陳園園，文金磊

（1.湖南有色金屬研究院有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 410100；2.豫光（成都）科技有限公司，四川 成都 610000）

隨著硫化鉛鋅資源的日趨枯竭，氧化鉛鋅資源的高效開發(fā)利用已經(jīng)成為選礦工作者的重要課題。氧化鉛鋅礦復(fù)雜難選的礦石性質(zhì)原因：鉛鋅氧化率較高且變動(dòng)較大，礦物組成復(fù)雜多變，礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜，伴生組分很不穩(wěn)定，且含有大量的粘土和氫氧化鐵（褐鐵礦等），褐鐵礦不同程度浸染氧化鉛鋅礦物，礦泥含量較高，可溶鹽含量較高等［1-5］。

氧化鉛鋅礦復(fù)雜難選的選礦經(jīng)濟(jì)技術(shù)原因：氫氧化鐵嚴(yán)重浸染的氧化鉛礦浮選效果極差，細(xì)粒氧化鉛礦浮選效果不理想，在精選作業(yè)粗粒氧化鋅礦物浮選活度易于消失造成掉槽，藥劑用量特別是硫化鈉用量大，胺類捕收劑對(duì)礦泥敏感且用量大，導(dǎo)致胺類捕收劑的選擇性和捕收性較差，沒有典型通用的礦泥特效抑制劑（分散劑），導(dǎo)致流程不通暢，操作不穩(wěn)定，氧化鋅浮選泡沫發(fā)虛，而脫泥又導(dǎo)致鋅金屬損失較大，影響選礦廠的選礦經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等［6-9］。

對(duì)某高泥高氧化率氧化鉛鋅礦，進(jìn)行了大量的技術(shù)攻關(guān)和科學(xué)研究工作，通過泥質(zhì)脈石抑制劑和分散劑，配合使用抗泥型組合捕收劑，確定原礦—鉛兩次粗選—脫泥—鋅兩次粗選的工藝流程，實(shí)現(xiàn)了氧化鉛鋅礦物的有效回收。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)組成

對(duì)原礦進(jìn)行多元素分析，結(jié)果見表1。從多元素分析結(jié)果可知，該礦可回收的主要元素是鉛和鋅，綜合回收的元素是銀，其含量分別為2.65%、4.27%、31.35 g／t。礦石中主要脈石成分為SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe等，含量合計(jì)為68.78%。

表1 多元素分析結(jié)果 %

物相分析和粒度分析表明：對(duì)原礦，Pb氧化率為56.42%，Zn氧化率為97.48%，菱鋅礦中Zn占有率為74.35%。另：礦山堆場(chǎng)原礦（未破碎）中-0.074 mm含量為16.53%。

1.2 原礦礦物組成

對(duì)原礦進(jìn)行礦物組成分析，結(jié)果見表2。從礦物組成分析結(jié)果可知，硫化礦物：方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、毒砂等合計(jì)含量為4.0%；鉛鋅氧化礦物：白鉛礦、鉛釩、鉛鐵礬、菱鋅礦、異極礦、硅鋅礦等合計(jì)含量為9.3%；褐鐵礦、菱鐵礦、赤鐵礦等合計(jì)含量為13.7%；主要脈石礦物為白云石、方解石、石英、絹云母等，其合計(jì)含量為66.2%，其次有磷灰石、綠泥石、高嶺石、閃石等。

表2 礦物組成分析結(jié)果 %

高氧化率（鉛氧化率為56.42%，鋅氧化率為97.48%）；高含鐵礦物（褐鐵礦、菱鐵礦、赤鐵礦等相對(duì)含量為13.7%），破碎磨礦時(shí)易于形成大量礦泥，氧化鐵礦物一定程度上污染氧化鉛鋅礦物；高含量白云石、方解石，白云石密度小性脆，破碎磨礦易于泥化，在硫化-胺類浮選法中可浮性較好，無特效抑制劑；易于泥化的其它脈石礦物（粘土、閃石等）。上述不利工藝礦物學(xué)因素，不利于氧化鉛鋅礦的高效回收。

