李永亭 張?jiān)讫?/p>

（山東鑫海礦業(yè)技術(shù)裝備股份有限公司）

復(fù)雜多金屬硫化礦的浮選分離一直以來(lái)都是選礦領(lǐng)域的難題之一。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，銅、鉛、鋅等礦產(chǎn)資源被大規(guī)模開(kāi)采利用，導(dǎo)致易選礦石日益減少，銅、鉛共伴生多金屬資源的開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越受到選礦工作者的重視［1］，提高這些資源的回收效率，對(duì)保持資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用具有現(xiàn)實(shí)意義［2］。

廣西某礦石屬含銀低銅鉛鋅多金屬?gòu)?fù)雜硫化礦，黃銅礦多呈不規(guī)則狀，黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦之間鑲嵌關(guān)系復(fù)雜，少部分黃銅礦被閃鋅礦包裹。礦石中的銀礦物以輝銀礦為主，粒度為0.001～0.02 mm，與黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦緊密鑲嵌，分離選別困難。因此，為綜合回收利用各有價(jià)組分，對(duì)該礦進(jìn)行了有價(jià)組分綜合回收利用工藝研究，以期為同類礦石的綜合利用提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1 礦石性質(zhì)

原礦主要化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1，銅、鉛、鋅、銀物相分析結(jié)果見(jiàn)表2～表5。

注：Ag、Au含量單位為g/t。

由表1～表5可知，該礦石化學(xué)成分極為復(fù)雜，可供選礦富集回收的元素主要是銅、鉛、鋅、銀，含量分別為0.56%，0.89%，6.71%，211 g/t，鐵、硫含量分別為25.54%，22.74%，均可綜合利用；銅主要以原生硫化銅形式存在，分布率達(dá)94.64%；鉛賦存形式相對(duì)復(fù)雜，呈方鉛礦產(chǎn)出的硫化鉛占74.16%；鋅賦存形式比較簡(jiǎn)單，呈閃鋅礦產(chǎn)出的硫化鋅占97.32%；銀主要以硫化銀的形式存在，其他呈類質(zhì)同象形式賦存在金屬硫化物中。

2 試驗(yàn)設(shè)備及藥劑

試驗(yàn)設(shè)備采用XMB-φ200 mm×240 mm 棒磨機(jī)、XMQ-φ240 mm×90 mm 錐形球磨機(jī)、φ400 mm×300 mm 鼓型濕式磁選機(jī)、XFD 系列掛槽式浮選機(jī)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)套篩。

浮選藥劑采用工業(yè)硫酸、硫酸鋅、硫酸銅、草酸、石灰（分析純）、25#黑藥、乙硫氮、丁基黃藥、戊基黃藥、Z-200（工業(yè)品）、水玻璃、活性炭、MIBC、氯化鈣、2#油（工業(yè)品）。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 原礦直接磁選試驗(yàn)

在未預(yù)先磁選選鐵及磁黃鐵礦的條件下，進(jìn)行了多次全流程閉路試驗(yàn)，均無(wú)法獲得合格品位的銅精礦及鋅精礦。分析影響精礦品位的主要原因是原礦硫含量高達(dá)22.74%，除了黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銀礦外，其他金屬硫化物以黃鐵礦和磁黃鐵礦居多，磁黃鐵礦含量達(dá)13.56%，且該礦黃鐵礦可浮性很好，而磁黃鐵礦與鐵閃鋅礦可浮性極其相似，兩者在銅鉛分離閉路及鋅硫分離閉路中很難被完全抑制，始終在中礦循環(huán)和累積。為消除鐵閃鋅礦及磁黃鐵礦對(duì)鋅品位的影響，進(jìn)行原礦直接磁選試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6 可知，原礦直接磁選鐵精礦中銅、鉛、鋅、銀回收率分別為8.97%，8.65%，9.92%，40.42%；鐵精礦中金屬互含嚴(yán)重，部分有價(jià)元素銅、鉛、鋅、銀夾雜，有價(jià)元素的回收率受到極大影響。

3.2 磁選精礦反浮選試驗(yàn)

為提高產(chǎn)品選別指標(biāo)，進(jìn)行磁選精礦反浮選試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

