張 志，茍敏剛，范 娜，王會安，衛(wèi)亞儒

（1.陜西鉛硐山礦業(yè)有限公司，陜西 鳳縣 721707；2.西安天宙礦業(yè)科技開發(fā)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710065；3.謙比希濕法冶煉有限公司，贊比亞銅帶省 吉特威市；4.陜西省礦產(chǎn)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心，陜西 西安 710054）

我國總體鉛鋅資源比較豐富，但大型礦床少、中小型礦床多，礦石類型和礦物成分復(fù)雜，絕大多數(shù)鉛鋅礦為復(fù)雜共生的多金屬礦石。目前，國內(nèi)的選礦工藝主要有：全電位控制浮選、全浮選工藝、硫化浮選、重選-浮選、改性胺浮選、螯合捕收劑浮選等［1］。礦石性質(zhì)復(fù)雜是工藝選擇的關(guān)鍵因素，合理的工藝能有效提高鉛、鋅品位和回收率，降低互含。研究針對某復(fù)雜包裹硫化鉛鋅礦進(jìn)行了工藝礦物學(xué)研究，并開展工藝探索和閉路試驗，為該資源的高效利用提供借鑒。

1 礦石性質(zhì)

1.1 多元素分析

原礦化學(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 %

1.2 礦物組成

該礦是蝕變巖型富硫鉛鋅礦，主要金屬礦物為方鉛礦、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦，少量磁鐵礦及黃鐵礦，磁黃鐵礦占金屬礦物總量51%，方鉛礦和閃鋅礦之和占金屬礦物總量的47%。非金屬礦主要為蒙脫石、方解石、透輝石、絹云母、石英等。

方鉛礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦以交代蝕變透輝石巖形式存在，粒型為粒狀，團塊狀集合體，團塊直徑大多數(shù)在1 mm以上，形成不同包裹形式。閃鋅礦主要形式為鐵閃鋅礦，包裹體粒徑小于0.048 mm；閃鋅礦中的磁黃鐵礦和方鉛礦的包裹關(guān)系復(fù)雜，直接影響閃鋅礦的精礦品位。方鉛礦多數(shù)粒徑大于0.1 mm，在脈石礦物和磁黃鐵礦中包裹體占比高，包裹體粒徑介于0.074～0.1 mm之間，嵌布方式復(fù)雜，多以團塊狀集合體為主，完全解離困難。部分方鉛礦受后期構(gòu)造破壞，粒狀分散顆粒分布于脈石礦物顆粒之間或者被脈石礦物不完全交代，形成和脈石礦物的連生體，難以回收，影響回收率。

1.3 物相分析

原礦鉛、鋅、硫、鐵物相分析分別見表2、表3、表4。

表2 原礦鉛物相分析結(jié)果 %

表3 原礦鋅物相分析結(jié)果 %

表4 原礦鐵物相分析結(jié)果 %

2 選礦試驗

根據(jù)對礦石性質(zhì)及物相分析結(jié)果可知：全鐵含量35.95%，主要存在形式為黃鐵礦及雌黃鐵礦，鉛、鋅、硫包裹嚴(yán)重、互相交代，但其可浮性存在差異［2］。因此，工藝研究進(jìn)行了先磁后浮、鉛硫部分混合浮選及鉛、鋅、硫依次浮選探索試驗。

2.1 先磁選后浮選

由于磁黃鐵礦的可浮性與鋅礦物接近，對鉛鋅分離浮選產(chǎn)品質(zhì)量和回收率均產(chǎn)生極為不利的影響［3］，試驗進(jìn)行先磁選除鐵和硫，降低硫、鐵對后序作業(yè)影響，選擇磁場強度1 000 Qe、1 500 Qe、2 000 Qe，先磁后浮流程如圖1所示，結(jié)果如圖2所示。

圖1 先磁后浮探索試驗流程

圖2 磁場強度與選礦指標(biāo)關(guān)系

圖2結(jié)果表明：隨磁場強度增加，鐵精礦中硫、鐵品位及回收率變化幅度不大；鉛、鋅品位和回收率直線增加。因此，為確保鉛、鋅回收率，確定最佳磁場強度1 000 Qe，其結(jié)果見表5。

從表5可以看出：通過該流程可獲得鐵精礦品位57.03%、回收率32.52%；硫品位35.32%、回收率32.23%；鉛精礦品位55.81%、回收率81.91%，鋅精礦品位40.98%、回收率74.25%?？梢暂^好的實現(xiàn)鐵、鉛、鋅綜合利用，但鋅精礦品位不高。

