郭蕓杉，朱艷芬，劉遍洲，李光茜，田小松，周仕慶，趙繼春

（1.云南銅業(yè)股份有限責(zé)任公司礦山研究院，云南 昆明 650000；2.云南迪慶礦業(yè)開發(fā)有限公司，云南 迪慶 674400；3.中國(guó)銅業(yè)有限公司，云南 昆明 650000；4.玉溪晨興礦冶科技開發(fā)有限公司，云南 玉溪 653100）

我國(guó)含銅鉛的礦山約占銅鉛鋅多金屬硫化礦礦山的30%[1]，但在硫化礦中，銅和鉛嵌布關(guān)系復(fù)雜多變，且天然可浮選差異小[2]，通常經(jīng)過浮選得到銅鉛混合精礦，再依據(jù)“抑多浮少”的原則抑鉛浮銅或抑銅浮鉛，實(shí)現(xiàn)銅鉛分離[3]。

常用的氰化物、重鉻酸鹽等無(wú)機(jī)抑制劑來(lái)抑制鉛礦物效果較好，但對(duì)環(huán)境污染較大，已不能滿足當(dāng)今可持續(xù)發(fā)展的要求[4]。無(wú)毒的有機(jī)抑制劑由于選擇性強(qiáng)、適用性好，得到開發(fā)和利用[5]，但單一藥劑的使用未能取得理想效果，組合抑制劑的使用逐漸成為主流。從鉛抑制劑入手，通過混合浮選-抑鉛浮銅的方法，對(duì)云南某礦山銅鉛鋅多金屬礦開展混合浮選所得的銅鉛混合精礦開展試驗(yàn)研究，以期為國(guó)內(nèi)同類型礦石銅鉛分離提供參考。

1 原礦性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)多元素分析

對(duì)礦樣進(jìn)行化學(xué)多元素分析，結(jié)果見表1。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果Tab.1 The multi-element analysis results of raw ore %

1.2 原礦銅物相分析

對(duì)礦樣中的銅進(jìn)行物相分析，結(jié)果見表2。

表2 銅物相分析結(jié)果Tab.2 The copper phase analysis results %

1.3 原礦鉛物相分析

對(duì)礦樣中的鉛進(jìn)行物相分析，結(jié)果見表3。

表3 鉛物相分析結(jié)果Tab.3 The lead phase analysis results %

1.4 原礦性質(zhì)總結(jié)

由上述檢測(cè)結(jié)果可知：該銅鉛鋅混合礦中銅品位為0.924%，鉛品位為1.302%，鋅品位為2.35%。礦樣中大部分銅以原生銅的形式存在，主要為黃銅礦，占總銅的89.85%，少量以次生銅和游離銅的形式存在；大部分鉛以方鉛礦的形式存在，占總鉛的85.85%，少量以白鉛礦的形式存在；脈石礦物主要為菱鐵礦、石英、白云石、方解石和其他硅酸鹽礦物。

將所取原礦樣加工至-0.074 mm65%細(xì)度，篩分為+0.074 mm、（-0.074～0.037） mm、-0.037 mm三個(gè)粒級(jí)，使用MLA對(duì)樣品進(jìn)行工藝礦物學(xué)研究，研究結(jié)果表明，黃銅礦單體解離度為68.12%，未解離者主要與方鉛礦0.49%、閃鋅礦3.00%、黃鐵礦6.50%、其它硫化物0.97%、脈石20.92%共生，方鉛礦單體解離度為64.90%，未解離者與黃銅礦1.31%、閃鋅礦5.44%、黃鐵礦15.06%、其它硫化物2.02%、脈石11.27%共生。

2 選礦工藝

所取試驗(yàn)樣先按照生產(chǎn)流程進(jìn)行“銅鉛混合優(yōu)先浮選，精礦再磨再選”流程，可獲得銅品位14.01%，鉛品位15.23%，銅回收率84.52%，鉛回收率68.74%的銅鉛混合精礦。再通過混合尾礦選鋅可獲得鋅品位40.86%，鋅回收率84.08%的鋅精礦，具體流程見圖2。針對(duì)銅鉛混合優(yōu)先浮選-精礦再磨再選，再經(jīng)脫藥處理得到的細(xì)度為-0.048 mm占95%的銅鉛混合精礦，開展銅鉛分離抑制劑試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1。

圖1 銅鉛分離浮選原則流程Fig.1 The principle flowsheet of separation and flotation of copper and lead