注：Ag、Au含量單位為g/t。

由表7 可知，磁選精礦反浮選鐵精礦中銅、鉛、鋅、銀的回收率分別為0.11%，0.20%，0.17%，0.36%，有價(jià)元素銅、鉛、鋅、銀夾雜明顯下降。

3.3 一段磨礦細(xì)度試驗(yàn)

合適的磨礦細(xì)度是由礦石的嵌布粒度和嵌布特性決定的［3］，對(duì)于粗細(xì)極不均勻的銅礦石，要獲得較好的選礦指標(biāo)，必須使大部分銅礦物單體解離［4］，故探索磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響。在ZnSO4用量1 200 g/t、Na2SO3用量500 g/t、捕收劑Z-200用量85 g/t、2#油用量15 g/t的條件下進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

注：Ag含量單位為g/t。

由圖4 可見(jiàn)，當(dāng)磨礦細(xì)度由-0.074 mm70%提高到-0.074 mm85%時(shí)，銅精礦品位由5.55%降低到4.29%，銅回收率由60.16%提高到70.02%；進(jìn)一步提高磨礦細(xì)度，銅回收率仍有上升趨勢(shì)，但銅精礦品位下降；綜合考慮，磨礦細(xì)度選擇-0.074 mm85%。

3.4 水玻璃用量試驗(yàn)

經(jīng)濟(jì)合理的選礦工藝和藥劑制度對(duì)復(fù)雜銅鉛鋅礦石資源的開(kāi)發(fā)利用至關(guān)重要［5］。選礦藥劑水玻璃具有較強(qiáng)的分散作用，可降低易浮礦泥對(duì)銅浮選的影響，同時(shí)對(duì)方鉛礦具有一定抑制作用。在磨礦細(xì)度-0.074 mm85%、ZnSO4用量1 200 g/t、Na2SO3用量500 g/t、捕收劑Z-200 用量85 g/t、2#油用量15 g/t的條件下進(jìn)行水玻璃用量試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5 可見(jiàn)，當(dāng)水玻璃用量由0 g/t 增加到1 000 g/t 時(shí)，銅精礦回收率由66.92%增加到72.09%，說(shuō)明水玻璃對(duì)礦漿具有分散作用，黃銅礦可浮性得到增強(qiáng)；繼續(xù)增加水玻璃用量，銅回收率下降，故水玻璃用量選擇1 000 g/t。

3.5 硫酸鋅用量試驗(yàn)

為考查硫酸鋅對(duì)優(yōu)先選銅選礦指標(biāo)的影響，在磨礦細(xì)度-0.074 mm85%、水玻璃用量1 000 g/t、Na2SO3用量500 g/t、捕收劑Z-200 用量85 g/t、2#油用量15 g/t 的條件下，進(jìn)行硫酸鋅用量試驗(yàn)。試驗(yàn)工藝流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。

由圖6 可見(jiàn)，隨著硫酸鋅用量的增加，銅精礦銅品位由3.08%提高到3.75%，銅回收率由73.33%下降到69.22%，當(dāng)硫酸鋅用量大于1 200 g/t 時(shí)，銅精礦回收率呈現(xiàn)大幅度下降趨勢(shì)；綜合考慮，硫酸鋅用量選擇1 200 g/t。

3.6 亞硫酸鈉用量試驗(yàn)

亞硫酸鈉是閃鋅礦、黃鐵礦的有效抑制劑，對(duì)方鉛礦亦具有一定的抑制效果，為有效提高銅精礦品位，并降低鉛互含量，在磨礦細(xì)度-0.074 mm85%、水玻璃用量1 000 g/t、ZnSO4用量1 200 g/t、捕收劑Z-200用量85 g/t、2#油用量15 g/t 的條件下，進(jìn)行亞硫酸鈉用量試驗(yàn)。試驗(yàn)工藝流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7。

由圖7 可見(jiàn)，當(dāng)亞硫酸鈉用量由0 g/t 增加到500 g/t 時(shí)，銅精礦銅品位由2.09%提高到3.64%，銅回收率由72.65%增加至73.56%，繼續(xù)增加亞硫酸鈉用量，銅回收率降低；綜合考慮，亞硫酸鈉用量選擇500 g/t。

