王 麗 李建博 秦 磊 胡春梅

(金川集團(tuán)股份有限公司選礦廠，甘肅 金昌 737100)

銅鉛礦作為重要的有色金屬礦產(chǎn)資源在國民經(jīng)濟(jì)中具有重要作用，銅鉛金屬廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電氣、軍事、冶金、化學(xué)、輕工業(yè)等領(lǐng)域[1]。我國鉛儲(chǔ)量位居世界第二[2，3]，銅的儲(chǔ)量位居世界第七[4]，是精銅、精鉛的生產(chǎn)大國，但人均占有量低，達(dá)不到世界平均水平。銀是重要的稀貴金屬，它不但外觀華麗而且具有許多優(yōu)良特性，在國民經(jīng)濟(jì)和人民生活中占據(jù)著主導(dǎo)地位，并獲得了廣泛的應(yīng)用[5]。我國的銀資源儲(chǔ)量相當(dāng)豐富，但多以銅鉛鋅伴生礦形式存在，伴生銀儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的88%[6]。銅鉛銀多金屬礦的礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜，礦物之間彼此相互共生、相互交代或包裹，嵌布粒度微細(xì)，造成了銅鉛銀各單礦物的解離不完全。因此銅鉛銀多金屬礦綜合回收一直以來是礦產(chǎn)資源綜合利用的難題[7]。

某地銅鉛銀多金屬硫化礦，礦物之間的嵌布關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，可回收的主要金屬元素為Pb、Cu和Ag。主要有價(jià)元素的賦存礦物為黃銅礦、方鉛礦、螺狀硫銀礦—輝銀礦。本文在工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上，確定了銅鉛混合浮選再分離的工藝流程，選別指標(biāo)較好。本研究對復(fù)雜多金屬硫化礦的選別具有借鑒意義。

1 礦石性質(zhì)

礦石中95.03%的鉛賦存于方鉛礦中，氧化鉛及其他鉛分別占2.21%與2.76%；銅主要賦存在原生硫化銅中，其分布率為88%，次生硫化銅9%，僅有3%的銅為氧化銅；銀主要賦存在硫化物中，約占總銀64.88%；其次為硫化銀如輝銀礦、螺硫銀礦等，自然銀約占總銀的3.17%，賦存于脈石中的銀約占6.1%，該部分銀在選礦過程中相對難以回收。

原礦多元素分析結(jié)果、原礦主要礦物組成及其相對含量見表1、2，鉛、銅、銀的化學(xué)物相分析見表3。

表1 礦石化學(xué)多元素分析Table 1 Multi-elements analysis results of ore /%

表2 原礦主要礦物組成及其相對含量 Table 2 Contain analysis of main-minerals in ore /%

表3 鉛、銅、銀的化學(xué)物相分析結(jié)果Table 3 Chemical phase analysis results of lead, copper and silver /%

黃銅礦呈不規(guī)則粒狀、集合體狀產(chǎn)出，少見自形晶。粒徑大小可從2 μm左右的乳滴狀到0.2 mm左右的大顆粒狀。根據(jù)黃銅礦的集合體形態(tài)、粒度大小以及與其他礦物的交生關(guān)系可將黃銅礦分為兩類，一類是與黃鐵礦、赤鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等金屬礦物相互嵌生，呈塊狀、浸染狀出現(xiàn)，此類黃銅礦的嵌布特征是粒徑范圍約在0.01～0.50 mm，形狀較為不規(guī)則；第二類是呈乳滴狀、串珠狀、網(wǎng)格狀分布在閃鋅礦、方鉛礦集合體中，或交代黃鐵礦使黃鐵礦與黃銅礦均呈細(xì)?；祟慄S銅礦所占的比例不大，但是數(shù)量很多，粒徑細(xì)小，一般在5 μm左右，部分閃鋅礦中乳滴狀黃銅礦的面積可達(dá)20%(圖1)，這部分黃銅礦在選礦過程中是基本無法回收的，將隨閃鋅礦、方鉛礦一起進(jìn)入鋅精礦、鉛精礦產(chǎn)品中。經(jīng)顯微鏡鏡下統(tǒng)計(jì)，兩種黃銅礦所占比例可達(dá)70∶30，即在選礦過程中銅精礦中Cu的理論回收率不會(huì)高于70%。

圖1 嵌布粒度微細(xì)的黃銅礦(Ccp)與方鉛礦(Gn)、閃鋅礦(Sp)、黃鐵礦(Py)復(fù)雜共生關(guān)系Fig.1 The complex relation of fine chalcopyrite(Ccp)and galena(Gn)，sphalerite(Sp)，pyrite(Py)

該礦中銀礦物含量較高，工藝礦物學(xué)研究結(jié)果表明，銀主要以輝銀礦的形式存在，多呈細(xì)粒不規(guī)則狀的方鉛礦不混熔體出現(xiàn)，粒度集中在0.001～0.04 mm。因此，欲提高該礦銀的綜合回收率，則需提高鉛精礦的回收率。

影響該礦選礦的工藝礦物學(xué)因素主要為部分方鉛礦、黃銅礦與黃鐵礦之間嵌布關(guān)系緊密復(fù)雜。黃銅礦常見呈微細(xì)粒被包裹于方鉛礦、黃鐵礦中，與其他硫化物難以充分解離，將在一定程度上降低鉛精礦品位與銅精礦回收率。

