郭靈敏

（長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410012）

復(fù)雜多金屬硫化礦的高效分離和伴生元素的清潔選收是硫化礦浮選領(lǐng)域的重要研究課題，而復(fù)雜多金屬氧硫混合礦資源的綜合回收仍是目前選礦領(lǐng)域的一個難題，選擇合理的工藝流程以及藥劑制度是該類型礦石有用組分綜合回收的關(guān)鍵因素［1-5］。

緬甸某鉛鋅礦位于緬甸北部撣邦境內(nèi)，目前礦山正開采礦體上部露天表外礦，該礦石屬一定程度氧化的鉛鋅銀多金屬硫化礦礦石，具典型的浸染狀特性。其中的鉛主要以硫化鉛、氧化鉛形式存在，據(jù)此擬定礦石選礦原則流程：選擇合理入選粒度，在盡量提高礦物之間單體解離度的基礎(chǔ)上，選擇合理工藝流程及藥劑劑度來分選與回收硫化鉛鋅銀礦物，并加強氧化鉛礦物回收。

1 礦石性質(zhì)

緬甸某鉛鋅銀多金屬氧硫混合礦礦樣化學(xué)多元素分析、鉛鋅和銀化學(xué)物相分析結(jié)果分別見表1～2。

由表1～2可知，鉛鋅為主要回收元素，硫和銀可作伴生元素綜合回收，綜合表征礦樣屬于發(fā)生一定程度氧化的鉛鋅銀多金屬硫化礦礦石。

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

表2 礦樣鉛鋅銀物相分析結(jié)果

礦樣中組成礦物種類較為復(fù)雜。采用MLA對礦石中主要礦物質(zhì)量進行了統(tǒng)計，結(jié)果列于表3。

表3 礦樣主要礦物組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %

方鉛礦主要以不規(guī)則團塊狀或不規(guī)則粒狀與閃鋅礦、黃鐵礦等其他金屬硫化物緊密鑲嵌，與閃鋅礦的關(guān)系更為密切，一般變化于0.01～0.40 mm之間，其次呈微細(xì)粒狀以浸染狀形式嵌布于脈石中，一般介于0.01～0.10 mm之間。

鉛礬是方鉛礦在地表氧化環(huán)境下經(jīng)蝕變作用形成的產(chǎn)物，主要呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀或不規(guī)則狀沿方鉛礦、閃鋅礦、脈石粒間、邊緣、裂隙及孔洞充填交代，粒度細(xì)小，一般在0.005～0.03 mm之間。

閃鋅礦多為不規(guī)則粒狀以浸染狀形式嵌布于脈石中，與方鉛礦的關(guān)系極為緊密，相互之間常構(gòu)成穿插交代或包裹鑲嵌等極為復(fù)雜的鑲嵌關(guān)系，且在部分閃鋅礦晶粒內(nèi)部還含有由固熔體分離作用析出形成的微細(xì)粒黃鐵礦，一般在0.02～0.5 mm之間。

銀礦物主要包括輝銀礦、銀黝銅礦和輝銻鉛銀礦。其中輝銀礦多呈乳滴狀或不規(guī)則狀微?！⒓?xì)粒不均勻分布在方鉛礦、石英、白云母等礦物中，粒度一般在0.001～0.02 mm之間。礦石中銀礦物粒度微細(xì)、分散程度高，主要呈包裹體嵌布于方鉛礦中。

脈石礦物以石英為主，次為長石和白云母等。

采用MLA并結(jié)合顯微鏡對不同磨礦細(xì)度條件下礦石中方鉛礦、鉛礬和閃鋅礦的解離度進行了測定，結(jié)果列于表4。

表4 不同磨礦細(xì)度礦樣目的礦物解離度測定結(jié)果

2 選礦試驗結(jié)果

2.1 選礦流程方案比較

根據(jù)工藝礦物學(xué)研究成果及前期探索試驗結(jié)果，本次流程方案對比研究重點解決兩個問題：一是尋求硫化鉛鋅礦分離并產(chǎn)出合格的鉛精礦和鋅精礦；二是研究鉛礬的可選性，產(chǎn)出合格氧化鉛精礦。

