崔長(zhǎng)征，緱明亮，陳文科，王建斌

(陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所，陜西 西安 710054)

隨著國(guó)際上對(duì)鉛鋅需求逐年上升以及我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)鉛鋅的需求越來(lái)越大。但多年來(lái)的強(qiáng)化開采使得我國(guó)硫化鉛鋅礦資源越來(lái)越少，混合鉛鋅礦成為了重要的鉛鋅原料，這就要求我們加強(qiáng)探索合適有效的混合鉛鋅礦的分選途徑[1]。本研究針對(duì)陜西某難選混合鉛鋅礦石進(jìn)行了鉛、鋅依次單獨(dú)浮選工藝試驗(yàn)，獲得了較好的選別效果。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石化學(xué)成分及鉛鋅物相分析

對(duì)礦石進(jìn)行了多元素化學(xué)分析、X衍射分析及鉛、鋅的物相分析，結(jié)果見(jiàn)表1～4。

從表1和表2可見(jiàn)，礦石中可利用的有價(jià)元素為Pb和Zn，但Pb含量較低且氧化率較高。Ag達(dá)到了綜合回收利用標(biāo)準(zhǔn)，但本試驗(yàn)暫不考慮其回收問(wèn)題，Ag的回收作為下一步工作內(nèi)容；脈石礦物主要為白云石和石英。表3和表4及巖礦鑒定分析表明，Pb主要賦存在方鉛礦、白鉛礦、鉛釩礦及磷砷鉛釩礦中；Zn主要賦存在閃鋅礦和菱鋅礦中。

1.2 礦石的礦物組成

該礦屬熱液型礦床，礦石工業(yè)類型為多金屬混合鉛鋅礦。礦石中金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦，X衍射分析有白鉛礦及菱鋅礦。方鉛礦、閃鋅礦結(jié)晶粒度較粗，有共生、包裹關(guān)系，菱鋅礦粒度微細(xì)，黃鐵礦約占礦物總量的5%，嵌布粒度較粗。脈石礦物主要為白云石和石英，約占總礦物量的83%， 白云石呈粉晶或細(xì)晶結(jié)構(gòu)， 脈體中白云石與鉛鋅礦礦化關(guān)系密切，部分共生在一起，對(duì)提高鉛鋅精礦品位不利。各礦物詳細(xì)情況介紹如下：

表1 原礦多元素分析結(jié)果

表2 原礦X衍射分析結(jié)果

表3 鉛物相分析結(jié)果

表4 鋅物相分析結(jié)果

1.2.1 閃鋅礦[ZnS]

閃鋅礦是礦區(qū)主要的有用礦物，礦石中含量約占5%左右。一般呈它形粒狀，粒徑大小不等，最大者可到2～3mm，最小的在0.1mm以下，一般的約在0.1～2mm，呈它形粒狀結(jié)構(gòu)，團(tuán)塊狀、條帶狀構(gòu)造。分布于白云石石英脈中。鏡下觀察，閃鋅礦與方鉛礦有相同的成因，都是后期熱液活動(dòng)的產(chǎn)物，與次生白云石和脈石英共生在一起。少數(shù)閃鋅礦發(fā)生氧化，分解后的氧化鋅變成了硫酸鋅，又與圍巖反應(yīng)生成菱鋅礦。菱鋅礦呈細(xì)小的微粒狀，散布于圍巖裂紋中，含量約占2%以下。

礦石中閃鋅礦與方鉛礦共生，且相互包裹。閃鋅礦與黃鐵礦也是共生關(guān)系，但黃鐵礦生成要略晚于閃鋅礦，黃鐵礦微粒分布于閃鋅礦裂紋中。

1.2.2 方鉛礦[PbS]

方鉛礦也是礦區(qū)主要的有用礦物之一，但含量甚少，約占礦石的3%左右，呈它形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑一般都較大，均大于0.15mm，最大可到2mm以上。與閃鋅礦、黃鐵礦共生，分布于白云石石英脈中，為熱液礦化作用形成。礦石中方鉛礦與閃鋅礦共生在一起，有相互交錯(cuò)生長(zhǎng)的特征。

1.2.3 黃鐵礦[FeS2]

礦石中黃鐵礦含量約占5%左右，呈它形、半自形粒狀結(jié)構(gòu)。脈狀、浸染狀構(gòu)造。粒徑大小不等，最大的約在0.5-1mm，最小的為破碎的黃鐵礦，約在0.05mm左右。經(jīng)粗略統(tǒng)計(jì)，約20%左右的黃鐵礦小于0.074mm，約有80%的黃鐵礦大于0.074mm。黃鐵礦有兩種產(chǎn)出特征，主要的一種是與閃鋅礦、方鉛礦共生，呈脈狀分布于白云石石英脈中，為后期熱液作用形成。另一種黃鐵礦呈浸染狀散布于白云巖圍巖中，黃鐵礦與閃鋅礦共生，細(xì)粒黃鐵礦分布于粗大的閃鋅礦晶體的裂隙中。

1.2.4 白云石CaMg(CO3)3

白云石是礦區(qū)主要的脈石礦物，產(chǎn)于細(xì)晶和粉晶白云巖中，部分為次生熱液形成，呈脈狀產(chǎn)出。礦區(qū)含量可到76%左右，呈不規(guī)則的粒狀，半自形菱面體狀。圍巖中的白云石粒徑大小有兩種：約30%左右的白云石粒徑小于0.074mm，約70%的白云石粒徑大于0.074mm，次生脈中白云石大小可到0.3～0.5mm，少數(shù)到1mm左右。圍巖中的白云石呈粉晶或細(xì)晶結(jié)構(gòu)，均勻分布呈塊狀構(gòu)造。脈體中的白云石與鉛鋅礦化關(guān)系密切，多共生在一起。

