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        西北某難選鉛鋅礦石浮選試驗

        2014-10-31 02:36:36姜永智李國棟
        金屬礦山 2014年9期
        關鍵詞:鉛鋅礦磨礦石灰

        姜永智 李國棟,2

        (1.西北礦冶研究院,甘肅白銀730900;2.北京科技大學土木與環(huán)境工程學院,北京100083)

        西北某鉛鋅礦是近年勘探發(fā)現(xiàn)的一處較大儲量的鉛鋅礦床,其鉛鋅礦物不僅嵌布粒度細、與脈石礦物共生關系復雜,而且礦石硬度大、可磨性差,加之鉛氧化率較高、脈石礦物較易浮,因此,該礦石屬典型難磨難選鉛鋅礦石[1-4]。基于這些原因,該礦一直處于待開發(fā)狀態(tài)。為盡快確定該礦石資源的開發(fā)利用方案,對有代表性礦樣進行了選礦試驗研究。

        1 礦石性質(zhì)

        礦石中金屬礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦,其次為黃鐵礦、磁鐵礦、磁赤鐵礦,黃銅礦、白鐵礦、赤鐵礦等微量;脈石礦物主要有石英,其次為綠泥石等硅酸鹽礦物及方解石,絹云母、綠泥石、鋯石、金紅石等少量。

        閃鋅礦為該礦石中鋅存在的主要形式,約占礦物總量的8.7%,以他形粒狀集合體為主,分布極不均勻,粒度一般為0.1~0.02 mm,以微細粒嵌布為主,與脈石、方鉛礦、磁鐵礦等緊密共生,部分方鉛礦、閃鋅礦呈細粒網(wǎng)狀交織在一起,難以充分解離;此外,礦石中的脈石礦物硬度高。

        方鉛礦為該礦石中鉛存在的主要形式,約占礦物總量的0.8%,偶見白鉛礦。方鉛礦分布不均勻,大部分呈他形—半自形晶粒狀,少數(shù)為自形晶等軸晶粒,粒度為0.1~0.015 mm,其嵌布關系相當復雜,主要分布在脈石粒間,與脈石間界限清楚,與閃鋅礦間嵌鑲關系更復雜,既可見方鉛礦交代閃鋅礦,也可見方鉛礦呈脈狀、網(wǎng)脈狀充填于閃鋅礦微裂隙間,但因其晶粒微細,因而單體解離難度極大。

        礦石主要化學成分分析結(jié)果見表1,鉛、鋅礦物物相分析結(jié)果分別見表2、表3。

        表1 礦石主要化學成分分析結(jié)果Table 1 Chemical components analysis of the raw ore %

        表2 礦石鉛物相分析結(jié)果Table 2 Lead phase analysis of the ore %

        表3 礦石鋅物相分析結(jié)果Table 3 Zinc phase analysis of the ore %

        從表1可以看出,該礦石鉛、鋅含量較高,具有回收價值。

        從表2、表3可以看出,礦石中鉛、鋅以硫化礦物為主,鉛氧化率較高,達15.38%,不利于鉛回收率的提高。

        2 試驗結(jié)果與討論

        根據(jù)該礦石性質(zhì),借鑒以往類似礦石研究成果[5-10]和大量探索試驗結(jié)果,確定了優(yōu)先浮鉛再浮鋅的原則流程。試驗以石灰為鉛鋅浮選介質(zhì)調(diào)整劑,T8為抑制劑、D421為捕收劑抑鋅浮鉛,以硫酸銅為活化劑、丁基黃藥為捕收劑、2#油為起泡劑浮鋅。

        2.1 鉛浮選試驗

        2.1.1 鉛粗選條件試驗

        鉛粗選條件試驗采用1次粗選流程。

        2.1.1.1 磨礦細度試驗

        磨礦細度試驗的石灰用量為2 000 g/t、T8為1 500 g/t、D421 為 40 g/t,試驗結(jié)果見表 4。

        從表4可以看出,隨著磨礦細度的提高,鉛粗精礦鉛品位和鉛回收率均上升,鋅品位和鋅回收率均下降。綜合考慮,確定鉛粗選的磨礦細度為-0.074 mm占85%。

        表4 磨礦細度試驗鉛粗精礦指標Table 4 The lead rough concentrate index under various grinding fineness %

        2.1.1.2 石灰用量試驗

        石灰用量試驗固定磨礦細度為-0.074 mm占85%,T8用量為1 500 g/t、D421為40 g/t,試驗結(jié)果見表5。

        表5 石灰用量試驗鉛粗精礦指標Table 5 The lead rough concentrate index with different dosage of lime

        從表5可以看出,隨著石灰用量的增大,鉛粗精礦鉛品位小幅上升、鉛回收率微幅下降,鋅品位和鋅回收率均下降。綜合考慮,確定鉛粗選石灰用量為4 000 g/t。

        2.1.1.3 T8用量試驗

        T8為西北礦冶研究院研制的新型、高效鋅礦物抑制劑。T8用量試驗固定磨礦細度為-0.074 mm占85%,石灰用量為4 000 g/t、D421為40 g/t,試驗結(jié)果見表6。