鉛鋅混合浮選流程雖可獲得較高的鉛鋅銀回收率，但只能獲得鉛鋅混合精礦；鉛鋅等可浮流程中鉛鋅粗精礦需脫藥再磨、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且回收指標(biāo)較低；而優(yōu)先浮鉛流程開路試驗指標(biāo)優(yōu)勢較明顯，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理，綜合考慮選用優(yōu)先浮選流程較為適宜。試驗原則流程見圖1。

2.2 鉛優(yōu)浮工藝優(yōu)化試驗

2.2.1 磨礦細(xì)度試驗

方鉛礦是銀礦物主要載體礦，提高鉛回收率有助于銀的回收。調(diào)整劑硫化鈉+石灰用量500+1 000 g／t、鋅礦物抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉用量1 500+1 000 g／t、捕收劑丁銨黑藥用量50 g／t條件下，按圖1所示流程進行了磨礦細(xì)度條件試驗，結(jié)果見表5。

圖1 試驗原則流程

表5 磨礦細(xì)度試驗結(jié)果

隨著磨礦細(xì)度增加，鉛粗精礦鉛銀品位隨之提高，鉛銀回收率卻呈降低趨勢，綜合考慮，磨礦細(xì)度-0.074 mm粒級占75%為宜。

2.2.2 調(diào)整劑試驗

由于試樣為氧硫混合礦，為減少氧化礦在礦漿中溶出離子的影響，可在磨機中加入合適的調(diào)整劑。磨礦細(xì)度-0.074 mm粒級占75%，鋅礦物抑制劑和捕收劑用量不變，調(diào)整劑種類及用量試驗結(jié)果見表6。

表6 調(diào)整劑試驗結(jié)果

結(jié)果表明，在磨機中添加一定量硫化鈉可降低礦漿金屬離子對鋅礦物的活化、強化對鋅礦物的抑制作用。

2.2.3 鋅抑制劑組合試驗

磨礦細(xì)度-0.074 mm粒級占75%，在磨機中加入調(diào)整劑硫化鈉500 g／t，捕收劑用量不變，考察了碳酸鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉分別與硫酸鋅作組合抑制劑的效果，結(jié)果見表7。

表7 抑制劑組合試驗結(jié)果

結(jié)果表明，采用硫酸鋅+亞硫酸鈉作鋅礦物組合抑制劑，能更加有效地抑制鋅礦物并可獲得鋅含量較低的鉛粗精礦。

2.2.4 捕收劑種類試驗

磨礦細(xì)度-0.074 mm粒級占75%，在磨機中加入調(diào)整劑硫化鈉500 g／t，抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉用量1 500+1 000 g／t條件下，選用SN-9＃、丁銨黑藥、乙黃藥等進行了捕收劑種類試驗，結(jié)果見表8。

表8 捕收劑種類試驗結(jié)果

結(jié)果表明，采用丁銨黑藥作鉛捕收劑選擇性強，同時有利于提高銀的回收率。

2.3 氧化鉛回收試驗

氧化鉛礦的硫化-黃藥浮選工藝對氧化鉛回收可行有效。先將氧化鉛硫化后用黃藥捕收，此法實質(zhì)是硫化鈉與礦物表面反應(yīng)，形成鉛的硫化膜，然后再與加入的黃藥作用，經(jīng)浮選將礦物分離。

2.3.1 硫化催化劑試驗

以鉛礬為主的氧化鉛可浮性較差、回收難度大，有必要在硫化過程增強催化作用，使硫化鈉與礦物表面反應(yīng)，形成較穩(wěn)定的鉛硫化膜，增加其可浮性。硫化劑硫化鈉用量2 000 g／t，硫化催化劑探索試驗結(jié)果見表9。

表9 硫化催化劑探索試驗結(jié)果

結(jié)果表明，只加硫化鈉，而沒有催化劑的協(xié)同作用，回收指標(biāo)低；采用硫酸銨或磷酸二氫銨作為硫化穩(wěn)定催化劑，有助于穩(wěn)定提高硫化效果，回收得到的氧化鉛粗精礦品位高、回收率也高。