1.2.5 石英SiO2

石英也是主要的脈石礦物，礦石中含量約10%左右，呈不規(guī)則粒狀，大小約在0.3～1mm與白云石一起呈脈狀分布，系后期熱液活動(dòng)的產(chǎn)物，與鉛鋅礦化作用關(guān)系密切，閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦均賦存于石英脈中。

2 選礦試驗(yàn)研究

根據(jù)礦石性質(zhì)，經(jīng)浮選探索試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采用先選鉛礦物后選鋅礦物的原則流程對(duì)礦石性質(zhì)變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，浮選操作比較穩(wěn)定，鉛、鋅的選別指標(biāo)也較穩(wěn)定。但由于該礦石中含有大量的白云石，在磨礦過(guò)程中較易泥化，對(duì)鉛鋅分選造成很大難度。而常用起泡劑2#油在浮選過(guò)程中帶泥較多，導(dǎo)致分選效果變差。因此，該礦石的分選，關(guān)鍵在于浮選捕收劑的選擇，既要求浮選捕收劑有較高的選擇性，又要求其有一定的起泡性，盡量避免試驗(yàn)過(guò)程中2#油的加入。

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

鉛鋅礦物單體充分解離是鉛鋅分離和提高鉛鋅質(zhì)量和回收率的基本條件。根據(jù)文獻(xiàn)[2～4]和探索試驗(yàn)，以ZnSO4和Na2SO3作介質(zhì)調(diào)整劑及脈石礦物抑制劑，BS-1作捕收劑，優(yōu)先浮選鉛礦物，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)圖1試驗(yàn)結(jié)果，粗選磨礦細(xì)度選擇在注重回收率條件下兼顧品位，故磨礦細(xì)度定為-0.074mm含量80%。

圖1 鉛浮選試驗(yàn)流程

2.2 鉛浮選試驗(yàn)

通過(guò)考查試驗(yàn)流程、藥劑用量(包括鋅礦物抑制劑種類及用量、氧化鉛礦活化劑Na2S用量、捕收劑種類及用量)對(duì)鉛粗選指標(biāo)的影響，最終確定采用圖1所示的鉛粗選流程和藥劑制度，獲得了鉛品位20.87%，回收率72.39%，含鋅2.44%的硫化鉛精礦和鉛品位11.12%，回收率20.15%，含鋅4.40%的氧化鉛精礦。

2.3 鋅浮選試驗(yàn)

在鋅浮選試驗(yàn)中，進(jìn)行了硫化鋅浮選中CuSO4和丁黃藥用量試驗(yàn)及氧化鋅浮選中調(diào)整劑Na2CO3、Na2SiO3，氧化鋅捕收劑Hy-57用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程和藥劑制度見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

圖2 鋅浮選試驗(yàn)流程

表6 鋅浮選試驗(yàn)結(jié)果

2.4 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上，調(diào)整精選作業(yè)藥劑制度，進(jìn)行開路流程試驗(yàn)。在開路流程試驗(yàn)取得較好的試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了閉路流程試驗(yàn)[5]。閉路試驗(yàn)原則流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

圖3 閉路試驗(yàn)流程

表7 閉路試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

1)對(duì)該鉛鋅礦中主要金屬礦物和脈石礦物種類及有價(jià)金屬鉛、鋅的賦存狀態(tài)進(jìn)行了研究，研究結(jié)果有利于合理選擇工藝流程，提高選礦技術(shù)指標(biāo)。

2)該礦屬熱液型礦床，礦石工業(yè)類型為多金屬混合鉛鋅礦。采用硫化鉛、氧化鉛、硫化鋅、氧化鋅依次單獨(dú)浮選工藝流程，在鉛、鋅浮選過(guò)程中分別引入選擇性較好的捕收劑BS-1和Hy-57，避免了起泡劑2#油的加入，實(shí)現(xiàn)了鉛、鋅的有效分離。

3)閉路試驗(yàn)可得到鉛品位51.00%、回收率72.48%、含鋅2.77%的硫化鉛精礦；鉛品位41.65%、回收率18.79%、含鋅7.31%的氧化鉛精礦以及鋅品位51.00%、回收率86.18%、含鉛1.12%的硫化鋅精礦；鋅品位6.82%、回收率8.76%、含鉛0.49%的氧化鋅精礦。

[1] 劉軍.氧化鉛鋅礦的浮選[J].礦業(yè)快報(bào)，2006(10)：26-29.

[2] 及亞娜，紀(jì)軍，孫體昌，等.某含碳細(xì)粒鉛鋅礦浮選工藝研究[J].有色金屬:選礦部分,2009(4):15-18.

[3] 林美群,魏宗武,莫偉,等.廣西某難選鉛鋅礦石鉛鋅分離試驗(yàn)研究[J].金屬礦山,2007(10):722-741.

[4] 陳錦全,魏宗武,陳曄.越南某難選鉛鋅礦石浮選分離試驗(yàn)研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2008,28(6):4442-4461.

[5] 李正要，王玲.某鉛鋅多金屬礦鉛鋅分離試驗(yàn)研究[J].金屬礦山,2009(7)：53-56.