郭萬富 劉述忠 黃 石 李寶鑄

( 福州大學(xué)紫金礦業(yè)學(xué)院，福建 福州350116)

硫化鉛鋅礦石的浮選工藝主要有鉛鋅混合浮選工藝、等可浮工藝和優(yōu)先浮選工藝，其中優(yōu)先浮選工藝是硫化鉛鋅礦石開發(fā)利用的最常用工藝［1-2］。姜永智等［3］采用優(yōu)先浮選工藝選別西北某難選鉛鋅礦石，分離、回收效果顯著;陳麗榮等采用優(yōu)先浮選工藝選別黔東南丹寨縣某鉛鋅礦石，也獲得了理想的分選指標(biāo)。

福建某鉛鋅礦石為鉛鋅多金屬硫化礦石，礦物種類多，嵌布關(guān)系復(fù)雜，共生關(guān)系密切，屬典型的復(fù)雜難選硫化鉛鋅礦石［4］，鉛、鋅品位分別為1.07%、4.02%。為了高效開發(fā)利用該資源，對該礦石進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究。本文僅介紹礦石中鉛鋅回收工藝的研究情況。

1 礦石性質(zhì)

礦石中的金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦，脈石礦物主要有石英。礦石中含量最高的金屬礦物磁黃鐵礦與閃鋅礦、方鉛礦和少量黃銅礦嵌布關(guān)系密切，內(nèi)部有細(xì)粒閃鋅礦和細(xì)脈狀方鉛礦嵌布;少量磁黃鐵礦呈乳滴狀、細(xì)脈狀分布于閃鋅礦內(nèi)，部分磁黃鐵礦與方鉛礦連生嵌布于閃鋅礦或其他脈石礦物中;黃銅礦與方鉛礦和閃鋅礦交代共生，或嵌于磁黃鐵礦內(nèi)部，屬于難分離硫化鉛鋅礦石。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，鉛、鋅物相分析結(jié)果見表2、表3。

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

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

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

從表1 可知，礦石中有用元素鉛含量較低，僅為1.07%，鋅含量較高，為4.02%，此外，硫和鐵的含量分別高達(dá)18.41%和33.01%，有較高的綜合回收價(jià)值。

從表2 可知，鉛主要以硫化物形式存在，占總鉛的82.24%，氧化鉛及其他鉛占總鉛的17.76%。

從表3 可知，鋅主要以硫化鋅形式存在，占總鋅的91.22%，氧化鋅及其他鋅占總鋅的8.78%。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

根據(jù)礦石性質(zhì)，借鑒以往的研究成果［5-9］和大量探索試驗(yàn)結(jié)果，確定了優(yōu)先選鉛再選鋅的優(yōu)先浮選流程。

2.1 鉛粗選條件試驗(yàn)

鉛粗選條件試驗(yàn)流程見圖1。

圖1 鉛粗選條件試驗(yàn)流程Fig.1 Flowsheet of lead rough flotation

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)的礦漿pH 調(diào)整劑CaO 用量為600 g/t，鋅抑制劑ZnSO4+N2SO3為60 +30 g/t，捕收劑乙硫氮為30 g/t，起泡劑松醇油為30 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

從表4 可見，隨著磨礦細(xì)度的提高，鉛粗精礦鉛品位和鉛回收率均先上升后下降，鋅品位和鋅回收率均下降。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占70%。

表4 磨礦細(xì)度試驗(yàn)鉛粗精礦指標(biāo)Table 4 Lead rough concentrate index at different grinding fineness %

2.1.2 CaO 用量試驗(yàn)

CaO 用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－ 0.074 mm 占70%，ZnSO4+N2SO3用量為60 +30 g/t，乙硫氮為30 g/t，松醇油為30 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 CaO 用量試驗(yàn)鉛粗精礦指標(biāo)Table 5 Lead rough concentrate index on dosage of CaO

從表5 可見，隨著CaO 用量的增大，鉛粗精礦鉛品位和鉛回收率均先上升后下降，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800 g/t。