圖2 銅鉛混合優(yōu)先浮選-尾礦選鋅試驗(yàn)流程Fig.2 Test flow of copper-lead mixed preferential flotation-zinc selection from tailings

3 結(jié)果與討論

3.1 鉛抑制劑種類及用量對(duì)銅鉛分離的影響

3.1.1 過氧化氫抑鉛試驗(yàn)

當(dāng)方鉛礦表面被氧化時(shí)，可浮性會(huì)變差[6]，為探索使用強(qiáng)氧化劑對(duì)方鉛礦的表面進(jìn)行氧化，進(jìn)而達(dá)到抑鉛的可行性，在石灰400 g/t、硫酸鋅400 g/t、亞硫酸鈉300 g/t、丁基黃藥+丁銨黑藥5+5 g/t、2#油10 g/t的條件下進(jìn)行了過氧化氫抑鉛可行性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4 過氧化氫抑鉛試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Test results of lead suppression by hydrogen peroxide

表4試驗(yàn)結(jié)果表明，過氧化氫對(duì)鉛有一定的抑制作用。但從環(huán)保角度來(lái)講，過氧化氫對(duì)水生生物有毒害作用，因此不做進(jìn)一步研究。

活豬調(diào)運(yùn)受限的局面在未來(lái)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)難以改變，豬肉調(diào)運(yùn)或?qū)⒅饾u成為趨勢(shì)?；钬i調(diào)運(yùn)是導(dǎo)致疫情擴(kuò)散的主要原因之一，如果活豬長(zhǎng)期受限，短期內(nèi)由于產(chǎn)地和銷地不匹配、屠宰和養(yǎng)殖產(chǎn)能的不匹配，豬價(jià)的區(qū)域性差異將會(huì)持續(xù)；長(zhǎng)期看，養(yǎng)殖和屠宰產(chǎn)能的分布將更加合理。

3.1.2 酸性組合抑制劑Na2S2O3用量試驗(yàn)

亞硫酸鹽會(huì)在黃鐵礦和方鉛礦表面生成金屬亞硫酸鹽，使礦物表面親水難浮，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)銅的活化[7]，通常和其他藥劑進(jìn)行組合使用會(huì)取得較好的分離效果[8]。其中，硫化鈉和Na2S2O3的配合使用效果較好[9]，故使用硫化鈉和Na2S2O3考查對(duì)鉛的抑制效果。將礦漿pH值調(diào)至5.5，固定硫酸亞鐵用量為1 000 g/t，加入硫代硫酸鈉攪拌15 min后，再加入400 g/t硫酸鋅、300 g/t亞硫酸鈉、5+5 g/t丁基黃藥+丁銨黑藥、5 g/t的2#油，開展硫代硫酸鈉用量試驗(yàn)，所得試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 硫代硫酸鈉用量對(duì)銅鉛分離的影響Fig.3 Effect of sodium thiosulfate dosage on separation of copper and lead

如圖3所示，當(dāng)硫代硫酸鈉的用量為2 000 g/t時(shí)，僅獲得銅品位16.93%，銅回收率79.83%的銅精礦和鉛品位10.93%，鉛回收率25.62%的鉛精礦，銅鉛分離效果較差。

3.1.3 組合抑制劑用量試驗(yàn)

CMC對(duì)黃銅礦和方鉛礦單礦物可浮性的影響，發(fā)現(xiàn)CMC對(duì)方鉛礦的抑制作用較好[10]，且將CMC與水玻璃和亞硫酸鈉組合能顯著提高銅鉛分離過程[3]，本試驗(yàn)按照CMC∶水玻璃∶亞硫酸=1∶2∶5的比例配置為鉛組合抑制劑，并固定石灰用量400 g/t、硫酸鋅用量400 g/t、亞硫酸鈉用量300 g/t、丁基黃藥+丁銨黑藥用量5+5 g/t、2#油用量10 g/t，開展抑制劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 組合抑制劑用量對(duì)銅鉛分離的影響Fig.4 Effect of the combined depressants dosage on separation of copper and lead

如圖4所示，組合抑制劑對(duì)鉛的抑制效果顯著，用量為800 g/t時(shí)可獲得銅品位23.21%，銅回收率90.96%的銅精礦和鉛品位31.19%，鉛回收率94.37%的鉛精礦，銅鉛分離效果較好。

3.1.4 組合抑制劑攪拌時(shí)間試驗(yàn)

