童友焜

(福建省地質(zhì)測試研究中心，福州，350002)

隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)利用，富礦和易處理的礦石資源日趨減少，如何高效利用低品位、嵌布粒度細(xì)的復(fù)雜礦石已成為我們面臨的挑戰(zhàn)。目前，諸多銅鉛鋅礦石由于礦石組成復(fù)雜，各礦物致密共生、互相鑲嵌、分離困難[1-4]，其分選一直是選礦研究難題之一。印尼加里曼丹坤甸銅多金屬礦有價元素含量低，礦物嵌布粒度粗細(xì)不均，共生關(guān)系密切，礦石性質(zhì)復(fù)雜。礦石試驗(yàn)對礦石進(jìn)行選礦工藝研究，為合理開發(fā)利用礦石資源提供技術(shù)依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石組成及主要礦物特征

礦石中主要金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦。 非金屬礦物有綠泥石、鈉長石、陽起石、綠簾石等。

方鉛礦呈他形粒狀集合體分布，結(jié)晶晚。礦物粒度在0.05～0.7 mm，以0.25～0.7 mm為主。反射色呈白色，有黑三角孔，具有擦痕。溶蝕交代閃鋅礦、黃銅礦和非金屬礦物。方鉛礦個別顆粒晶體中包裹有閃鋅礦、黃銅礦。貯存狀態(tài)呈單晶形式嵌布在其他礦物顆粒間。

閃鋅礦呈他形粒狀結(jié)構(gòu)，礦物粒度0.05～1 mm，以0.25～1 mm為主，灰色。個別顆粒晶體中包裹有細(xì)小脈石、方鉛礦礦物，部分顆粒晶體中包裹有乳滴狀(<0.005 mm)黃銅礦。被方鉛礦溶蝕交代。貯存狀態(tài)呈單晶形式嵌布在其他礦物晶粒間。

黃銅礦呈他形粒狀集合體不均勻分布，礦物粒度0.02～0.3 mm，個別最大可達(dá)1.2 mm，反射色呈金黃色。部分顆粒晶體中包裹有方鉛礦、閃鋅礦。貯存狀態(tài)呈單晶形式嵌布在其他礦物晶粒間，個別嵌布在方鉛礦晶體中或呈乳滴狀嵌布在閃鋅礦晶體中。

1.2 原礦化學(xué)性質(zhì)

原礦化學(xué)多項分析結(jié)果(表1)可以看出，礦石中有價元素銅鉛鋅的含量達(dá)到工業(yè)品位，具有一定的工業(yè)開發(fā)利用價值。

表1 原礦化學(xué)多項分析結(jié)果

2 選礦試驗(yàn)研究及討論

在對礦石性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行不同工藝流程方案對比，即銅鉛混合浮選、銅鉛鋅混合浮選、銅鉛鋅優(yōu)先浮選工藝流程對比試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定選別工藝流程。

2.1 閃鋅礦抑制劑對比探索試驗(yàn)

由于該次回收的目的礦物是黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦，而鋅抑制的好壞直接影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo),因此采用銅鉛混合浮選工藝流程先進(jìn)行閃鋅礦抑制劑對比的探索試驗(yàn)。試驗(yàn)固定條件為磨礦濃度50%、磨礦細(xì)度-74μm占90%、石灰400 g/t、水玻璃500 g/t、丁黃藥100 g/t、2號油34 g/t，閃鋅礦抑制劑種類、用量及試驗(yàn)結(jié)果(表2)。

表2 閃鋅礦抑制劑對比探索試驗(yàn)結(jié)果

閃鋅礦抑制劑對比探索試驗(yàn)結(jié)果可知，在未添加硫化鈉配合抑制劑使用時，鉛精礦中鋅占有率高達(dá)62.81%，即鋅無法有效抑制。在添加硫化鈉后，鉛精礦中鋅的占有率明顯減少。因此，擬定在抑鋅時用硫化鈉配合硫酸鋅與亞硫酸鈉一起使用。

2.2 不同方案工藝流程對比試驗(yàn)

選別了3種不同工藝流程的方案進(jìn)行對比試驗(yàn)，試驗(yàn)固定條件試驗(yàn)結(jié)果(表3)。從試驗(yàn)結(jié)果來看，采用方案一最為合適。

表3 三種不同方案工藝流程對比試驗(yàn)結(jié)果

2.3 銅鉛混合浮選工藝流程條件試驗(yàn)

2.3.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

為了確定合理的粗選磨礦細(xì)度，并進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)固定條件為磨礦濃度為50%、石灰400 g/t、水玻璃500 g/t、丁黃藥100 g/t、2號油34 g/t、亞硫酸鈉2 000 g/t、硫酸鋅3 000 g/t，磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果(表4)。從磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在磨礦細(xì)度-74 μm占70%時，鋅在尾礦中的占有率最高，故擬定適宜的磨礦細(xì)度為-74 μm占70%。

表4 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果

2.3.2 銅鉛混合粗選條件試驗(yàn)

