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        提高鉛鋅回收率選礦實(shí)踐

        2015-05-11 08:12:24余厚福
        有色金屬科學(xué)與工程 2015年2期
        關(guān)鍵詞:方鉛礦閃鋅礦鉛鋅

        余厚福

        (江西銅業(yè)公司銀山礦業(yè)有限責(zé)任公司,江西 上饒 334200)

        0 引 言

        我國(guó)礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)是貧礦多、富礦少,難選礦多、易選礦少,共生礦多、單一礦少,有色金屬礦85%以上是綜合礦[1].鉛鋅作為重要的有色金屬礦產(chǎn)資源,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要的作用[2-3].目前我國(guó)鉛鋅礦根據(jù)氧化鉛鋅的含量可分為硫化鉛鋅礦、氧化鉛鋅礦和混合礦[4].銀山礦業(yè)公司是投產(chǎn)50余年的老礦山,原礦含鉛1.2%,含鋅1.7%,礦石屬較低品位鉛鋅礦[5],鉛鋅礦物以硫化礦為主.隨著井下開(kāi)采的鉛鋅礦石性質(zhì)的復(fù)雜化及原礦品位的降低,選礦指標(biāo)一直不理想,為此,選礦技術(shù)人員對(duì)選礦工藝進(jìn)行了優(yōu)化,使選礦指標(biāo)逐步提高.

        1 礦石的物質(zhì)組成

        該礦礦物組成較為復(fù)雜,金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、褐鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦等.非金屬礦物有石英、方解石、絹云母、菱錳礦、綠泥石、菱鐵礦、綠泥石、高嶺石.礦物相對(duì)含量見(jiàn)表1.

        表1 礦石礦物相對(duì)含量/%

        從表1中可知,礦石礦物種類(lèi)較多,脈石礦物中絹云母和綠泥石占有率較大,由于絹云母可浮性較好,綠泥石較易泥化,有可能成為礦石較難分選的主要原因.

        2 礦物嵌布特征及嵌布粒度

        2.1 主要礦物嵌布特征

        該礦石主要礦物為方鉛礦、閃鋅礦、銀黝銅礦、深紅銀礦、含銀車(chē)輪礦和黃鐵礦,各礦物的嵌布特征如下:①方鉛礦.呈不規(guī)則的條紋、團(tuán)礦狀、脈狀,少數(shù)呈星散狀分布.方鉛礦呈網(wǎng)脈狀沿黃鐵礦、閃鋅礦、毒砂的裂紋充填,有的方鉛礦沿白鐵礦的纖維、柱粒間充填,并交代黃鐵礦變斑晶;②閃鋅礦.呈不規(guī)則碎斑碎粒狀、團(tuán)塊狀、條紋條帶狀、斑點(diǎn)狀分布.呈不規(guī)則狀交代黃鐵礦或包裹毒砂、粗粒毒砂、黃鐵礦,常與方鉛礦連生;③銀黝銅礦.與深紅銀礦連生沿閃鋅礦解理充填,呈線(xiàn)狀分布,常包裹于方鉛礦中;④深紅銀礦.呈不規(guī)則狀被方鉛礦包裹或與銀黝銅礦連生;⑤含銀車(chē)輪礦.呈不規(guī)則狀分布于方鉛礦中,與銀黝銅礦連生;⑥黃鐵礦.呈不規(guī)則碎斑、碎粒角礫狀、團(tuán)塊狀、星散狀浸染狀、斑狀變晶微脈狀分布,被閃鋅礦、方鉛礦、包裹;有的被閃鋅礦、方鉛礦、交代呈港灣狀、孤島狀.方鉛礦常沿黃鐵礦間隙充填呈網(wǎng)脈狀.

        2.2 方鉛礦、閃鋅礦嵌布粒度

        經(jīng)工藝礦物學(xué)研究統(tǒng)計(jì),方鉛礦、閃鋅礦嵌布粒度見(jiàn)表2:

        表2 方鉛礦、閃鋅礦嵌布粒度

        從表2中看出方鉛礦比閃鋅礦嵌布粒度細(xì)些,為細(xì)粒嵌布,屬不等粒嵌布類(lèi)型.而閃鋅礦嵌布粒度以中粒嵌布為主.

