廖 乾

(長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410012)

鉛礦石資源主要分為硫化鉛和氧化鉛兩大類，硫化鉛礦石因具有較好的可選性，開發(fā)利用較多而資源儲量越來越少。氧化鉛礦石由于礦物種類復(fù)雜，嵌布粒度細，易泥化，天然可浮性較差，選礦過程較復(fù)雜，難以高效利用。由于選礦技術(shù)的限制，很多氧化鉛礦石資源不能得到有效開采利用[1-2]。如何提高選礦指標(biāo)，增加經(jīng)濟效益，已成為氧化鉛礦石資源開發(fā)利用研究的一個重要課題。本研究針對某含銀氧化鉛礦石進行了系統(tǒng)的選礦試驗研究，為該類礦石資源開發(fā)利用提供參考。

1 礦石性質(zhì)

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，鉛化學(xué)物相分析結(jié)果見表2。

由表1可知：礦石可供選礦回收的主要元素是鉛，鉛品位為5.01%；銀的含量為53.11 g/t，可作為綜合回收的對象；選礦需要排除的脈石組分主要是SiO2，次為CaO，二者含量合計為24.31%；礦石BaSO4含量達到62.17%，理論上可作為有用組分富集回收，但由于其經(jīng)濟價值相對較低，結(jié)合礦山的實際開發(fā)情況，暫不考慮進行綜合回收研究。

由表2可知：礦石中雖然58.28%的鉛以硫化鉛的形式產(chǎn)出，但碳酸鹽和硫酸鹽中氧化鉛的分布率較高，分別為28.94%和10.18%，鉛的氧化率達到41.72%。

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

注：其中Ag含量的單位為g/t。

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

鏡下鑒定、X射線衍射分析和掃描電鏡分析綜合研究表明，礦石的組成礦物種類較為復(fù)雜，金屬硫化物主要是方鉛礦，少量閃鋅礦和黃鐵礦，偶見黃銅礦、銅藍和輝銅礦零星分布；氧化鉛礦物有白鉛礦和鉛礬；含銀礦物為黝銻銀礦和自然銀，但含量甚微；脈石礦物以重晶石和石英居多，次為方解石，少量絹云母及綠泥石。礦石的主要礦物含量分析結(jié)果見表3。

表3 礦石主要礦物含量分析結(jié)果Table 3 Main minerals content analysis results of the ore %

2 試驗方案確定

氧化鉛礦處理的方法主要有硫化—黃藥浮選法、陰離子捕收劑直接浮選法、螯合劑—中性油浮選法、浸出—浮選法等，其中硫化—黃藥浮選法應(yīng)用最為廣泛[3]。氧化鉛礦石中常含有硫化鉛礦物，就單一浮選流程而言，又分為先浮硫化礦后浮氧化礦的分段浮選流程以及硫化礦與氧化礦一起浮選的混合浮選流程等[4-5]。有文獻提出，方鉛礦極易被Na2S抑制，而現(xiàn)有研究結(jié)果已經(jīng)證實，氧化鉛礦石中的方鉛礦可以承受很高的HS-濃度而不被抑制，這樣就可以實現(xiàn)硫化鉛與氧化鉛礦物一起浮選，簡化工藝流程。

礦石中主要目的礦物的嵌布粒度分析結(jié)果見圖1。方鉛礦和氧化鉛礦物均具不均勻中細粒嵌布的特征，方鉛礦的嵌布粒度略粗，當(dāng)粒級為+0.30 mm時，方鉛礦正累計分布率為88.70%，而氧化鉛礦物僅為71.44%。單純從嵌布粒度特性來看，如果將方鉛礦和氧化鉛礦物作為獨立的回收對象，則以選擇-0.15 mm的磨礦細度(-0.075 mm含量約為75%)較為適宜，此時95%以上的方鉛礦和90%左右的氧化鉛礦物均可獲得單體解離。但如果將方鉛礦和氧化鉛礦物以及他們的集合體視為一個整體(鉛礦物)，則磨礦細度可放粗至-0.21 mm，此時-0.075 mm含量約為65%。

圖1 主要有用礦物嵌布粒度分布曲線Fig.1 Particle size distribution curve of the main useful minerals■—方鉛礦；●—氧化鉛礦物▲—鉛礦物

綜上所述，確定將方鉛礦和氧化鉛礦物以及他們的集合體視為一個整體進行回收，采用硫化—黃藥法混合浮選原則工藝。該工藝流程簡單，磨礦細度相對較粗，能在一定程度上降低磨礦成本，且滿足現(xiàn)場尾礦回填對粒度的要求。此外，由于將方鉛礦和氧化鉛礦物作為一個整體，而方鉛礦的天然可浮性較好，能提高鉛礦物整體的可浮性，對浮選回收有利。

3 試驗結(jié)果及討論

3.1 磨礦細度試驗

主要有用礦物的嵌布粒度分析結(jié)果表明，如果將方鉛礦和氧化鉛礦物視為一個集合體進行回收，合適的磨礦細度為-0.21 mm，此時-0.075 mm粒級含量約65%，但具體采用何種磨礦細度，需通過試驗進行論證。采用水玻璃作分散、抑制劑，以消除脈石礦泥的影響，用量1 000 g/t；NaHS為白鉛礦、鉛釩等氧化鉛礦物硫化浮選的硫化劑，用量1 000 g/t；丁黃藥為捕收劑，用量100 g/t；2#油為起泡劑，用量40 g/t，進行1次粗選，考察磨礦細度對混合粗選粗精礦指標(biāo)的影響，試驗結(jié)果見圖2。

