楊 林， 梁溢強(qiáng)， 闞賽瓊

（1.昆明冶金研究院有限公司，云南 昆明650031； 2.中南大學(xué) 資源加工與生物工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙410083； 3.云南省選冶新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南昆明650031； 4.共伴生有色金屬資源加壓濕法冶金技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明650031）

黃鐵礦是地殼中分布最廣的硫化礦物，它幾乎存在于所有有色金屬硫化礦礦床中［1-3］，可形成于各種不同的地質(zhì)作用中，多與其他礦物共生，如銅、鉛、鋅等。 在有色金屬硫化礦選礦領(lǐng)域［4-5］，廣泛存在有價(jià)金屬礦物與黃鐵礦的浮選分離，如銅硫分離、鉛硫分離、鋅硫分離及多金屬礦中的銅鉛鋅與硫的分離。

銅鉛鋅等硫化礦與黃鐵礦的浮選分離，抑制黃鐵礦的研究較多，包括無(wú)機(jī)抑制劑、有機(jī)抑制劑及微生物抑制劑［6］，但應(yīng)用廣泛的還是傳統(tǒng)經(jīng)典的方法，即采用石灰作為黃鐵礦抑制劑［7］的高堿高鈣工藝。 石灰具有價(jià)格低廉、抑制效果好、適應(yīng)性強(qiáng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，但也存在配置麻煩、添加不精準(zhǔn)、管道結(jié)垢堵塞嚴(yán)重、回水處理成本高及稀貴金屬銀易受石灰抑制等系列生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)，石灰燒制過(guò)程也存在一定的環(huán)境污染。

隨著浮選電化學(xué)研究的不斷深入，浮選電化學(xué)認(rèn)為，硫化礦的浮選或抑制過(guò)程是電化學(xué)氧化還原過(guò)程，包括氧的陰極還原及礦物或捕收劑的陽(yáng)極氧化；在一定的藥劑制度下，硫化礦的浮選電位是一定的，當(dāng)?shù)V物的電極電位在浮選電位范圍內(nèi)時(shí)，礦物可浮。 因此，可通過(guò)調(diào)整礦物的電極電位與浮選電位范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)礦物的上浮或抑制［8-11］。 結(jié)合石灰法因鈣離子帶來(lái)的系列生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，本文采用NaOH 作礦漿pH 值與礦漿電位調(diào)整劑，研究新型易溶抑制劑LY?3 對(duì)鉛硫分離的效果，最終實(shí)現(xiàn)新藥劑體系對(duì)石灰的全部替代，解決使用石灰?guī)?lái)的系列生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題。

1 礦石性質(zhì)

云南某高硫鉛鋅礦原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1，鉛鋅物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。 由表1 ～2 可知，該礦石屬于高硫鉛鋅礦，鉛鋅含量較高，伴生銀鍺的稀貴稀散金屬，礦石總體價(jià)值高，有價(jià)礦物與黃鐵礦的高效浮選分離是該礦石的技術(shù)關(guān)鍵與難點(diǎn)；鉛、鋅主要以硫化物形態(tài)存在。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）／%

表2 原礦鉛鋅物相分析結(jié)果

2 試驗(yàn)流程

該礦石原選礦生產(chǎn)流程為：鉛硫混選?鉛硫分離?尾礦選鋅。 鉛硫混選藥劑制度為乙黃藥＋硫酸鋅；鉛硫分離采用石灰作為黃鐵礦抑制劑，添加少量乙硫氮作為捕收劑；主流程選鋅藥劑制度為硫酸銅＋丁黃藥。生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)為：鉛精礦鉛品位大于60%，鉛回收率87%～88%；鋅精礦鋅品位大于50%，鋅回收率92%～93%。

經(jīng)過(guò)大量的探索試驗(yàn)，研究開(kāi)發(fā)了新型易溶環(huán)保黃鐵礦抑制劑LY?3，它是含有SO32-、S2O32-及二硫代氨基基團(tuán)的無(wú)機(jī)?有機(jī)配合物。 試驗(yàn)原則流程見(jiàn)圖1。