        3 礦石礦物單體解離度

        方鉛礦單體解離度測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3,閃鋅礦單體解離度測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4.

        從表3可以看出:方鉛礦單體解離度68.87%,單體解離度較差.≥74μm粒級(jí)只有83.09%,≥49μm粒級(jí)也只有92.37%.

        從表4可以看出:閃鋅礦單體解離度略高于方鉛礦,為71.69%,但≥74μm也只有83.98%,從測(cè)定結(jié)果可以確認(rèn)必須通過(guò)合理的磨礦,才能達(dá)到礦物單體解離目的[6].

        表3 方鉛礦單體解離度測(cè)定結(jié)果/%

        表4 閃鋅礦單體解離度測(cè)定結(jié)果/%

        圖1 鉛鋅系統(tǒng)浮選工藝流程圖

        4 選礦工藝流程

        選礦廠(chǎng)鉛鋅系統(tǒng)處理量為500 t/d,鉛鋅原礦經(jīng)破碎至P80=18mm后進(jìn)入一臺(tái)MQG2700×2100球磨機(jī),磨至≤74μm含量55%左右進(jìn)入浮選作業(yè).對(duì)于硫化鉛鋅礦來(lái)說(shuō),主要的難點(diǎn)為鉛鋅分離[7].目前鉛鋅礦的選礦方法主要有鉛鋅混合浮選-鉛鋅分離浮選工藝及優(yōu)先浮鉛再選鋅工藝[8-9].銀山礦業(yè)浮選工藝采用優(yōu)先選鉛,選鉛尾礦加硫酸銅活化再選鋅.主要目的金屬為鉛、鋅、銀.要提高銀的回收率,主要是強(qiáng)化鉛礦物的浮選[10]和提高含銀黝銅礦的浮游速度,預(yù)期在提高鉛回收率的同時(shí),銀的回收率也將提高[11].浮選作業(yè)以石灰作為介質(zhì)調(diào)整劑和黃鐵礦的抑制劑,選鉛粗選pH值為7.5,精選pH值為9,捕收劑為乙丁基鈉黃藥1∶1組合、乙硫氮,鋅抑制劑為氰化鈉、硫酸鋅組合,選鉛尾礦加硫酸銅活化,用乙丁基鈉黃藥1∶1組合為捕收劑選鋅,選鋅粗選用石灰將pH值調(diào)整為11.5抑制黃鐵礦,目前鉛回收率81.5%左右,鋅回收率86.5%左右 ,鉛中銀回收率為60%.鉛鋅系統(tǒng)浮選工藝流程如圖1.

        5 選礦試驗(yàn)

        磨礦細(xì)度是否合適直接影響到選別指標(biāo)的好壞[12],最佳的磨礦細(xì)度不僅要保證目的礦物單體解離,而且無(wú)過(guò)粉碎現(xiàn)象[13].為了確定合理的磨礦細(xì)度,在乙丁基黃藥 1∶1 配比 60 g/t,乙硫氮 25 g/t,氰化鈉25 g/t,硫酸鋅300 g/t,松油45 g/t的用量,pH≥8的條件下在不同磨礦細(xì)度條件下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室粗選選別實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5.

        表5 磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響/%

        從表5可以看出,當(dāng)磨礦產(chǎn)品≤74μm含量為55%時(shí),選鉛回收率在83.53%,當(dāng)≤74μm含量提高到65%時(shí)選鉛回收率達(dá)到了87.20%,≤74μm含量為65%~75%時(shí)回收率提高不明顯,通過(guò)圖1還可以看出,當(dāng)磨礦產(chǎn)品細(xì)度在65%時(shí),選鉛粗選精礦含鋅略有提高,但考慮到鉛回收率較高,比較后確定將磨礦產(chǎn)品細(xì)度確定為≤74μm含量≥65%.細(xì)度在此基礎(chǔ)上提高會(huì)增加磨礦成本,對(duì)選鉛回收率的提高作用不大.從磨礦細(xì)度實(shí)驗(yàn)可以看出,隨著磨礦細(xì)度的提高,鉛鋅礦物解離充分,對(duì)鉛鋅的分選創(chuàng)造了良好的條件.

