王會安 衛(wèi)亞儒
(1.洛鉬剛果(金)騰科豐古魯美礦業(yè)股份有限公司;2.西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團有限公司)
我國鉛鋅資源十分豐富,僅次于澳大利亞和美國,位居世界第三[1],但我國資源稟賦較差,富礦少,低品位礦多;大型礦山少,中小型礦多;伴生元素較多,礦石類型復(fù)雜,脈石礦物種類及含量各異;相比較其他礦產(chǎn)而言,物質(zhì)組成及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的復(fù)雜性加深了鉛鋅礦的選礦難度[2],嚴重影響鉛鋅主金屬的有效回收。合適的工藝流程以及磨礦細度、抑制劑及捕收劑的選擇是提高資源利用率的關(guān)鍵。為此,本文針對陜西某微細粒嵌布鉛鋅礦開展工藝礦物學(xué)分析與工藝研究,為資源高效開發(fā)利用提供依據(jù)。
原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。
注:Au、Ag含量單位為g/t。
原礦X衍射分析結(jié)果見表2。
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閃鋅礦主要呈不規(guī)則粒狀,結(jié)晶粗大,粒徑一般在0.3~3 mm,呈他形粒狀、團塊狀、條帶狀分布,與方鉛礦、磁黃鐵礦共生,主要賦存于透閃石大理巖和透閃石方解石角巖中。方鉛礦主要呈塊狀、條帶狀、粒狀,粒徑一般在0.5~2 mm,平均大于0.074 mm,主要賦存于透閃石大理巖和透閃石方解石角巖中。閃鋅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦共生分布,細粒磁黃鐵礦將影響鉛、鋅精礦品位的提高。
原礦礦物物相研究結(jié)果表明,鉛、鋅主要以硫化礦形式存在,適宜采用先抑鋅浮鉛,后浮選鋅的優(yōu)先浮選工藝[3]。
2.1.1 磨礦細度試驗
固定ZnSO4用量2 000 g/t、Na2SO3用量1 000 g/t、硫氮九號[3-4]用量40 g/t、乙黃藥用量20 g/t、2#油用量30 g/t進行磨礦細度試驗,試驗流程見圖1,試驗結(jié)果見圖2。
由圖2可見,鉛品位和回收率隨磨礦細度的增加而增加,同時鋅指標呈現(xiàn)降低趨勢;綜合考慮后續(xù)工業(yè)生產(chǎn)中磨礦可操作性和鉛鋅綜合經(jīng)濟技術(shù)指標,取磨礦細度-0.074 mm80%。
2.1.2 鋅抑制劑試驗
固定磨礦細度-0.074 mm80%、硫氮九號用量40 g/t,乙黃藥用量20 g/t、2#油用量30 g/t,考察不同抑制劑條件的抑制效果。抑制劑種類為①ZnSO4:2 000 g/t;②石灰+ZnSO4:(1 000+2 000)g/t;③Na2CO3+ZnSO4:(1 000+2 000)g/t;④Na2S+ZnSO4:(500+2 000)g/t;⑤Na2S+Na2SO3+ZnSO4:(500+500+2 000)g/t;⑥Na2SO3+ZnSO4:(1 000+2 000)g/t。試驗流程見圖1,試驗結(jié)果見圖3。
由圖3可見,抑制劑⑥效果最好,此時鉛精礦品位43.83%、回收率92.78%,精礦含鋅品位6.37%、回收率5.74%;通過對Na2SO3及ZnSO4用量試驗,最終確定Na2SO3+ZnSO4最佳用量為(1 000+1 500)g/t,鉛精礦產(chǎn)率6.75%、品位41.51%、回收率92.96%,精礦含鋅品位6.08%、回收率6.00%。
