾尚林.國外高品位復(fù)雜鉛鋅礦選礦工藝研究[J].礦冶工程,2013,33(3):66-68.