顏順德,黃安平
(湖南水口山有色金屬集團有限公司)
中國鉛鋅礦石賦存條件復雜,有50多種共伴生組分,其中鉛鋅礦中的金、銀回收利用價值很高,有時甚至高于鉛、鋅。微細粒金常與毒砂、黃鐵礦等硫化礦物致密共生,銀的載體礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等[1-4]。某鉛鋅礦石富含金銀,其選礦廠主要產(chǎn)出鉛精礦、鋅精礦、硫精礦3種產(chǎn)品,部分金富集在鉛精礦中,鉛精礦中金回收率為33.21 %,大部分金富集在硫精礦中,硫精礦中金回收率為50.3 %。硫精礦中金的計價系數(shù)較低,僅為50 %,而鉛精礦中金的計價系數(shù)達到80 %。為提高鉛精礦中金回收率,增加鉛精礦的經(jīng)濟效益,進行了選礦試驗研究。
目前,該鉛鋅礦石采用“優(yōu)先選鉛—優(yōu)先選鋅—再選硫”的生產(chǎn)工藝流程,藥劑制度為:選鉛作業(yè)采用硫酸鋅作為鋅抑制劑,25號黑藥作為鉛捕收劑;選鋅作業(yè)采用硫酸銅作為活化劑,HQ66作為鋅捕收劑,D52作為硫抑制劑;選硫作業(yè)采用硫酸銅作為活化劑,丁基黃藥作為硫捕收劑。為了提高金的價值實現(xiàn)率,使金更多地富集在鉛精礦中,在不改變原有生產(chǎn)工藝流程的前提下,本文重點對選鉛流程進行了試驗研究,以期提高鉛精礦中金回收率。
某鉛鋅礦石中有用元素金主要以自然金、金銀礦形式存在,部分微細粒自然金(小于1 μm)以晶格金形式均勻地分布于黃鐵礦中。有用元素銀主要以輝銀礦、碲銀礦、深紅銀礦和淡紅銀礦形式存在;其次以類質(zhì)同象形式賦存于閃鋅礦和黝銅礦中;微量以自然銀和金銀礦形式存在。有用元素鉛主要以方鉛礦形式存在,約占93.92 %;其他以氧化物形式存在,如白鉛礦、鉛黑等,約占6.08 %。有用元素鋅主要以閃鋅礦形式存在,約占92.19 %;其他以氧化物形式存在,如異極礦、紅鋅礦等,約占7.81 %。硫主要以黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等金屬硫化物形式存在。鐵主要以黃鐵礦形式存在,其次以赤鐵礦和褐鐵礦形式存在。脈石礦物有石英、絹云母、綠泥石、透輝石、方解石、白云石等。礦石主要化學成分分析結果見表1。
表1 礦石主要化學成分分析結果
基于鉛精礦中金計價系數(shù)高,貴金屬價值實現(xiàn)率更大的特點,以提高鉛精礦中金回收率為目的,實現(xiàn)效益最大化。結合該鉛鋅礦現(xiàn)有生產(chǎn)工藝流程,主要針對選鉛作業(yè)開展條件試驗,確定最佳磨礦細度、藥劑制度。
合適的磨礦細度能使礦石中的有用礦物充分單體解離,并且可為后續(xù)浮選作業(yè)提供合格粒度。試驗流程及工藝條件見圖1,試驗結果見表2。
圖1 磨礦細度試驗流程
從表2可以看出:隨著磨礦細度的增加,鉛粗精礦中鉛回收率和金回收率均逐漸增大;但在磨礦細度-74 μm 占75.4 %和81.5 % 2種情況下,鉛粗精礦中鉛回收率和金回收率沒有明顯差距。綜合考慮現(xiàn)場磨礦條件及磨礦成本,確定磨礦細度-74 μm占75.4 %。
表2 磨礦細度試驗結果
在鉛精礦品位合格的情況下,為提高鉛精礦中金回收率,進行了捕收劑種類試驗,確定了最佳捕收劑。黑藥類捕收劑對金、銀有良好的捕收能力[5],因此以25號黑藥作為主要捕收劑,與其他捕收劑組合使用,共進行了5組藥劑制度對比試驗。固定磨礦細度-74 μm占75.4 %,25號黑藥用量100 g/t,其他捕收劑用量20 g/t,其他試驗條件及流程見圖1,試驗結果見表3。
表3 捕收劑對比試驗結果
從表3可以看出:在5組藥劑制度中,采用25號黑藥+丁銨黑藥組合作為捕收劑時,鉛粗精礦中金的選別指標相對較好,鉛粗精礦中金品位為10.25 g/t、金回收率為32.58 %。因此,確定25號黑藥+丁銨黑藥組合作為捕收劑。
