难选铅锌硫化矿浮选新工艺的研究

马国清李更生李京超韩春雨

锡林郭勒盟山金白音呼布矿业有限公司内蒙古锡林郭勒盟026300

摘要：通过研究某铅锌硫化矿石的分选条件与药剂制度，提出了处理该类矿石的分选新工艺。生产实践证明，新工艺不仅在精矿质量和回收率比原工艺有了显著提高，而且药剂耗量也大幅度降低，取得了显著的经济效益和社会效益。

关键词：浮选；方铅矿；闪锌矿；铅锌硫化矿

某铅锌矿为大型多金属共生复杂硫化铅锌矿床，伴生有可观的贵金属银，已建成一座日处理量600t的选矿厂，选厂投产以来，由于原矿含硫高，品位低，铅氧化率高，选矿指标一直很低。在旧的生产工艺中需要的药剂量较大，严重影响该矿的经济效益和环境效益。而浮选是处理铅锌硫化矿的主要方法。本文进行了铅锌浮选分离新工艺的研究。

1选厂原生产工艺

选厂原日处理能力为600t，采用的工艺流程为浮-重联合流程，即采用低碱度优先浮选流程选出铅精矿和锌精矿，然后采用摇床从锌尾矿中选出锡精矿。改造前流程复杂，药剂种类多、用量大，精矿质量差，回收率低。生产选矿指标为：原矿含铅3.0%～4.0%、含锌3.5%～5.8%、含银130g/t左右，获得铅精矿品位48.2%、铅回收率82.0%、铅精中银回收率42.20%；锌精矿品位38.4%、锌回收率78.20%，锌精中银回收率15.10%。铅、锌精矿品位和回收率较国内铅锌选矿指标存在一定差距。

2选矿试验研究

针对原工艺存在的问题，对该矿石的分选条件、药剂制度及工艺流程进行了试验研究。

2.1磨矿细度试验

欲使铅锌有用矿物在浮选过程中有效分离富集回收，必须控制矿石的磨矿条件，以达到矿石的有效单体解离。为了解该矿石需要的细度，进行了磨矿试验。

试验条件：石灰加在球磨机，乙硫氮15g/t，丁黄药15g/t，浮选时间4min，可以得出，物料粒度越细，铅回收率增大，但由于在处理含锡硫化矿时，考虑锡石矿物在铅锌浮选之后的重选回收，矿石又不能磨得太细，结合现场的情况，将磨矿时间定为7min，确定磨矿细度为-0.075mm占65%～70%较好。

2.2石灰用量试验

石灰在硫化矿浮选中用作pH调整剂，而石灰调控和稳定特定矿浆电位的作用主要与Ca（OH）2的缓冲作用及加入地点有关。石灰加在磨机中，可使矿浆获得更低且稳定的氧化还原电位，有利于抑制磁黄铁矿、铁闪锌矿等。同时加入适量的捕收剂，在磨矿过程中，矿粒一旦产生新鲜表面就能立即与药剂作用，减少影响颗粒可浮性的不利因素，有利于改善铅的分选指标。

试验条件：石灰加在磨机，乙硫氮15g/t，丁黄药15g/t，浮选时间4min，从石灰用量对矿浆pH及矿浆电位E的影响可以看到，随着石灰用量的增加，矿浆pH值上升，矿浆电位下降；当石灰用量增加到6kg/t后，此时矿浆电位基本稳定在164～185mV。在本试验中，随着石灰用量的增加，铅的回收率也增大，当矿浆电位基本稳定后，方铅矿与闪锌矿、铁闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿达到了有效分离。当磨矿机中的石灰用量为8kg/t时，铅精矿中铅的回收率达到85%。因此对于高硫铅锌矿，将矿浆电位调整到稳定值，可使磁黄铁矿、黄铁矿和铁闪锌矿被抑制。