固定組合抑制劑用量800 g/t、石灰用量400 g/t、硫酸鋅用量400 g/t、亞硫酸鈉用量300 g/t、丁基黃藥+丁銨黑藥用量5+5 g/t、2#油用量10 g/t，進(jìn)行攪拌時(shí)間試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

圖5 組合抑制劑攪拌時(shí)間對(duì)銅鉛分離的影響Fig.5 Effect of the combined depressants's stirring time on separation of copper and lead

3.2 石灰用量試驗(yàn)

石灰作為PH調(diào)整劑會(huì)影響鉛的浮選[11]，為確定銅鉛分離最佳石灰用量，在組合抑制劑800 g/t、攪拌15 min、硫酸鋅400 g/t、亞硫酸鈉300 g/t、丁基黃藥+丁銨黑藥5+5 g/t、2#油10 g/t的條件下開展銅鉛分離石灰用量試驗(yàn)，所得試驗(yàn)如圖6所示。

如圖6所示，石灰用量越多，銅鉛分離效果越好，當(dāng)石灰用量為400 g/t時(shí)，就可獲得銅品位24.79%，鉛品位1.96%，銅回收率91.72%，鉛回收率6.33%的銅精礦和鉛品位29.07%，銅品位2.25%，鉛回收率93.67%，銅回收率8.28%的鉛精礦，此時(shí)的pH值為11.0，但過多的石灰加入會(huì)影響鉛的品位，故選取最佳石灰用量為400 g/t。

圖6 石灰用量對(duì)銅鉛分離的影響Fig.6 Effect of the lime dosage on separation of copper and lead

3.3 丁基黃藥+丁銨黑藥用量試驗(yàn)

在組合抑制劑800 g/t、攪拌15 min、石灰400 g/t、硫酸鋅400 g/t、亞硫酸鈉300 g/t、2#油10 g/t的條件下開展丁基黃藥+丁銨黑藥用量試驗(yàn)，所得試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

圖7 丁基黃藥+丁銨黑藥用量對(duì)銅鉛分離的影響Fig.7 Effect of the Sodium n-butylxanthate+ammonium dibutyl dithiophosphate dosage on separation of copper and lead

如圖7所示，當(dāng)丁基黃藥+丁銨黑藥的用量為5+5 g/t時(shí)，銅鉛分離效果較為明顯，可獲得銅品位為25.67%，鉛品位3.02%，銅回收率為89.55%，鉛回收率9.27%的銅精礦，和鉛品位為26.55%，銅品位2.69%，鉛回收率為90.73%，銅回收率10.45%的鉛精礦。

3.4 閉路試驗(yàn)

在最優(yōu)的藥劑用量和攪拌時(shí)間條件下開展圖8所示的閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

圖8 閉路流程Fig.8 Closed circuit flow

表5 閉路試驗(yàn)結(jié)果Tab.5 Closed circuit test results %

表5試驗(yàn)結(jié)果表明，通過閉路試驗(yàn)可獲得銅品位24.11%，鉛品位1.77%，銅回收率96.31%，鉛回收率6.17%的銅精礦和鉛品位31.82%，銅品位1.09%，鉛回收率93.83%，銅回收率3.69%的鉛精礦，混合精礦中的銅和鉛得到盡可能的分離。

4 結(jié)語(yǔ)

1）原礦性質(zhì)分析結(jié)果表明原礦石含銅0.924%、含鉛1.302%、含鋅2.41%，有用礦物主要為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦，脈石礦物主要為菱鐵礦、石英、白云石、方解石和其他硅酸鹽礦物。黃銅礦單體解離度為68.12%，未解離者主要與方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、其它硫化物和脈石共生，方鉛礦單體解離度為64.90%，未解離者與黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、其它硫化物和脈石共生；

2） 通過對(duì)比，以CMC∶水玻璃∶亞硫酸=1∶2∶5的比例配成的鉛組合抑制劑對(duì)鉛的抑制效果優(yōu)于過氧化氫和硫代硫酸鈉，使用組合抑制劑進(jìn)行混合精礦銅鉛分離閉路試驗(yàn)可獲得銅品位24.11%，鉛品位1.77%，銅回收率96.31%，鉛回收率6.17%的銅精礦和鉛品位31.82%，銅品位1.09%，鉛回收率93.83%，銅回收率3.69%的鉛精礦，銅鉛分離效果較為顯著。