2 浮選試驗(yàn)

研究進(jìn)行了大量的試驗(yàn)方案（包括鉛鋅混合浮選、優(yōu)先浮選、先硫后氧、氧硫混選等），得出氧化鉛鋅優(yōu)先浮選（氧化鉛氧硫混選—氧化鋅浮選）工藝最優(yōu)。

2.1 氧化鉛浮選試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)表明：適宜磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量為78.59%；硫化鉛和氧化鉛分別浮選和氧硫混選試驗(yàn)表明：鉛氧硫混選的選礦指標(biāo)優(yōu)于先硫后氧的選礦指標(biāo)。

鉛浮選藥劑制度試驗(yàn)獲得：抑制劑水玻璃+127＃240+60 g／t，硫化鈉6 kg／t，戊基黃藥和60＃120+120 g／t的鉛粗選藥劑用量，其中水玻璃為石英、長(zhǎng)石等脈石礦物的有效抑制劑，127?？梢砸种坪F礦物、白云石和方解石，同時(shí)對(duì)礦漿體系中礦泥起到分散劑作用，改善鉛礦物的可浮性，另127＃為一種高效有機(jī)物組合抑制劑。

鉛浮選循環(huán)采用二次粗選、三次精選、二次掃選、中礦順序返回的工藝流程，獲得：Pb含量51.46%、回收率87.21%的鉛精礦；Zn含量4.35%、回收率97.09%的鉛尾礦。將以鉛尾礦為研究對(duì)象，進(jìn)行氧化鋅浮選試驗(yàn)。

鑒于氧化鉛浮選的普遍性、穩(wěn)定性和日趨成熟趨勢(shì)，在此不過多論述，將氧化鋅浮選技術(shù)研究作為研究重點(diǎn)。

2.2 預(yù)先脫泥條件試驗(yàn)

該礦氧化鋅選礦需解決的關(guān)鍵問題為硫化—胺鹽浮選法的流程是否通暢、操作是否長(zhǎng)期穩(wěn)定、泡沫是否虛實(shí)適宜等，而給礦中泥化的各種礦物（如白云石、褐鐵礦、高嶺石等粘土礦物），部分礦泥可浮性較好，沒有特效抑制劑和分散劑，部分礦泥會(huì)消耗大量的硫化鈉和胺類捕收劑，對(duì)捕收劑的選擇性和捕收性能產(chǎn)生有害影響。在此基礎(chǔ)上，為減弱礦泥對(duì)氧化鋅浮選的有害影響，進(jìn)行預(yù)先脫泥或不脫泥的氧化鋅浮選試驗(yàn)。試驗(yàn)流程如圖1和圖2所示，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖1 直接浮選工藝流程

圖2 預(yù)先脫泥—浮選工藝流程

表3 脫泥條件試驗(yàn)結(jié)果 %

直接浮選，在粗選試驗(yàn)中硫化鈉和胺類捕收劑用量急劇增加，胺類捕收劑的選擇性和捕收能力極差，難以實(shí)現(xiàn)氧化鋅礦的有效回收。預(yù)先脫泥后，粗選泡沫金屬顏色明細(xì)，氧化鋅上浮，說明脫除部分有害礦泥，采用高效脈石抑制劑和分散劑進(jìn)行有效抑制和分散，實(shí)現(xiàn)氧化鋅礦物的有效回收，故選定預(yù)先脫泥—浮選工藝。

2.3 抑制劑條件試驗(yàn)

在浮選過程中，假如無法充分抑制和分散泥質(zhì)脈石礦物，那么泥質(zhì)脈石礦物會(huì)通過礦泥罩蓋或異相凝聚等方式改變氧化鋅礦物的浮選特性，危害浮選過程，使得選礦指標(biāo)變差。高效的泥質(zhì)脈石抑制劑和分散劑，是解決氧化鋅礦物浮選技術(shù)難題的關(guān)鍵因素。抑制劑條件試驗(yàn)工藝流程參考圖2，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 抑制劑種類試驗(yàn)結(jié)果