由于銅鉛混選的藥劑條件較多，先對4種藥劑用量做正交試驗(yàn)，對丁黃藥的用量單獨(dú)做一個條件試驗(yàn)。銅鉛粗選藥劑用量的條件是采用L934正交法來確定，其藥劑用量及試驗(yàn)結(jié)果(表5)。

表5 銅鉛粗選正交試驗(yàn)結(jié)果

由銅鉛粗選正交試驗(yàn)結(jié)果分析可得，銅鉛粗選最佳藥劑用量分別為石灰400 g/t，硫化鈉800 g/t，水玻璃800 g/t，亞硫酸鈉2 000 g/t，硫酸鋅3 000 g/t。

2.3.3 銅鉛粗選丁黃藥用量條件試驗(yàn)

根據(jù)正交試驗(yàn)所確定藥劑制度來進(jìn)行丁黃藥用量條件試驗(yàn)，其丁黃藥用量條件試驗(yàn)結(jié)果(表6)。

由銅鉛粗選丁黃藥用量條件試驗(yàn)的結(jié)果可以看出，在丁黃藥用量為80 g/t時，銅鉛粗精礦中銅鉛的回收率較高，故丁黃藥用量選擇80 g/t。

表6 銅鉛粗選丁黃藥用量條件試驗(yàn)結(jié)果

2.3.4 鋅粗選硫酸銅用量條件試驗(yàn)

由于此次試驗(yàn)試樣的黃鐵礦含量極少，所以不需要對礦漿進(jìn)行介質(zhì)調(diào)整，其硫酸銅用量條件試驗(yàn)結(jié)果(表7)。

由鋅粗選硫酸銅用量條件試驗(yàn)的結(jié)果可以看出，硫酸銅用量為90 g/t時，鋅的回收率略高于其它3組鋅的回收率，故選擇硫酸銅的用量為90 g/t。

表7 鋅粗選硫酸銅用量條件試驗(yàn)結(jié)果

2.3.5 銅鉛分離藥劑用量條件試驗(yàn)

經(jīng)顯微鏡下觀察，銅鉛粗精礦尚有部分未解離。因此，對其再磨再精選，而后進(jìn)行銅鉛分離條件試驗(yàn)，銅鉛分離藥劑用量條件試驗(yàn)結(jié)果(表8)。

由銅鉛分離藥劑用量條件試驗(yàn)結(jié)果可以看出，第3組的綜合指標(biāo)較好，故選擇第3組藥劑用量。

2.4 閉路試驗(yàn)

根據(jù)上述所確定條件做了開路試驗(yàn)，在開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗(yàn)，其試驗(yàn)條件及流程(圖1)，閉路試驗(yàn)結(jié)果(表9)。

表8 銅鉛分離藥劑用量條件試驗(yàn)結(jié)果

表9 閉路試驗(yàn)結(jié)果

從閉路試驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用銅鉛混合浮選工藝流程，使銅鉛鋅更容易富集，即獲得精礦Cu、Pb、Zn品位分別為32.04%、65.63%、45.24%，回收率分別為61.30%、81.27%、73.23%的良好指標(biāo)。

3 結(jié)語

(1)礦石中主要金屬礦物有黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦。非金屬礦物有綠泥石、鈉長石、陽起石、綠簾石等。

(2)該礦石抑鋅時出現(xiàn)了鋅很難抑制現(xiàn)象，經(jīng)過探索對比試驗(yàn)，用硫化鈉配合鋅的抑制劑一起使用，使鋅得以有效抑制。

(3)試驗(yàn)表明該樣采用銅鉛混合浮選→銅鉛分離→鋅浮選的工藝流程是合理的，其流程結(jié)構(gòu)簡單，很好地解決了銅鉛鋅分離問題。所采用的選礦藥劑為常用藥劑，無需使用有毒的氰化物和重鉻酸鹽，對礦山周圍的環(huán)境不會產(chǎn)生大的影響。

(4)該礦石入選銅鉛鋅品位低，即Cu品位0.31%、Pb品位1.55%、Zn品位1.02%，且礦物嵌布粒度粗細(xì)不均，較難選礦，經(jīng)銅鉛混合浮選工藝流程選別后，獲得精礦銅品位為32.04%、回收率為61.30%；鉛品位65.63%、回收率81.27%，鋅品位45.24%、回收率為73.23% 的良好指標(biāo)。

1 朱建國,朱玉霜.浮選藥劑的化學(xué)原理.長沙:中南工業(yè)大學(xué)出版社,1996.

2 胡熙庚. 有色金屬硫化礦選礦.北京:冶金工業(yè)出版社,1992.

3 喻連香. 低品位鉛鋅礦選礦工藝的研究.廣東有色金屬學(xué)報,2013,13(1).

4 陳代雄,楊建文,李觀奇,等.高海拔地區(qū)復(fù)雜銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選試驗(yàn)研究及應(yīng)用.有色金屬(選礦部分),2009(6).