2.1.3 捕收劑試驗
通過對丁黃藥、丁胺黑藥、乙黃藥、硫氮九號捕收劑對比試驗研究,發(fā)現(xiàn)采用乙黃藥和硫氮九號效果均優(yōu)于丁胺黑藥及丁黃藥。為發(fā)揮組合藥劑“協(xié)同效應(yīng)”,試驗對乙黃藥+硫氮九號組合用量進行對比研究。固定磨礦細度-0.074 mm80%、ZnSO4用量1500 g/t、Na2SO3用量1000 g/t、2#油用量30 g/t進行捕收劑試驗。捕收劑組合為①硫氮九號+乙黃藥:(60+20)g/t;②硫氮九號+乙黃藥:(40+20)g/t;③硫氮九號+乙黃藥:(40+10)g/t;④硫氮九號+乙黃藥:(20+20)g/t。試驗流程見圖1,試驗結(jié)果見圖4。
由圖4可見,捕收劑組合②效果最好,可獲得鉛精礦產(chǎn)率6.20%、鉛品位39.59%、鉛回收率93.56%,含鋅6.02%、鋅回收率5.52%的指標。
2.2.1 石灰用量試驗
固定CuSO4用量500 g/t、乙黃藥用量100 g/t、2#油用量60 g/t進行石灰用量試驗,試驗流程見圖5,試驗結(jié)果見圖6。
由圖6可見,石灰用量大于1 500 g/t時,鋅精礦品位上升減緩,回收率開始下降;綜合考慮,取石灰用量1 500 g/t為宜,鋅精礦品位41.10%、鋅回收率91.93%,鋅精礦鉛品位0.61%,回收率3.69%。
2.2.2 CuSO4用量試驗
為進一步降低鋅精礦含鉛,流程增加了一段鉛掃選,固定石灰用量1 500 g/t、乙黃藥用量100 g/t、2#油用量60 g/t,探索CuSO4用量對試驗指標的影響[1-3],試驗流程見圖7,試驗結(jié)果見圖8。
由圖8可見,鋅品位和回收率隨CuSO4用量增加變化不大,但鉛品位和回收率在CuSO4用量500 g/t時,均出現(xiàn)低值,鋅精礦品位40.78%、回收率89.41%,含鉛品位0.42%,回收率2.33%;因此,取CuSO4用量為500 g/t。
2.2.3 鋅粗選捕收劑試驗
固定石灰用量1 500 g/t、CuSO4用量500 g/t、2#油用量60 g/t,捕收劑分別選擇丁黃藥、乙黃藥進行試驗,試驗流程見圖7,試驗結(jié)果見圖9。
由圖9可見,在丁黃藥和乙黃藥用量為100 g/t時,鋅精礦品位及回收率均出現(xiàn)最大值,使用丁黃藥鋅精礦回收率比乙黃藥低0.89個百分點,品位高2.78個百分點;綜合考慮,丁黃藥使用效果優(yōu)于乙黃藥,取丁黃藥用量100 g/t。
在條件試驗及開路試驗的基礎(chǔ)上進行閉路試驗[4-5],試驗流程見圖10。
通過閉路試驗,最終獲得的鉛精礦品位58.94%、回收率91.21%,精礦含鋅4.81%、回收率2.83%,含銀1 274 g/t,回收率86.40%;鋅精礦品位50.20%、回收率94.43%,含鉛0.85%、回收率4.20%,含銀58.80 g/t、回收率12.74%。
(1)該礦石中,方鉛礦和閃鋅礦結(jié)晶粒徑粗大,易解離,雜質(zhì)礦物有磁黃鐵礦及黃鐵礦,褐鐵礦和黃銅礦,其中40%左右的磁黃鐵礦小于0.074 mm,包裹于方鉛礦和閃鋅礦晶體之中,影響鉛、鋅精礦品位提高。
(2)根據(jù)礦石性質(zhì),采用優(yōu)先浮選鉛,尾礦活化浮選鋅工藝,閉路試驗獲得的鉛精礦品位58.94%、回收率91.21%,鋅精礦品位50.20%、回收率94.43%,鉛、鋅精礦品位分別達到國標三級、五級品質(zhì)量要求,鉛精礦含鋅、鋅精礦含鉛不高,有價元素銀在鉛精礦中回收率為86.40%,銀元素得到了有效回收。