竇源東 冷守全 劉念國 姜紹軍 闕永航

(1.招金有色礦業(yè)有限公司；2.招遠(yuǎn)界河礦業(yè)有限公司)

河北某鉛鋅礦浮選工藝優(yōu)化

竇源東1冷守全1劉念國1姜紹軍1闕永航2

(1.招金有色礦業(yè)有限公司；2.招遠(yuǎn)界河礦業(yè)有限公司)

河北某低品位鉛鋅礦由于礦石性質(zhì)復(fù)雜，選礦廠原生產(chǎn)工藝流程及藥劑制度不合理，鉛、鋅回收率及精礦品位偏低，經(jīng)過試驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐，通過對破碎浮選工藝流程改進(jìn)及藥劑制度優(yōu)化，鉛、鋅回收率比原來分別提高了9.62個(gè)百分點(diǎn)和9.88個(gè)百分點(diǎn)，精礦品位分別提高了5.36個(gè)百分點(diǎn)和5.80個(gè)百分點(diǎn)，且選礦生產(chǎn)成本大幅降低，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益。

鉛鋅礦 浮選 藥劑制度優(yōu)化 工藝改造

河北某鉛鋅礦位于河北省，礦石品位較低，性質(zhì)較為復(fù)雜，氧化率較高，不利于鉛鋅分離。選礦廠生產(chǎn)規(guī)模為1 000 t/d，選廠工藝流程與藥劑制度都存在較多的不合理之處且生產(chǎn)指標(biāo)不理想，鉛、鋅元素回收率只有72.3%、71.5%，精礦品位也只有50.31%、46.82%，嚴(yán)重影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，限制了企業(yè)的發(fā)展[1]。為此，針對該選廠存在的一系列問題，通過試驗(yàn)分析進(jìn)行了流程改進(jìn)和藥劑制度優(yōu)化。改進(jìn)后鉛、鋅回收率得到了大幅提高，且降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)多元素分析

對原礦進(jìn)行化學(xué)多元素分析，其分析結(jié)果見表1。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

元素CuPbZnSAsTFeSiO2含量0.0781.222.153.610.0483.1657.02元素K2OAl2O3MnCaOMgOAuAg含量3.0712.581.120.970.470.1011.30

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1可知，礦石中最主要的化學(xué)組分是SiO2，其次為Al2O3、CaO、K2O及Fe、S、MgO等，有價(jià)組分是Pb、Zn，有害元素As含量較低。

1.2 礦石礦物組成及特性

礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等，脈石礦物主要有石英、絹云母、黏土礦物等。礦樣的礦物組成簡單，但金屬礦物賦存狀態(tài)復(fù)雜，方鉛礦多與閃鋅礦、黃鐵礦進(jìn)行交代，呈港灣狀、蠶食狀構(gòu)成侵蝕狀態(tài)結(jié)構(gòu)，而閃鋅礦與黃鐵礦、方鉛礦接觸呈不規(guī)則他形晶粒，在礦石中呈浸染分布。由于鉛、鋅礦物賦存狀態(tài)復(fù)雜，呈浸蝕狀態(tài)結(jié)構(gòu)，會造成鉛、鋅精礦互存含量的增高，影響鉛、鋅分離選礦指標(biāo)。

1.3 粒度篩分及單體解離度分析

將原礦磨至-0.074mm65%以下進(jìn)行水篩析分析，其結(jié)果見表2。

表2 原礦水篩析分析結(jié)果

單體解離度測定表明：在磨礦細(xì)度為 -0.074mm65%時(shí)，鉛礦物全樣解離度為83.86%，鋅礦物全樣解離度為85.79%；在 -0.06mm粒級礦物中鉛、鋅單體解離度高達(dá)92%以上，分別占全樣解離度的63.30%、62.01%，可見控制好磨礦細(xì)度是改善鉛、鋅浮選質(zhì)量指標(biāo)的關(guān)鍵。

2 浮選工藝改進(jìn)前生產(chǎn)情況分析

2.1 原浮選工藝流程

原浮選工藝流程采用2段1閉路破碎、1段磨礦，磨礦細(xì)度在-0.074mm60%左右，采用優(yōu)先浮鉛工藝，浮鉛采用1粗3精1掃，鋅浮選采用1粗3精2掃。鉛浮選用石灰做調(diào)整劑，黃鐵礦做抑制，丁胺黑藥捕收方鉛礦，硫酸鋅抑制閃鋅礦；鋅浮選硫酸銅做為活化劑，丁黃藥做鋅捕收劑，具體的藥劑制度與工藝流程見圖1[2]。

圖1 鉛鋅浮選工藝流程

2.2 原浮選工藝存在的主要問題

選廠前期生產(chǎn)運(yùn)行一段時(shí)間，由于礦石性質(zhì)變化較大，礦石粒度分布寬，細(xì)料含量較多，原有浮選工藝及藥劑條件不合理的問題越來越嚴(yán)重，生產(chǎn)工藝指標(biāo)不理想，其存在的主要問題如下：

(1)破碎段。破碎系統(tǒng)細(xì)料較多且濕度大，黏料、供料不及時(shí)，磨礦只能實(shí)現(xiàn)800t/d且不穩(wěn)定，造成細(xì)度不穩(wěn)定，導(dǎo)致浮選波動，不好操作等一系列問題。