表5 先磁后浮探索流程結(jié)果 %

2.2 鉛硫部分混合浮選

采用鉛硫混合浮選，有助于將絕大多數(shù)的黃鐵礦及可浮性較好的弱磁性黃鐵礦富集至混合精礦中，減少非鋅硫化礦物對鋅浮選的影響，容易獲得高品位鋅精礦［4］。試驗先進(jìn)行鉛硫混選，再進(jìn)行鉛硫分離。鉛硫部分混合浮選抑鋅浮鉛、硫，工藝流程如圖3所示，結(jié)果見表6。

圖3 鉛硫部分混合浮選流程

表6 鉛硫部分混合浮選指標(biāo) %

表6結(jié)果表明：采用鉛硫部分混合浮選，獲得鉛精礦品位55.55%、回收率83.57%，硫精礦品位36.33%、回收率45.39%，鋅精礦品位41.60%，回收率70.21%。鉛硫混合浮選提高了鉛回收率1.66%，鋅精礦回收率降低約4%。相比較先磁選后浮選，在全面考慮中礦指標(biāo)下，其綜合指標(biāo)沒有太大突破。

2.3 鉛、鋅、硫依次浮選

礦物中硫含量高，有用礦物嵌布粒度微細(xì)，伴生關(guān)系復(fù)雜，在低堿度條件下，分選指標(biāo)較優(yōu)［5］，鉛、鋅、硫依次浮選試驗流程如圖4所示，試驗結(jié)果見表7。

表7 鉛、鋅、硫依次浮選指標(biāo) %

圖4 鉛、鋅、硫依次浮選流程

表7結(jié)果表明：采用鉛、鋅、硫依次浮選流程，鉛精礦品位63.49%、回收率78.07%，鋅精礦品位47.58%、回收率80.55%。

2.4 優(yōu)先選鉛，鋅、硫混合浮選，鋅、硫分離

優(yōu)先選鉛，后鋅、硫混選對于含硫高的鐵閃鋅礦具工藝條件寬、容易操作和浮選過程穩(wěn)定等優(yōu)點［6］。試驗進(jìn)行了優(yōu)先選鉛，鋅、硫混合精礦再鋅、硫分離工藝探索，試驗流程如圖5所示，結(jié)果見表8。

圖5 優(yōu)先選鉛，鋅、硫混選，鋅、硫分離流程

表8結(jié)果表明：優(yōu)先選鉛，鋅、硫混選，鋅、硫分離流程獲得鉛精礦品位63.75%、回收率80.14%，鋅精礦品位48.82%、回收率79.09%。

表8 優(yōu)先選鉛，鋅、硫混選，鋅、硫分離流程指標(biāo)%

3 閉路試驗

通過探索試驗對比，確定采用鉛、鋅、硫依次浮選的工藝流程，經(jīng)詳細(xì)條件試驗，開路流程試驗，閉路流程試驗，其試驗流程如圖6所示，試驗結(jié)果見表9。

圖6 閉路試驗流程

表9 閉路試驗流程結(jié)果 %

通過閉路試驗研究，獲得鉛精礦品位57.38%、回收率93.25%，含銀546 g/t，回收率73.14%。鋅精礦品位41.64%、回收率88.82%，硫精礦品位35.70%，回收率71.04%。

4 結(jié) 論

1.多金屬復(fù)雜包裹鉛鋅礦中，硫、鐵含量高，與鉛鋅相互包裹、嵌布粒度微細(xì)，連生現(xiàn)象嚴(yán)重，解離困難，且礦物之間可浮性相近，指標(biāo)提高難度大，工藝選擇極為關(guān)鍵。

2.先磁選后浮選可預(yù)先獲得20%的硫鐵礦，降低后續(xù)浮選處理量，節(jié)約浮選成本，但硫、鐵、鉛、鋅關(guān)系復(fù)雜，鉛鋅損失較大，浮選指標(biāo)沒有得到優(yōu)化；鉛硫混合浮選有助于提高鉛回收率，但鉛精礦品位不高、鋅回收率損失較大；鉛、鋅、硫依次浮選能大幅提高鉛、鋅精礦品位，鋅精礦回收率提高明顯、鉛精礦回收率有所損失；優(yōu)先選鉛，鋅、硫混合浮選中鉛鋅精礦品位和回收率進(jìn)一步得到優(yōu)化，具有較好的提高。

3.采用鉛、鋅、硫依次浮選進(jìn)行閉路試驗，在磨礦細(xì)度-0.074 mm占70%條件下，經(jīng)過四段鉛精選、三段鋅精選，獲得鉛、鋅精礦品位分別為57.38%、41.64%；回收率分別為93.25%、88.82%，伴生硫、銀回收率達(dá)到71.04%、73.14%，滿足《銅鉛鋅礦產(chǎn)資源“三率”指標(biāo)要求》以及鉛、鋅精礦國際推薦標(biāo)準(zhǔn)三級、四級產(chǎn)品要求。