由圖3可知，水玻璃+182＃作為泥質(zhì)脈石抑制劑時(shí)，浮選泡沫不粘且清爽，含鋅礦物上浮速度快，鋅作業(yè)回收率最優(yōu)，為82.68%。水玻璃和木質(zhì)素磺酸鈉、淀粉、CMC作為泥質(zhì)脈石礦物的組合抑制劑時(shí)，浮選過程中部分礦泥上浮，之后鋅礦物才上浮，粗精礦品位和回收率較差。綜合技術(shù)指標(biāo)與將來生成實(shí)施的可能性，選擇水玻璃+182＃作為組合抑制劑。

2.4 捕收劑條件試驗(yàn)

合適的捕收劑與合適的抑制，都非常重要，即保證氧化鋅與泥質(zhì)脈石礦物的分選性，又保證鋅回收率。捕收劑條件試驗(yàn)工藝流程參考圖2，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 捕收劑條件試驗(yàn)結(jié)果

由圖4可知，使用戊基黃藥+132＃作為氧化鋅捕收劑，鋅粗精礦產(chǎn)品品位和回收率均高于戊基黃藥和十二胺、十八胺、混合胺的組合捕收劑，另132＃為胺類捕收劑。觀察浮選試驗(yàn)現(xiàn)象，采用戊基黃藥+132＃的組合捕收劑，泡沫現(xiàn)象好，泡沫層比較厚實(shí)，且泡沫易于兼并，分選效果好。故選定捕收劑為戊基黃藥+132＃。

2.5 全流程閉路試驗(yàn)

為保證鉛鋅回收率，選擇兩次粗選作為鉛和鋅粗選作業(yè)；在鉛精選作業(yè)添加少量硫酸鋅降低鉛精礦中鋅含量；在鋅精選作業(yè)添加少量硫化鈉和182＃提高鋅精礦中鋅含量；為減少細(xì)粒含鋅礦物在脫泥工藝流程中的損失率，將脫泥兩段預(yù)處理脫泥，進(jìn)行全流程閉路試驗(yàn)，工藝流程如圖5所示，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

圖5 全流程閉路試驗(yàn)工藝流程

表4 全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

由表4可知，通過原礦—鉛兩次粗選—脫泥—鋅兩次粗選的工藝流程，添加組合抑制劑，起到抑制和分散泥質(zhì)脈石礦物的作用，既保證了鉛鋅回收率，由保證了精礦品位。最終獲得了鉛精礦中鉛含量為51.46%、回收率為87.21%，鋅精礦中鋅含量為36.09%、回收率為71.85%的良好選礦指標(biāo)。

3 結(jié) 論

1.該氧化鉛鋅礦屬于高泥高氧化率復(fù)雜難選氧化鉛鋅礦，存在鋅氧化率為97.48%，褐鐵礦和菱鐵礦等相對(duì)含量為13.7%，白云石和方解石性脆-易于泥化脈石含量高（35.8%）等影響選礦的難題。

2.針對(duì)氧化鋅浮選過程中，對(duì)礦泥的敏感性和胺類捕收劑的不利因素，研制高效的泥質(zhì)脈石調(diào)整劑和捕收劑；泥質(zhì)脈石調(diào)整劑182＃的抑制和分散效果好，配好高效的戊基黃藥+132?？鼓嘈徒M合捕收劑，攻克了氧化鋅與白云石等泥質(zhì)脈石礦物分離的難題。

3.采用原礦—鉛兩次粗選—脫泥—鋅兩次粗選的工藝流程，添加組合抑制劑，起到抑制和分散泥質(zhì)脈石礦物的作用，既保證了鉛鋅回收率，又保證了精礦品位。最終獲得了鉛精礦中鉛含量為51.46%、回收率為87.21%，鋅精礦中鋅含量為36.09%、回收率為71.85%的良好選礦指標(biāo)。