(2)磨浮。-0.074mm60%部分鉛、鋅礦物沒有解離；老式自吸攪拌式XJ-5.8型浮選機(jī)對泡沫槽中的泡沫吸力小，容易使泡沫管內(nèi)精礦沉淀，造成“冒槽”現(xiàn)象；鉛浮選時(shí)間較長，掃選2的富集效果不明顯，增加了運(yùn)行電耗；石灰添加不均勻，調(diào)漿pH值不穩(wěn)定。2012年全年累計(jì)生產(chǎn)指標(biāo)見表3。

表3 改進(jìn)前2012年全年累計(jì)生產(chǎn)指標(biāo)

(3)鋅抑制劑。用單一硫酸鋅對閃鋅礦進(jìn)行抑制效果不好，且用量較大，勢必在浮選鋅的過程中加大量的硫酸銅進(jìn)行活化，且整個(gè)生產(chǎn)全部利用尾礦壩回水，水中Zn2+與Cu2+濃度較大，尾礦回水交叉回用，嚴(yán)重影響目標(biāo)礦物的上浮。

(4)鉛精選活性碳應(yīng)用。由于選用丁胺黑藥作鉛捕收劑，其選擇性不強(qiáng)，用量過多，導(dǎo)致3次精選中礦漿黏度過大，藥劑濃度過大，鉛精礦品位難以提高，需加大量的活性碳脫藥后鉛礦物再次富集，導(dǎo)致大量鉛礦物在中礦中循環(huán)不能刮出，形成循環(huán)負(fù)荷且生產(chǎn)極不穩(wěn)定，同時(shí)藥劑用量過大，生產(chǎn)成本增加。

3 工藝流程及藥劑制度優(yōu)化措施

針對原有工藝流程和藥劑制度兩方面存在的不合理情況，通過分析并進(jìn)行了一系列選礦對比試驗(yàn)，結(jié)合原有設(shè)備配置，進(jìn)行了如下改進(jìn)：

(1)增加預(yù)選格篩，對原礦分級。礦石中含有約20%～30%小于30mm的物料，此部分細(xì)料仍然進(jìn)破碎，影響了破碎能力。增加預(yù)選格篩，篩上產(chǎn)品進(jìn)入顎式破碎機(jī)，篩下產(chǎn)品堆放在原礦場通過皮帶直接給到粉礦倉。增加預(yù)選格篩不但提高了處理量穩(wěn)定了生產(chǎn)，同時(shí)降低了破碎設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度和生產(chǎn)單耗。

(2)磨礦細(xì)度。提高磨礦細(xì)度至-0.074mm65%以上。

(3)浮選流程改進(jìn)。將選鉛流程的2段掃選作業(yè)改為1段掃選作業(yè)，在回收率不受影響的情況下可節(jié)電約22kWh；將老式自吸攪拌式XJ-5.8型浮選機(jī)的精礦管分別接到2個(gè)浮選機(jī)上，增大吸漿能力，減少精礦泡沫沉淀引起的“冒槽”現(xiàn)象。

(4)藥劑制度優(yōu)化。捕收劑采用選擇性較強(qiáng)的乙硫氮，不再加活性碳；鋅抑制劑采用ZnSO4+Na2SO3組合抑制，經(jīng)過試驗(yàn)指導(dǎo)生產(chǎn)，大大降低了藥劑用量并起到了很好的作用；由于鋅抑制劑用量的降低，CuSO4用量大幅降低，有效的降低了礦漿抑制劑、活化劑的離子濃度，改善了浮選環(huán)境[3]；取消活性碳的添加。通過一系列的優(yōu)化措施，生產(chǎn)指標(biāo)有了極大的提高，且大幅度降低了生產(chǎn)成本。改進(jìn)后生產(chǎn)指標(biāo)見表4。

表4 改進(jìn)后2013年全年累計(jì)生產(chǎn)指標(biāo)

4 優(yōu)化后經(jīng)濟(jì)效益

2012年河北某鉛鋅礦礦石年處理量為18萬t，鉛、鋅回收率分別為72.87%、71.32%；改進(jìn)后2013年選礦廠全年處理量為26萬t，鉛、鋅回收率分別提高到81.92%、81.38%；鉛金屬按11500元/t(扣去冶煉費(fèi)用)，鋅金屬按9000元/t(扣去冶煉費(fèi)用)進(jìn)行計(jì)算，鋅精粉年增加效益495萬元，鉛精粉年增加效益324.3萬元；選礦成本2012年全年平均為78.04元/t，生產(chǎn)工藝進(jìn)行全面改造后，動力成本、藥劑成本等有了大幅下降，2013年全年選礦成本為62.78元/t，比2012年下降了15.26元/t，年可節(jié)約選礦成本396萬元。

5 結(jié) 語

河北某鉛鋅礦浮選工藝及藥劑制度優(yōu)化后，整個(gè)浮選指標(biāo)得到了明顯好轉(zhuǎn)，鉛、鋅回收率分別達(dá)到了81.92%，81.38%，回收率有了顯著提高，同時(shí)選廠成本下降，企業(yè)年可增加經(jīng)濟(jì)效益1 215萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

[1] 薛亞洲，王海軍.我國鉛鋅礦資源綜合利用現(xiàn)狀[J].中國礦業(yè)，2003(8):9-14.

[2] 戴惠新，王春秀.低硫鉛鋅礦選礦工藝的研究[J].廣東有色金屬學(xué)報(bào)，2001(5):17-20.

[3] 胡熙庚.有色金屬硫化礦選礦[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1987.

2014-11-16)

竇源東(1978—)，男，工程師，265400 山東省招遠(yuǎn)市招金路298#。