圖1 試驗(yàn)原則流程

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 石灰用量的影響

按照?qǐng)D1 所示流程，僅添加石灰作為抑制劑，考查了石灰用量對(duì)鉛硫分離的影響，其中精選石灰用量固定為600 g／t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。 結(jié)果表明，隨著石灰用量增加，精礦鉛品位明顯提高，鉛回收率略有下降，但幅度不大；在石灰用量提高到8 000 g／t 后，鉛硫分離效果顯著，此時(shí)實(shí)測(cè)pH 值為12.5。

圖2 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

3.2 NaOH 用量的影響

按照?qǐng)D1 所示流程，采用NaOH＋LY?3 的藥劑體系替代石灰作為黃鐵礦的抑制劑。 固定LY?3 用量為粗選3 000 g／t、精選200 g／t，精選NaOH 用量400 g／t，考查了粗選NaOH 用量對(duì)礦漿pH 值及鉛硫分離效果的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。 結(jié)果表明，在低NaOH 用量情況下，礦漿pH 值較低，鉛硫分離效果差；隨著NaOH 用量增加，粗精礦鉛品位逐漸提高，在NaOH 用量達(dá)到1 500 g／t后，鉛精礦品位已接近60%，鉛回收率下降不明顯，鉛硫分離效果顯著，此時(shí)實(shí)測(cè)pH 值為12.6。

3.3 LY?3 用量的影響

按照?qǐng)D1 所示，固定粗選NaOH 用量2 000 g／t（pH＝13.0）、精選用量400 g／t，精選LY?3 用量200 g／t，考查了粗選LY?3 用量對(duì)鉛硫分離效果的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4。 結(jié)果表明，采用NaOH 作為礦漿pH 值調(diào)整劑，高pH 值環(huán)境下，LY?3 對(duì)黃鐵礦的抑制效果明顯，即使在較低用量條件下，精礦鉛品位也大于45%，在LY?3 用量達(dá)到2 800 g／t 后，鉛硫分離效果顯著，精礦鉛品位與回收率均較高。

3.4 閉路試驗(yàn)

通過(guò)研究對(duì)比石灰、NaOH＋LY?3 及其用量對(duì)鉛硫分離的影響，結(jié)果表明NaOH＋LY?3 的藥劑體系與石灰體系的技術(shù)指標(biāo)相當(dāng)，基于此，分別開(kāi)展了采用石灰及NaOH＋LY?3 作為鉛硫分離黃鐵礦抑制劑的閉路試驗(yàn)研究，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，結(jié)果見(jiàn)表3。

圖3 NaOH 用量試驗(yàn)結(jié)果

圖4 LY?3 用量試驗(yàn)結(jié)果

圖5 閉路試驗(yàn)流程

表3 閉路試驗(yàn)結(jié)果

閉路試驗(yàn)結(jié)果表明，針對(duì)云南某高硫鉛鋅礦生產(chǎn)過(guò)程中的鉛硫混合精礦，采用NaOH＋LY?3 的新型組合抑制劑能實(shí)現(xiàn)鉛硫浮選分離，技術(shù)指標(biāo)與采用石灰作為抑制劑時(shí)相當(dāng)，能實(shí)現(xiàn)全部替代石灰。 該藥劑體系能作為生產(chǎn)替代石灰的選擇方案，解決采用石灰?guī)?lái)的系列生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題。

4 結(jié) 論

針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中使用石灰作抑制劑帶來(lái)的系列問(wèn)題，本文在電位調(diào)控浮選思路的指導(dǎo)下，采用NaOH 作為礦漿pH 值與電位調(diào)整劑，研究開(kāi)發(fā)了新型易溶黃鐵礦抑制劑LY?3，并對(duì)云南某鉛硫混合精礦進(jìn)行了鉛硫浮選分離驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果表明，NaOH＋LY?3 組合對(duì)黃鐵礦的抑制效果明顯，鉛硫分離指標(biāo)與使用石灰時(shí)相當(dāng)，是替代石灰的有效方案。