陳明宇 廖 祥

(武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢430070)

硫化鋅礦物在自然界中以閃鋅礦、鐵閃鋅礦、纖維鋅礦等3 種形式存在［1］。鐵閃鋅礦是閃鋅礦常見的存在形式之一，按含鐵量的差異又分為鐵閃鋅礦、高鐵閃鋅礦和超高鐵閃鋅礦［2］。

蒙古某鋅鐵多金屬礦為高鐵、高硫鐵閃鋅礦。受該國選礦工藝技術(shù)水平、資源狀況以及粗放型生產(chǎn)觀念的影響，建廠前確定的選礦工藝流程不夠完善，導(dǎo)致選礦廠投產(chǎn)后鋅精礦指標(biāo)一直不理想。為了充分利用資源、改善鋅精礦品質(zhì)、提高鋅精礦附加值，開展原礦石選鋅工藝優(yōu)化研究很有必要。

1 礦石性質(zhì)

礦石中金屬礦物主要有磁鐵礦、閃鋅礦、黃鐵礦、赤鐵礦，方鉛礦、褐鐵礦等少量;脈石礦物主要有石英，其次是綠簾石和碳酸鹽礦物。閃鋅礦呈不規(guī)則粒狀分布，多交代黃鐵礦、磁鐵礦等，或分布在脈石礦物裂隙中，偶見被方鉛礦交代，粒徑在0.02 ～0.5 mm之間;磁鐵礦呈半自形粒狀分布，多被赤鐵礦交代，呈殘余狀和假象結(jié)構(gòu)，其裂隙間偶見脈狀黃鐵礦分布，細粒狀磁鐵礦多分布在脈石礦物中，粒徑在0.02 ～0.5 mm 之間;黃鐵礦呈半自形或他形粒狀、細脈狀分布在脈石礦物及磁鐵礦裂隙中，偶見被閃鋅礦、褐鐵礦包裹和交代，粒徑在0.05 ～0.2 mm 之間。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果Table 1 Main chemical composites analysis of the ore%

2 試驗結(jié)果及討論

2.1 條件試驗

條件試驗流程見圖1，磨礦細度參照現(xiàn)場。

圖1 條件試驗流程Fig.1 Conditional flotation process

2.1.1 CaO 用量試驗

CaO 用量試驗的CuSO4用量為0.8 kg/t，丁基黃藥為40 g/t，2 號油為30 g/t，試驗結(jié)果見圖2。

圖2 石灰用量試驗結(jié)果Fig.2 Test results on dosage of CaO

從圖3 可以看出，隨著CaO 用量的增加，鋅粗精礦鋅品位下降，回收率先升后降。綜合考慮，確定CaO 用量為1.2 kg/t。

2.1.2 CuSO4用量試驗

CuSO4用量試驗的CaO 用量為1.2 kg/t，丁基黃藥為40 g/t，2 號油為30 g/t，試驗結(jié)果見圖3。

從圖3 可以看出，隨著CuSO4用量的增加，鋅粗精礦鋅品位上升，回收率先升后降。綜合考慮，確定鋅粗選CuSO4用量為0.8 kg/t。

圖3 CuSO4 用量試驗結(jié)果Fig.3 Test results on dosage of CuSO4

2.1.3 丁基黃藥用量試驗

丁基黃藥用量試驗的CaO 用量為1.2 kg/t，Cu-SO4為0.8 kg/t，2 號油為30 g/t，試驗結(jié)果見圖4。

圖4 丁基黃藥用量試驗結(jié)果Fig.4 Test results on dosage of butyl xanthate

從圖4 可以看出，隨丁基黃藥用量的增加，鋅粗精礦鋅品位呈先慢后快的下降趨勢，回收率呈先快后慢的上升趨勢。綜合考慮，確定鋅粗選丁基黃藥用量為40 g/t。

2.1.4 2 號油用量試驗

2 號油用量試驗的CaO 用量為1.2 kg/t，CuSO4為0.8 kg/t，丁基黃藥為40 g/t，試驗結(jié)果見圖5。

圖5 2 號油用量試驗結(jié)果Fig.5 Test results on dosage of 2# oil

從圖5 可以看出，隨著2 號油用量的增加，鋅粗精礦鋅品位下降，回收率先上升后維持在高位。綜合考慮，確定鋅粗選2 號油用量為30 g/t。

2.2 工藝流程確定試驗

基于該礦石中有相當(dāng)數(shù)量的閃鋅礦以鐵閃鋅礦的形式存在，且黃鐵礦含量較高，因此，不充分實現(xiàn)目的礦物和非目的礦物的分離，勢必會使目的礦物的連生體以中礦的形式在流程中不斷循環(huán)，惡化浮選效果，影響選礦指標(biāo)的改善［3-5］。為改善選礦指標(biāo)，在條件試驗和開路試驗基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場流程和磨礦細度，進行了不同的中礦返回流程浮選效果對比試驗［6-8］。

模擬現(xiàn)場的僅精選1 尾礦返回磨礦的選鋅閉路試驗流程見圖6，試驗結(jié)果見表2;精選1 尾礦、掃選1精礦合并返回磨礦的選鋅閉路試驗流程見圖7，試驗結(jié)果見表3。

圖6 模擬現(xiàn)場的選鋅閉路試驗流程Fig.6 Simulated on-site closed circuit zinc flotation test process

表2 模擬現(xiàn)場的選鋅閉路試驗結(jié)果Table 2 Simulated on-site closed circuit zinc flotation test results %

從表2 可以看出，采用圖6 所示的流程選鋅，最終可獲得鋅品位為50.98%，回收率為91.10%的鋅精礦。

從表3 可以看出，采用圖7 所示的流程選鋅，最終可以獲得鋅品位為52.02%，回收率為92.39%的鋅精礦。

不同流程下的試驗結(jié)果比較表明，改進后的流程可以獲得鋅品位高1.04 個百分點、鋅回收率高1.29個百分點的鋅精礦。

圖7 精選1 尾礦與掃選1 精礦合并返回磨礦的選鋅閉路試驗流程Fig.7 Closed circuit zinc flotation test process of combining one cleaning tailings and one scavenging concentrate together and returned to grinding

表3 精選1 尾礦與掃選1 精礦合并返回磨礦的選鋅閉路試驗結(jié)果Table 3 Closed circuit zinc flotation test results of combining one cleaning tailings and one scavenging concentrate together and returned to grinding %

3 結(jié) 論

(1)蒙古某鋅鐵多金屬礦為高鐵、高硫鐵閃鋅礦，礦石中金屬礦物主要有磁鐵礦、閃鋅礦、黃鐵礦、赤鐵礦等，閃鋅礦呈不規(guī)則粒狀分布，多交代黃鐵礦、磁鐵礦等，或分布在脈石礦物裂隙中，也可見被方鉛礦交代，粒徑在0.02 ～0.5 mm 之間。

(2)現(xiàn)場采用1 粗3 精2 掃、精選1 尾礦返回至磨礦的中礦順序返回流程選鋅，由于掃選精礦未能返回磨礦，導(dǎo)致現(xiàn)場鋅分離浮選效果不理想，生產(chǎn)指標(biāo)偏低。

(3)在相同藥劑制度下，模擬現(xiàn)場閉路流程和將現(xiàn)場掃選1 精礦也返回磨礦的優(yōu)化流程的對比試驗表明，前者取得了鋅品位為50.98%、回收率為91.10%的鋅精礦，后者取得了鋅品位為52.02%、回收率為92.39%的鋅精礦。工藝流程的優(yōu)化使鋅精礦鋅品位和鋅回收率分別提高了1.04 和1.29 個百分點。

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