3.7 Z-200捕收劑用量試驗(yàn)

Z-200 是選擇性良好的銅礦物捕收劑［6］，對(duì)方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等硫化礦捕收能力較弱。為考查捕收劑Z-200用量對(duì)銅浮選指標(biāo)的影響，在磨礦細(xì)度-0.074 mm85%、水玻璃用量1 000 g/t、硫酸鋅用量1 200 g/t、亞硫酸鈉用量500 g/t、2#油用量15 g/t 的條件下，進(jìn)行銅粗選捕收劑Z-200用量試驗(yàn)。試驗(yàn)工藝流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖8。

由圖8 可見(jiàn)，當(dāng)Z-200 用量由25 g/t 增加到85 g/t時(shí)，銅精礦銅品位由4.15%降低至3.55%，銅回收率由62.11%提高至73.65%；當(dāng)Z-200用量繼續(xù)增加，銅回收率仍有所上升，但銅精礦銅品位下降；綜合考慮，銅粗選Z-200用量選擇85 g/t。

3.8 鉛、鋅、硫選別試驗(yàn)

通過(guò)試驗(yàn)研究，確定優(yōu)先選銅后，銅掃選尾礦采用1 粗3 精1 掃流程選鉛，鉛掃選尾礦通過(guò)1 粗2 精1掃混浮鋅、硫，鋅硫混浮精選2 精礦通過(guò)1 粗3 精2 掃流程分離鋅、硫。詳細(xì)的條件試驗(yàn)確定了鉛、鋅、硫的最佳藥劑制度，鉛粗選石灰用量2 000 g/t、硫化鈉用量500 g/t，25#黑藥+乙硫氮用量（20+60）g/t、2#油用量15 g/t，鋅硫混浮粗選硫酸銅用量800 g/t、丁基黃藥用量500 g/t、2#油用量15 g/t，鋅硫分離粗選石灰用量4 000 g/t。

4 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行全流程閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖9，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

由表8 可知，閉路試驗(yàn)得到了銅品位16.29%、銅回收率61.23%的銅精礦，銅精礦中銀品位1 807.94 g/t，銀回收率17.63%；鉛品位20.34%，鉛回收率54.13%，銀品位3 741.31 g/t，銀回收率37.21%的銀鉛精礦；鋅品位46.92%，鋅回收率88.14%的鋅精礦；獲得的選礦指標(biāo)較好，達(dá)到了綜合回收有價(jià)組分的目的。

注：Ag含量單位為g/t。

5 結(jié) 論

（1）廣西某含銀低銅鉛鋅多金屬硫化礦礦物組成較為復(fù)雜，屬于含銀低銅鉛鋅復(fù)雜難選硫化礦，可供選礦回收的元素是銅、鉛、鋅、銀。黃銅礦多呈不規(guī)則狀，黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦之間鑲嵌關(guān)系復(fù)雜，少部分黃銅礦被閃鋅礦包裹。礦石中的銀礦物以輝銀礦為主，與黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦緊密鑲嵌，分離選別困難。

（2）采用預(yù)先回收磁鐵礦工藝，去除大部分磁黃鐵礦，更有利于后續(xù)硫化礦浮選穩(wěn)定，獲得較好的銅精礦、鋅精礦等品位與回收率指標(biāo)。

（3）磨礦細(xì)度試驗(yàn)表明，銅粗選較適宜的磨礦細(xì)度為-0.074 mm85%，主要原因是浮選采用高選擇性捕收劑Z-200作為黃銅礦捕收劑，對(duì)黃銅礦單體解離度的要求相對(duì)較高。

（4）采用磁選—銅鉛優(yōu)先浮選—鋅硫混浮—鋅硫分離工藝試驗(yàn)，可得到銅品位16.29%、銅回收率61.23%的銅精礦，銅精礦中銀品位1 807.94 g/t，銀回收率17.63%；鉛品位20.34%，鉛回收率54.13%，銀品位3 741.31 g/t，銀回收率37.21%的銀鉛精礦；鋅品位46.92%，鋅回收率88.14%的鋅精礦；獲得了較好的選礦指標(biāo)，達(dá)到了綜合回收有價(jià)組分的目的，對(duì)保持資源的可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。