何 翔
(四川會(huì)理鉛鋅股份有限公司)
鉛鋅資源是重要的有色金屬礦產(chǎn),在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著舉足輕重的作用,其冶煉產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電氣、機(jī)械、軍事、化學(xué)和醫(yī)藥等領(lǐng)域。此外,鉛金屬在核工業(yè)、石油工業(yè)等部門也有較多的用途[1-2]。
四川冕寧縣牦牛坪地區(qū)稀土選廠眾多,原礦處理量20萬t/a,尾礦產(chǎn)生量18萬t/a,歷年累計(jì)約200萬t[3]。大量的稀土尾礦堆放,不僅對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成污染,而且存在一定的安全隱患。四川某稀土尾礦中含有大量的有用金屬,其中以鉛金屬為主,存在一定的開發(fā)價(jià)值。此次,原礦中含有鉛、鋅、銅、銀、硫、鐵等多種元素,考慮到原礦中銅、鋅含量較低,沒有選別的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,故不進(jìn)行銅、鋅金屬的選別,該試驗(yàn)只進(jìn)行鉛金屬的回收研究。
原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1。
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磨礦作業(yè)的目的是使脈石礦物與目的礦物充分實(shí)現(xiàn)單體解離,并為后續(xù)選別作業(yè)提供粒度適宜的物料[4]。由于該稀土尾礦粒度較粗,為考察細(xì)度對鉛回收率的影響,進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)。固定石灰用量7 kg/t、硫化鈉用量1 kg/t、乙硫氮+25#黑藥用量(100+50)g/t、不添加鋅抑制劑進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn),試驗(yàn)流程見圖1,試驗(yàn)結(jié)果見圖2。
由圖2可見,隨著磨礦細(xì)度的增加,鉛粗精礦品位提高,鉛回收率也隨之增加;當(dāng)磨礦細(xì)度超過-0.074 mm80%時(shí),由于過磨產(chǎn)生泥化現(xiàn)象,鉛粗精礦品位和回收率均出現(xiàn)下降趨勢,故確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm80%。
由于原礦中硫、鐵含量過高,在硫化礦優(yōu)先浮選時(shí),常用石灰提高礦漿的pH值,使黃鐵礦受到抑制[5],所以在試驗(yàn)中采用石灰作為硫鐵抑制劑。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm80%、硫化鈉用量1 kg/t、乙硫氮+25#黑藥用量(100+50)g/t、不添加鋅抑制劑進(jìn)行石灰用量試驗(yàn),試驗(yàn)流程見圖1,試驗(yàn)結(jié)果見圖3。
由圖3可見,隨著石灰用量的增加,硫品位先增后降,而鐵品位不斷增加,鉛回收率也出現(xiàn)了拐點(diǎn),鉛精礦品位呈現(xiàn)下降趨勢;綜合考慮,在石灰用量7 kg/t時(shí),獲得了鉛精礦品位25.01%、雜質(zhì)硫含量11.50%、雜質(zhì)鐵含量10.90%、鉛回收率55.45%的選別指標(biāo),故確定石灰用量為7 kg/t。
試驗(yàn)對礦樣中的鋅進(jìn)行了抑制小試,考慮應(yīng)用常規(guī)的ZnSO4與Na2SO3聯(lián)合用藥,作為選鉛時(shí)鋅的抑制劑,ZnSO4與Na2SO3聯(lián)合使用對閃鋅礦的抑制作用明顯增強(qiáng)[6]。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm80%、硫化鈉用量1 kg/t、乙硫氮+25#黑藥用量(100+50)g/t、石灰用量為7 kg/t,對抑制劑的組合用量進(jìn)行試驗(yàn)對比。試驗(yàn)流程見圖1,試驗(yàn)結(jié)果見圖4。
由圖4可見,隨著抑制劑聯(lián)合用藥量的增加,雜質(zhì)鋅含量沒有明顯變化;由于原礦中鋅的品位只有0.26%,在未添加ZnSO4與Na2SO3時(shí),得鉛粗精礦雜質(zhì)鋅為0.72%,鉛粗精礦中雜質(zhì)鋅的含量未超標(biāo),故在進(jìn)行鉛浮選過程中無需添加鋅抑制劑。
硫化鈉是有色金屬氧化礦的活化劑,又是硫化礦的抑制劑 。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm80%、乙硫氮+25#黑藥用量(100+50)g/t、石灰用量為7 kg/t、不添加鋅抑制劑的情況下進(jìn)行硫化鈉用量試驗(yàn),試驗(yàn)流程見圖1,試驗(yàn)結(jié)果見圖5。
由圖5可見,隨著硫化鈉用量的增加,鉛精礦品位和回收率都出現(xiàn)了先增加后下降的趨勢;當(dāng)硫化鈉用量1 000 g/t時(shí),可獲得鉛粗精礦品位29.10%、鉛回收率55.90%的最佳試驗(yàn)指標(biāo);綜合考慮,確定硫化鈉用量為1 000 g/t。
采用乙硫氮和25#黑藥聯(lián)合使用,考察聯(lián)合用藥對鉛捕收的效果。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm80%、硫化鈉用量1 kg/t、石灰用量7 kg/t、不添加鋅抑制劑的情況下進(jìn)行乙硫氮和25#黑藥用量試驗(yàn),試驗(yàn)流程見圖1,試驗(yàn)結(jié)果見圖6。
由圖6可見,隨著乙硫氮+25#黑藥用量的增加,鉛精礦品位和回收率都有所提高,但當(dāng)乙硫氮+25#用量為(100+60)g/t時(shí),鉛精礦品位和回收率出現(xiàn)下降趨勢,故選擇乙硫氮+25#黑藥用量為(100+60)g/t。
在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗(yàn),試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖7,試驗(yàn)結(jié)果見表2。
由表2可知,閉路試驗(yàn)獲得的鉛精礦品位為53.60%,雜質(zhì)鋅含量0.55%,鉛回收率63.70%,取得了較佳的試驗(yàn)指標(biāo)。
(1)四川某稀土尾礦含鉛6.71%,具有回收價(jià)值,含鋅0.26%,含銅0.11%,含鐵6.88%,含硫15.30%,鋅、銅、硫、鐵的選別價(jià)值不高。
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(2)通過試驗(yàn)研究,最終確定一段磨礦—1粗1精1掃浮選工藝流程,以石灰為pH值調(diào)整劑和硫抑制劑,硫化鈉為活化劑,乙硫氮和25#黑藥為捕收劑,閉路試驗(yàn)獲得的鉛精礦含鉛53.60%,含鋅0.55%,鉛回收率63.70%。通過浮選工藝較好地實(shí)現(xiàn)了稀土尾礦中鉛資源的回收。