        乙硫氮選擇性好,對(duì)方鉛礦、黃銅礦的捕收能力強(qiáng),對(duì)黃鐵礦捕收能力弱,選擇性好[14],在高堿度條件下,能改善鉛和鋅之間的分選效果,可以不用或少用氰化鈉,用乙硫氮做捕收劑,浮選速度較混合黃藥快一倍,同時(shí)用量可較黃藥成倍的減少[15].王淀佐教授指出,乙硫氮在pH≥11介質(zhì)中,方鉛礦表面生成Pb(DTC)2鹽,它阻滯了PbS表面的自身氧化.按硫化礦的微氧化理論,浮選礦漿的高pH值有利于乙硫氮對(duì)方鉛礦的浮選[16].為了優(yōu)化鉛鋅分離的效果,在磨礦產(chǎn)品細(xì)度確定為≤74μm含量為65%,乙丁基黃藥 1∶1 配比 60 g/t,氰化鈉 25 g/t,硫酸鋅 300 g/t,松油45 g/t用量,pH≥9.5的條件下,針對(duì)乙硫氮用量做了實(shí)驗(yàn)室粗選試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如表6.

        表6 乙硫氮用量和選鉛回收率關(guān)系

        從表6可以看出,隨著乙硫氮用量的不斷增加,鉛粗選精礦中鉛回收率不斷增加,但是精礦中鋅的回收率也在逐步增加,到乙硫氮用量為32 g/t時(shí),鉛精礦中鋅的損失率提高到24.25%,綜合考慮認(rèn)為在乙硫氮用量為28 g/t時(shí)比較合理,此時(shí)鉛回收率為87.63%,鋅回收率為21.37%.通過(guò)乙硫氮浮選條件實(shí)驗(yàn),可以看出同樣的選礦時(shí)間,乙硫氮的浮選速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出黃藥,有利于鉛鋅礦物的分離.

        6 工藝調(diào)整及效果

        結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該廠(chǎng)對(duì)選鉛作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工藝進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)前后數(shù)據(jù)如表7.改進(jìn)前后選礦指標(biāo)對(duì)比如表8.

        從改進(jìn)前后指標(biāo)對(duì)比可以看出:2013年將磨礦產(chǎn)品細(xì)度提升到小于74μm含量≥65%,氰化鈉用量提升到30 g/t,選鉛指標(biāo)由2010年的81.47%提高到2013年的84.51%,鉛精礦含鋅2010年為5.18%,2013年為5.21%,相差不大.為了降低鉛精礦含鋅,2014年在2013年的工藝基礎(chǔ)上對(duì)選鉛藥劑使用做了進(jìn)一步改進(jìn),將選鉛粗選乙硫氮用量由12 g/t提高到18 g/t,粗選黃藥由60 g/t調(diào)整為45 g/t,選鉛掃選黃藥由30 g/t調(diào)整為20 g/t,2014年1~9月選鉛回收率為86.93%,鉛精礦含鋅降為4.22%,選鋅回收率提高到88.05%.由于含銀礦物和方鉛礦嵌布關(guān)系密切,隨著鉛回收率的提高,2014年1~9月鉛中銀回收率也由2013年的60.16%提高到65.59%.

        表7 工藝改進(jìn)前后藥劑用量 /(g·t-1)

        表8 改進(jìn)前后選礦指標(biāo)/%

        7 結(jié) 論

        1)通過(guò)對(duì)磨礦細(xì)度改進(jìn),2013年選鉛回收率得到了顯著提高,說(shuō)明該磨礦細(xì)度符合銀山礦鉛鋅礦物的選別要求.

        2)通過(guò)對(duì)黃藥和乙硫氮用量的改進(jìn)試驗(yàn),表明適當(dāng)?shù)脑黾舆x擇性較強(qiáng),浮選速率較快的乙硫氮用量,減少選擇性較差的乙丁基鈉黃藥用量,可以有效提高選鉛回收率,對(duì)鉛精礦中銀的回收率也取得了很好的效果,同時(shí)降低鉛精礦中鋅的含量,對(duì)提高鉛鋅回收率有顯著成效.

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