為確定最佳的藥劑用量,對25號黑藥和丁銨黑藥用量配比進行了試驗,結果見表4。
表4 25號黑藥、丁銨黑藥用量配比試驗結果
從表4可以看出:當丁銨黑藥用量為40 g/t時,組合捕收劑的捕收能力較強,鉛粗精礦品位下降,其質(zhì)量達不到銷售要求。綜合考慮,組合捕收劑用量以25號黑藥100 g/t、丁銨黑藥30 g/t為宜。
硫酸鋅是硫化鋅礦物常用的有效抑制劑。在磨礦細度-74 μm占75 %,25號黑藥100 g/t,丁銨黑藥30 g/t的條件下,進行硫酸鋅用量試驗。硫酸鋅用量分別為400 g/t、600 g/t、800 g/t、1 000 g/t,其他試驗條件及流程見圖1,試驗結果見表5。
表5 硫酸鋅用量試驗結果
從表5可以看出:當硫酸鋅用量為800 g/t、1 000 g/t 時,對鋅的抑制效果都較為理想,且鉛回收率基本相當。綜合考慮藥劑成本,硫酸鋅用量選擇800 g/t為宜。
為進一步證明25號黑藥+丁銨黑藥組合選金藥劑制度的可行性,在不改變原選鋅藥劑制度的前提下,在磨礦細度-74 μm占75 %,硫酸鋅用量800 g/t,25號黑藥用量100 g/t,丁銨黑藥用量30 g/t的條件下開展了閉路試驗。試驗流程見圖2,試驗結果見表6。
圖2 閉路試驗流程
從表6可以看出:鉛精礦鉛品位為49.55 %、鉛回收率為91.08 %,鉛精礦中金品位達到13.02 g/t、金回收率達到35.20 %。閉路試驗證明25號黑藥+丁銨黑藥作為組合捕收劑,在不影響鉛精礦品位及回收率的情況下,提高了鉛精礦中金回收率。在此基礎上,進行了工業(yè)試驗論證。
表6 閉路試驗結果
在實驗室試驗的基礎上,在現(xiàn)場開展了為期10 d的工業(yè)試驗。工業(yè)試驗累計指標見表7。
從表7可以看出:工業(yè)試驗期間,鉛精礦中金品位達到13.59 g/t,金回收率達到36.49 %。鉛精礦中金進一步得到富集,金的價值實現(xiàn)率得到提高。工業(yè)試驗證明,在最佳磨礦細度條件下,采用25號黑藥+丁銨黑藥組合藥劑制度,提高了鉛精礦中金回收率。
表7 工業(yè)試驗累計指標
工業(yè)試驗證明,在該藥劑制度下,提高鉛精礦中金回收率具有可行性。采用新藥劑制度代替原有藥劑制度,取得了明顯的效果。原有藥劑制度下現(xiàn)場生產(chǎn)指標見表8,新藥劑制度下現(xiàn)場生產(chǎn)指標見表9。
表8 原有藥劑制度下現(xiàn)場生產(chǎn)指標
表9 新藥劑制度下現(xiàn)場生產(chǎn)指標
通過對2種藥劑制度下的生產(chǎn)指標進行比較,組合捕收劑的捕收能力較單一捕收劑的捕收能力更強,鉛精礦鉛品位降低了1.69百分點,但鉛回收率由89.15 %提高到91.34 %,提高了2.19百分點;鉛精礦中金回收率由33.21 %提高到37.23 %,提高了4.02百分點;鉛精礦中銀回收率由73.49 %提高到78.20 %,提高了4.71百分點,經(jīng)濟效益顯著。
1)通過條件試驗證明了25號黑藥+丁銨黑藥組合藥劑制度有利于提高鉛精礦中金回收率。在磨礦細度-74 μm占75 %,硫酸鋅用量800 g/t,25號黑藥用量100 g/t,丁銨黑藥用量30 g/t的最佳條件下,閉路試驗獲得的鉛精礦鉛品位49.55 g/t、鉛回收率91.08 %;鉛精礦中金品位13.02 g/t、金回收率35.20 %。
2)工業(yè)試驗及實際生產(chǎn)均取得了較好效果,實際生產(chǎn)中鉛精礦中金回收率由33.21 %提高到37.23 %,提高了4.02百分點;銀回收率由73.49 %提高到78.20 %,提高了4.71百分點。