2 試驗(yàn)結(jié)果及討論

2.1 磨礦細(xì)度對浮選的影響

不同磨礦細(xì)度浮選試驗(yàn)工藝流程與藥劑用量見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4可知，磨礦細(xì)度越細(xì)，混合銅鉛粗精礦的產(chǎn)率有所增加，但混合粗精礦中銅、鉛的回收率均先增加后輕微降低，銅鉛粗精礦中鉛的品位降低趨勢較明顯，綜合考慮磨礦細(xì)度為-74 μm占73%左右為宜。

圖2 不同磨礦細(xì)度浮選試驗(yàn)工藝流程Fig.2 The flowsheet of grinding test

表4 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果 Table 4 The results of grinding test /%

2.2 銅鉛混浮捕收劑種類試驗(yàn)

由于該礦中鋅與銅鉛共生關(guān)系極為復(fù)雜，前期探索試驗(yàn)表明，巰基類異極性捕收劑的使用會(huì)導(dǎo)致銅鉛混合精礦中鋅的損失率過高，因此銅鉛混浮的條件試驗(yàn)未對此類藥劑進(jìn)行對比。試驗(yàn)工藝流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表5。從表5可知，捕收劑采用25#黑藥或25#黑藥+丁基銨黑藥的試驗(yàn)指標(biāo)接近，特別是銅已接近理論最高回收率?？紤]到采用乙硫氮為捕收劑時(shí)銅鉛混合粗精礦中的鋅品位相對較高，且對銅鉛分離不利，而添加丁基銨黑藥時(shí)泡沫較豐富，銅鉛浮選時(shí)磁黃鐵礦更易附著氣泡上浮，故銅鉛混合浮選捕收劑以25#黑藥為捕收劑進(jìn)行銅鉛的浮選回收。

表5 捕收劑種類條件試驗(yàn)結(jié)果Table 5 The results of the type of collector /%

2.3 銅鉛混合精礦分離試驗(yàn)

銅鉛混合精礦分離采用活性炭進(jìn)行預(yù)脫藥處理。以Z-200為浮銅捕收劑，抑制劑方面考慮到環(huán)保要求，經(jīng)多種方案比較，確定了以CMC+水玻璃組合為銅鉛分離的鉛礦物抑制劑。

2.3.1 CMC用量試驗(yàn)

銅鉛分離中鉛抑制劑用量試驗(yàn)工藝流程見圖3，結(jié)果見表6，由表6可知，銅鉛分離采用CMC用量以15 g/t較適宜。

圖3 銅鉛混合精礦分離抑制劑用量條件試驗(yàn)工藝流程Fig.3 Flowsheet of depressor dosage condition test for separation of copper-lead mixed concentrate

表6 銅鉛混合精礦分離CMC用量條件試驗(yàn)結(jié)果 Table 6 The results of CMC dosage conditions for separation of copper-lead mixed concentrate /%

2.3.2 水玻璃用量試驗(yàn)

試驗(yàn)工藝流程見圖3，結(jié)果見表7，由表7可知，銅鉛分離采用水玻璃用量以70 g/t較適宜。

表7 銅鉛混合精礦分離水玻璃用量條件試驗(yàn)結(jié)果 Table 7 The results of dosage of sodium silicate in separation of copper-lead mixed concentrate /%

2.4 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路流程試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了全流程閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)工藝流程與藥劑用量見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表8。由表8可知，采用該流程獲得的試驗(yàn)指標(biāo)如下：銅精礦Cu品位20.52%、Cu回收率65.11%、Ag回收率8.31%；鉛精礦Pb品位58.91%、Ag品位1 980.5 g/t、Pb回收率90.01%、Ag回收率76.69%。

圖4 閉路試驗(yàn)工藝流程Fig.4 Flowsheet of closed-circuit test

表8 全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果 Table 8 The results of locked cycle test of the full flow scheme /%

3 結(jié)論

1)該礦石中可供回收利用的主要金屬為鉛、銅、銀，礦石中含鉛1.98%、銀74.5 g/t、銅0.18%。礦石中金屬礦物較常見的是黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦；非金屬礦物主要為石英、高嶺石、黏土級云母、綠泥石等。影響該礦選礦的工藝礦物學(xué)因素主要為部分方鉛礦、黃銅礦與黃鐵礦之間嵌布關(guān)系緊密復(fù)雜。黃銅礦常見呈微細(xì)粒被包裹于閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦中，與其他硫化物難以充分解離，在一定程度上降低了鉛精礦品位與銅回收率。

2)在工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上，對該礦石采用銅鉛混合浮選再分離浮選工藝，綜合回收多金屬硫化礦，提高資源回收率。

3)在詳細(xì)的條件試驗(yàn)基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了全流程閉路試驗(yàn)，獲得的綜合試驗(yàn)指標(biāo)中，銅精礦：Cu品位20.52%、Ag品位1 154.1 g/t，Cu回收率65.11%、Ag回收率8.31%；鉛精礦：Pb品位58.91%、Ag品位1 980.5 g/t，Pb回收率90.01%、Ag回收率76.69%，選別指標(biāo)較好。