由圖2可知，隨著磨礦細度的提高，粗精礦鉛品位呈現(xiàn)下降趨勢，鉛回收率則表現(xiàn)為先升后降。在優(yōu)先保證粗精礦鉛回收率的同時兼顧鉛品位，確定合適的磨礦細度為-0.075 mm占60%。

圖2 磨礦細度對粗精礦指標(biāo)的影響Fig.2 Influence of grind fineness on rough concentrate index▲—品位；■—回收率

3.2 水玻璃用量試驗

礦石中脈石礦物主要為重晶石、石英和方解石，添加水玻璃作為分散、抑制劑，可以降低脈石礦泥對鉛浮選回收的有害影響。在磨礦細度為-0.075 mm占60%、NaHS用量為1 000 g/t、丁黃藥用量為100 g/t、2#油用量為40 g/t條件下，進行1次粗選試驗，結(jié)果見圖3。

圖3 水玻璃用量對粗精礦指標(biāo)的影響Fig.3 Influence of sodium silicate dosage on rough concentrate index▲—品位；■—回收率

由圖3可知：添加水玻璃有利于鉛礦物的浮選回收；隨著水玻璃用量的增加，粗精礦鉛品位和回收率均先提高后降低；水玻璃用量大于1 500 g/t后，隨水玻璃用量增加，粗精礦指標(biāo)提高不明顯；水玻璃用量大于2 000 g/t時，粗精礦指標(biāo)隨水玻璃用量增加而降低。綜合考慮，確定水玻璃用量為1 500 g/t。

3.3 硫化劑種類及用量試驗

NaHS和Na2S是氧化礦物硫化浮選常用的硫化劑。在磨礦細度為-0.075 mm占60%、水玻璃用量為1 500 g/t、丁黃藥用量為100 g/t、2#油用量為40 g/t條件下，分別采用NaHS和Na2S為硫化劑，進行1次粗選試驗，對NaHS和Na2S分別作硫化劑時鉛的浮選回收效果進行了考察，試驗結(jié)果見圖4。

由圖4可知：添加硫化劑，有利于鉛礦物的浮選回收，粗精礦鉛品位和回收率都得到了大幅度提高；NaHS和Na2S分別作為硫化劑時，均能取得較好的浮選效果。優(yōu)先保證粗精礦鉛的回收率，兼顧鉛品位，綜合考慮藥劑成本，確定采用Na2S作為硫化劑，用量為1 000 g/t。

圖4 硫化劑種類及用量對粗精礦指標(biāo)的影響Fig.4 Influence of vulcanizing agent's types and dosage on rough concentrate index■—Na2S；●—NaHS

3.4 捕收劑種類及用量試驗

氧化鉛礦石經(jīng)過硫化后，一般采用黃藥類捕收劑浮選效果較好，而硫氮類捕收劑對方鉛礦有較好的選擇性[6-7]。分別選擇乙黃藥、丁黃藥、乙硫氮作為單一捕收劑，在磨礦細度-0.075 mm占60%、水玻璃用量為1 500 g/t、Na2S用量為1 000 g/t、2#油用量為40 g/t條件下，進行1次粗選試驗，考察捕收劑種類及用量對粗精礦指標(biāo)的影響，試驗結(jié)果見表4。

表4 捕收劑種類及用量對粗精礦指標(biāo)的影響Table 4 Influence of collector's types and dosage on rough concentrate index

從表4可以看出：雖然乙硫氮對方鉛礦浮選具有較好的選擇性，但是在硫化鉛礦與氧化鉛礦混合硫化浮選工藝條件下，并未體現(xiàn)出比乙黃藥和丁黃藥明顯的優(yōu)越性，而且乙硫氮的價格相對較高，因此確定不采用乙硫氮；而丁黃藥的捕收能力與選擇性均優(yōu)于乙黃藥。因此，確定采用丁黃藥作為鉛浮選的捕收劑，用量為100 g/t。

3.5 閉路試驗

在條件試驗的基礎(chǔ)上，按照圖5所示工藝流程進行硫化鉛與氧化鉛混合硫化浮選全流程閉路試驗，結(jié)果見表5。

圖5 閉路試驗流程Fig.5 Flowsheet of closed-circuit test

表5 閉路試驗結(jié)果Table 5 Results of closed-circuit test

從表5可以看出，采用1粗3精2掃閉路流程，可以獲得產(chǎn)率7.35%、鉛品位62.87%的鉛精礦產(chǎn)品，鉛回收率達到92.23%。礦石中銀礦物在分選過程中大多與鉛礦物一起進入鉛精礦產(chǎn)品中。所獲得的鉛精礦產(chǎn)品銀品位為658.14 g/t，銀回收率達到89.66%。

4 結(jié) 論

(1)西藏某含銀氧化鉛礦石含鉛5.01%、含銀53.11 g/t。鉛主要以硫化鉛形式產(chǎn)出，賦存于碳酸鹽和硫酸鹽中的氧化鉛分布率分別為28.94%和10.18%，鉛的氧化率達到41.72%。

(2)采用硫化鉛與氧化鉛混合硫化浮選工藝流程，在磨礦細度-0.075 mm占60%時，以水玻璃為分散、抑制劑，Na2S為硫化劑，丁黃藥為捕收劑，2#油為起泡劑，經(jīng)1粗3精2掃閉路浮選，獲得的鉛精礦產(chǎn)率為7.35%，含鉛62.87%，鉛回收率達到92.23%，鉛精礦含銀658.14 g/t，銀回收率達到89.66%。

(3)硫化鉛與氧化鉛混合硫化浮選提高了鉛礦物整體的可浮性，實現(xiàn)了鉛與銀在較粗磨礦細度條件下的浮選回收，能夠降低磨礦成本，而且可以滿足現(xiàn)場尾礦回填對粒度的要求。

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