2.1.3 ZnSO4+N2SO3用量試驗(yàn)

ZnSO4+N2SO3用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占70%，CaO 用量為800 g/t，乙硫氮為30 g/t，松醇油為30 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 ZnSO4 +N2SO3 用量試驗(yàn)鉛粗精礦指標(biāo)Table 6 Lead rough concentrate index on dosage of ZnSO4 +Na2SO3

從表6 可見，隨著ZnSO4+N2SO3用量的增大，鉛粗精礦鉛品位先上升后維持在高位、鉛回收率下降，鋅品位和鋅回收率均下降。綜合考慮，確定鉛粗選ZnSO4+N2SO3用量為80 +40 g/t。

2.1.4 乙硫氮用量試驗(yàn)

乙硫氮用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占70%，CaO 用量為800 g/t，ZnSO4+N2SO3為80 +40 g/t，松醇油為30 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 乙硫氮用量試驗(yàn)鉛粗精礦指標(biāo)Table 7 Lead rough concentrate index on dosage of Diethyldithiocarbamate

從表7 可見，隨著乙硫氮用量的增大，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，確定鉛粗選乙硫氮用量為60 g/t。

2.2 鋅粗選條件試驗(yàn)

鋅粗選條件試驗(yàn)流程見圖2。

圖2 鋅粗選條件試驗(yàn)流程Fig.2 Flowsheet of zinc rough flotation

2.2.1 CaO 用量試驗(yàn)

礦漿pH 調(diào)整劑CaO 用量試驗(yàn)的活化劑CuSO4用量為450 g/t，捕收劑丁基黃藥為30 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Test results on dosage of CaO for zinc rough flotation

從圖3 可見，隨著CaO 用量的增大，鋅粗精礦鋅品位和鋅回收率均先上升后下降。綜合考慮，確定鋅粗選CaO 用量為600 g/t。

2.2.2 CuSO4用量試驗(yàn)

CuSO4用量試驗(yàn)的CaO 用量為600 g/t，丁基黃藥為30 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 鋅粗選CuSO4 用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Test results on dosage of CuSO4 for zinc rough flotation

從圖4 可見，隨著CuSO4用量的增大，鋅粗精礦鋅品位先上升后下降，鋅回收率上升。綜合考慮，確定鋅粗選CuSO4用量為600 g/t。

2.2.3 丁基黃藥用量試驗(yàn)

丁基黃藥用量試驗(yàn)的CaO 用量為600 g/t，CuSO4為600 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

圖5 鋅粗選丁基黃藥用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.5 Test results on dosage of butyl xanthate for zinc rough flotation

從圖5 可見，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，確定鋅粗選丁基黃藥用量為30 g/t。

2.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

從表8 可見，采用圖6 所示的閉路流程處理該鉛鋅礦石，最終可取得鉛品位為41.46%、含鋅4.19%、鉛回收率為81.76%的鉛精礦和鋅品位為48.26%、含鉛0.83%、鋅回收率為84.88%的鋅精礦。

圖6 閉路試驗(yàn)流程Fig.6 Flowsheet of closed circuit operation

表8 閉路試驗(yàn)結(jié)果Table 8 Closed-circuit test results%

3 結(jié) 語

(1) 福建某鉛鋅礦石屬微細(xì)粒嵌布的復(fù)雜多金屬硫化鉛鋅礦石，鉛主要以方鉛礦形式存在、鋅主要以閃鋅礦形式存在，主要鐵礦物為磁黃鐵礦。礦石中各礦物種類繁多，且嵌布關(guān)系復(fù)雜，共生關(guān)系密切，屬難分離硫化鉛鋅礦石。

(2) 在磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占70%的情況下，采用1 粗2 掃3 精選鉛，1 粗1 掃3 精選鋅，中礦順序返回閉路流程處理該礦石，最終可取得鉛品位為41.46%、含鋅4.19%、鉛回收率為81.76%的鉛精礦和鋅品位為48.26%、含鉛0.83%、鋅回收率為84.88%的鋅精礦。

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