2.3.2 硫化時間試驗

以磷酸二氫銨為硫化催化劑、硫化鈉為硫化劑，用量分別為500 g／t和2 000 g／t，進行了硫化時間試驗，結(jié)果見表10。

表10 硫化時間試驗結(jié)果

結(jié)果表明，隨著硫化時間增加，氧化鉛回收率也隨之提高，當(dāng)硫化時間達(dá)到15 min后，選鉛指標(biāo)較好；繼續(xù)延長硫化時間，回收指標(biāo)不升反降。硫化時間15 min左右較適宜。

2.4 閉路試驗結(jié)果

在條件試驗基礎(chǔ)上，進行了鉛銀優(yōu)先浮選-活化選鋅-硫化黃藥法浮選氧化鉛工藝流程閉路試驗，閉路試驗流程見圖2，結(jié)果見表11。

表11 鉛銀優(yōu)先浮選-活化選鋅-硫化黃藥法浮選氧化鉛閉路試驗結(jié)果

圖2 鉛銅優(yōu)先浮選-活化選鋅-硫化黃藥法浮選氧化鉛閉路試驗流程

結(jié)果表明，閉路試驗獲得了鉛精礦鉛品位52.25%、含銀1 732.52 g／t、回收率分別為65.96%和78.28%，其中含鋅9.76%；鋅精礦鋅品位43.82%、含銀209.56 g／t、回收率分別為79.15%和11.90%，其中含鉛4.58%；氧化鉛精礦鉛品位35.62%、含銀215.55 g／t、回收率分別為11.16%和2.42%。2種鉛精礦綜合鉛品位48.94%、總回收率77.12%，含銀1 430.97 g／t、回收率80.70%。

3 分析與討論

1）針對鉛鋅礦露天采區(qū)鉛氧化率較高、且鋅易活化、可浮性較好等特性，采用鉛鋅混合浮選及等可浮工藝對鉛鋅的回收與富集具有一定優(yōu)勢，但也面臨鉛鋅分離困難問題，為此，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，采用優(yōu)先浮鉛方案可降低鉛鋅分離的難度，同時可獲得較高品質(zhì)的鉛精礦及鋅精礦，其產(chǎn)品更加適合市場需求。

2）由于礦石性質(zhì)屬典型的浸染狀構(gòu)造，各礦物之間致密共生，鑲嵌關(guān)系復(fù)雜多變，從工藝礦物學(xué)研究成果可知，即使通過細(xì)磨，部分微細(xì)的方鉛礦仍可能與閃鋅礦、黃鐵礦等構(gòu)成不同比例的連生體，導(dǎo)致部分方鉛礦損失在鋅精礦或尾礦中，這是影響鉛回收率的重要原因。

3）本次試驗礦樣中的氧化鉛主要是鉛礬，雖然其可浮性較差、回收難度大，但通過探索試驗，在高濃度條件下，采用硫化鈉及磷酸二氫銨進行催化、多段硫化以提高硫化效果，同時加強脫泥、分散作用，能有效回收這部分氧化鉛。

4 結(jié) 語

采用優(yōu)先浮鉛-活化選鋅-硫化黃藥法浮選氧化鉛流程綜合回收氧硫混合礦資源，其關(guān)鍵技術(shù)，一是選擇適宜的磨礦細(xì)度，加入硫化鈉作調(diào)整劑以降低閃鋅礦活性，并以硫酸鋅與亞硫酸鈉作鋅礦物組合抑制劑，選用丁銨黑藥為鉛銀高效選擇性捕收劑；二是針對鉛礬可浮性較差、回收難度大等特點，采用催化硫化技術(shù)，并結(jié)合濃縮脫泥、高濃度浮選、分段硫化等重要措施的應(yīng)用。該選礦技術(shù)為氧硫混合礦石的開發(fā)利用提供了有效途徑，值得借鑒與推廣應(yīng)用。