2.3选铅捕收剂用量及加入磨机比例试验

在固定加入球磨机的石灰用量为8kg/t的条件下，磨矿7min，进行了高碱条件下选铅捕收剂丁黄药和乙硫氮的用量试验。丁黄药和乙硫氮的配比为1∶1，

从试验结果可以看出，在总用量相近的情况下，捕收剂在磨机中添加比例增加，有助于增加总铅回收率。综合考虑以第3种情况为好。

2.4起泡剂试验

丁黄药和乙硫氮混合用药（1∶1配比）总量50g/t，磨机加入40g/t，石灰用量为10kg/t的条件下，磨矿7min，采用2#油、BK201为起泡剂，起泡剂用量为30g/t，从试验结果看出，采用2#油作起泡剂时更有利于铅的回收。在以后的试验中，均采用2#油作为起泡剂。

2.5锌抑制剂试验

众所周知，由于传统的铁闪锌矿抑制剂氰化物是有毒药剂，必须开发研究新的无毒、高效复合型无机抑制剂来取代之。为解决铅-锌分离以及降硫等问题，国内外广大选矿者进行了大量研究。据报道：有人用硫酸锌和氯化铵抑制铁闪锌矿；还有用硫酸亚铁与氯化物混用来抑制铁闪锌矿与黄铁矿；有人研究了浮选方铅矿和闪锌矿时，用硫酸铜与羊毛铬蓝黑B混用，硫酸铜可抑制闪锌矿的浮选而不是活化之。其中应用较为广泛地是硫化钠、亚硫酸钠和硫酸锌混用来抑制铁闪锌矿与黄铁矿。本试验将在高碱度条件下，对比有、无抑制剂的试验情况。在石灰用量为8kg/t条件下，丁黄药和乙硫氮总用量为50g/t，添加硫酸锌和硫化钠，比例为1∶1，总量为600g/t，与无抑制剂进行对比试验。

试验表明：在选铅系统中添加硫酸锌和硫化钠，与无抑制剂试验结果相比，铅的回收率无明显变化，铅的品位略有提高，铅尾矿中的锌也无变化。分析原因，在高碱度条件下，石灰通过调节pH值来调控矿浆电位，使得铅、锌、硫得到了有效分离，因此不需要再添加硫酸锌和硫化钠。

2.6快速浮选流程试验

近年来，在直接优先浮选和混合浮选两种原则流程基础上，在选矿实践中相继出现了等可浮选流程、分支串流浮选流程、异步浮选流程、粗细分选流程和各种联合流程，如重-浮联合流程，选冶联合流程等。本试验采用快速优先浮选流程，常规优先流程是铅经过两次粗选后，铅粗精矿经4次精选后，得铅精矿，而快速优先流程则在常规流程上作些改变，经粗一选后的铅粗精矿直接进入精三选别，而粗一的尾矿再依常规流程，经粗二选别，铅粗精矿经4次精选后，获得铅精矿，从结果可以看出，采用快速优先浮铅流程，铅的品位和回收率都有提高，特别是回收率显著得到改善，分析原因，主要是在足够捕收剂条件下，铅经粗一选别后，铅金属近80%左右直接进入精选三，这样减少了中矿循环量及“脱药”等不利因素，有利于提高铅的品位和回收率。同样地，在选锌系统也采用快速优先浮选流程，试验情况类似，在此不再赘述。

2.7闭路试验

综合以上开路试验的的较优条件，结合现场情况和其它选厂的成功经验，进行小型闭路试验，试验结果可以看到，此闭路试验获得了相当好的结果。铅精矿品位达60.16%，铅回收率88.30%，铅精中银回收率57.33%；锌精矿品位达47.27%，锌回收率87.31%，锌精中银回收率13.50%。铅、锌精矿品位和回收率都有大幅提高。对该铅锌硫化矿，本研究提出的新工艺，各项指标达到了预期目的。在此基础上，可进一步进行工业试验。

结论

通过本研究表明，在磨机中添加足量的石灰和适量的捕收剂乙硫氮和丁黄药，可充分利用石灰对特定矿浆电位调控与稳定作用，在不加其它锌抑制剂条件下，利用快速流程的浮选速度快、浮选时间短的优势，优化浮选工艺条件和药剂制度，实现方铅矿、铁闪锌矿、磁黄铁矿的有效分离。该新工艺已经成功地应用于某选矿厂的生产实践。生产实践证明，该工艺具有药剂用量少、分选指标高、适应性强、稳定性好等优点，为处理高硫铅锌矿提供了一种有效的方法。

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