        表6 T8用量試驗鉛粗精礦指標Table 6 The lead rough concentrate index with different dosage of T8

        從表6可以看出,隨著T8用量的增大,鉛粗精礦鉛品位先上升后維持在高位、鉛回收率小幅下降,鋅品位和鋅回收率均下降。綜合考慮,確定T8用量為1 500 g/t。

        2.1.1.4 D421用量試驗

        D421由多種不同捕收劑復配而成,對鉛礦物有高效捕收作用,其通過拼合、共吸附作用吸附在鉛礦物表面,從而增強對鉛礦物的捕收作用。D421用量試驗固定磨礦細度為-0.074 mm占85%,石灰用量為4 000 g/t、T8 為1 500 g/t,試驗結(jié)果見表7。

        表7 D421用量試驗鉛粗精礦指標Table 7 The lead rough concentrate index with different dosage of D421

        從表7可以看出,隨著D421用量的增大,鉛粗精礦鉛品位下降、鉛回收率上升,鋅品位和鋅回收率均上升。綜合考慮,確定D421用量為40 g/t。

        2.1.2 鉛粗精礦再磨細度試驗

        鉛粗精礦再磨細度試驗流程見圖1,試驗結(jié)見表8。

        圖1 鉛粗精礦再磨細度試驗流程Fig.1 Regrinding fineness test process of lead rough concentrate

        表8 鉛粗精礦再磨細度試驗鉛精礦1指標Table 8 The lead concentrate1 index under various regrinding fineness of lead rough concentrate %

        從表8可以看出,隨著鉛粗精礦再磨細度的提高,鉛精礦1鉛品位和鉛回收率先上升后維持在高位,鋅品位和鋅回收率先下降后維持在低位。因此,確定鉛粗精礦再磨細度為-0.045 mm占95%。

        2.2 鋅粗選條件試驗

        鋅粗選條件試驗流程見圖2。

        圖2 鋅粗選條件試驗流程Fig.2 Zinc roughing concentration process

        2.2.1 石灰用量試驗

        石灰用量試驗的丁基黃藥用量為80 g/t,試驗結(jié)果見表9。

        表9 石灰用量試驗鋅粗精礦指標Table 9 The zinc rough concentrate index with different dosage of lime

        從表9可以看出,隨著石灰用量的增大,鋅粗精礦鋅品位和鋅回收率均先小幅上升后小幅下降。因此,確定鋅粗選石灰用量為2 000 g/t。

        2.2.2 丁基黃藥用量試驗

        丁基黃藥用量試驗的石灰用量為2 000 g/t,試驗結(jié)果見表10。

        表10 丁基黃藥用量試驗鋅粗精礦指標Table 10 The zinc rough concentrate index with different dosage of butyl xanthate

        從表10可以看出,隨著丁基黃藥用量的增大,鋅粗精礦鋅品位下降、鋅回收率上升。綜合考慮,確定丁基黃藥用量為80 g/t。

        2.3 閉路試驗

        在條件試驗和開路試驗基礎上進行了閉路試驗,試驗流程見圖3,試驗結(jié)果見表11。

        圖3 閉路試驗流程Fig.3 Closed circuit test process

        表11 閉路試驗結(jié)果Table 11 Results of closed circuit test %

        從表11可以看出,采用圖3所示的閉路流程處理該礦石,可取得鉛品位為60.45%、含鋅8.90%、鉛回收率為75.95%的鉛精礦以及鋅品位為51.60%、含鉛0.31%、鋅回收率為87.39%的鋅精礦。

        3 結(jié)論

        (1)西北某鉛鋅礦石中礦物成分復雜,金屬、非金屬礦物種類繁多,有回收價值的元素為鉛、鋅,鉛主要以方鉛礦的形式存在,鋅主要以閃鋅礦的形式存在,方鉛礦、閃鋅礦等分布極不均勻,鉛氧化率相對較高,達15.38%;鉛、鋅礦物嵌布粒度細微,分別為0.1~0.015 mm和0.1~0.02 mm;鉛鋅礦物之間以及鉛鋅礦物與其他礦物間嵌布關系復雜,且脈石礦物硬度高,因而鉛、鋅單體解離難度非常大。

        (2)在磨礦細度為-0.074 mm占85%的情況下,采用1粗1掃3精選鉛(鉛精選前再磨至-0.045 mm占95%)、1粗1掃2精選鋅、中礦順序返回的閉路流程處理該礦石,可取得鉛品位為60.45%、含鋅8.90%、鉛回收率為75.95%的鉛精礦以及鋅品位為51.60%、含鉛0.31%、鋅回收率為87.39%的鋅精礦。

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