铅锌矿石中有价金属的综合回收

杨 文

(全国锰业技术委员会,湖南 长沙 410006)

0 引 言

广西博白县某铅锌矿是一个以含锌为主的铜铅锌银多金属矿.锌品位较高，可浮性极好；黄铁矿量大，易浮；铜、铅、银含量相对较低，如何有效的分离回收这几种金属，选矿技术上有一定的难度.对铅锌矿石选矿工艺的研究报道了许多[1-5]，但针对铜铅品位极低的铜铅锌矿石中有价金属综合回收的工艺报道很少，本次试验研究工作的重点就是要选择较好的工艺流程和药剂，在有效回收锌的同时，综合回收矿石中的铜、铅、银、硫，保证选矿厂能合理利用矿产资源、取得较好的经济效益.

1 矿石性质分析

1.1 矿石化学多元素分析

矿石化学多元素分析结果如表1.

表1 矿石多元素分析结果

1.2 矿石中主要金属物相分析

矿石中铜、铅、锌物相分析结果见表2.

表2 矿石物相分析结果

1.3 矿石的矿物组成

矿石中金属矿物主要有铁闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿等，脉石矿物主要有方解石、角闪石、普通辉石、蔷薇辉石、长石、石英、绿泥石等.

1.4 主要矿物的嵌布特性

a.铁闪锌矿：多数呈自形～半自形粗粒或集合体产出，主要与方解石密切共生，普遍具有乳浊状固溶体分离结构，乳滴成分以黄铜矿为主，并有少量黄铁矿(乳滴粒径0.001～0.030 mm),粒度越粗或集合体越大的铁闪锌矿中乳浊状黄铜矿越多.少数铁闪锌矿呈他形细粒状嵌布于角闪石和长石的粒间,部分铁闪锌矿包含有他形粒状方铅矿,少数铁闪锌矿与黄铁矿交代.铁闪锌矿粒度最大为2 mm,最小为0.02 mm,多数在0.1～0.6 mm之间.

b.方铅矿：主要呈他形细粒状集合体产出，常包含在铁闪锌矿集合体中，少数与黄铜矿、黄铁矿伴生.粒度在0.01～0.04 mm之间.

c.黄铜矿：主要有两种产出形态，一种是呈他形粒状集合体嵌布于黄铁矿、方铅矿的粒间、裂隙及边沿；另一种较普遍的是呈乳浊状嵌布于铁闪锌矿中，黄铜矿的粒度最大为0.16 mm,最小为0.001 mm,多数为0.01～0.03 mm之间.

d.黄铁矿： 多数呈自形晶粗粒或集合体与方解石共生，少数呈他形细粒状嵌布于角闪石、长石的粒间、裂隙中，黄铁矿最大粒度为7 mm，最小为0.06 mm,一般为0.1～1.5 mm.

1.5 原矿性质小结

a.矿石中主要有价金属是铜、铅、锌、银，有综合回收价值的是硫(硫铁矿).

b.铁闪锌矿主要与方解石共生，最大粒度为2 mm，最小为0.02 mm，多数在0.1～0.6 mm之间.粒度相对较粗，对选别有利.

c.方铅矿常包含在铁闪锌矿集合体中，少数与黄铁矿、黄铜矿伴生，粒度在0.01～0.04 mm之间,对浮选回收不利.

d.黄铜矿主要呈他形粒状集合体嵌布于黄铁矿、方铅矿的粒间，或主要呈乳浊状嵌布于铁闪锌矿中，粒度多数为0.01～0.03 mm之间，选矿回收铜的难度较大.

e.原矿含硫7.13%,含砷0.002 8%,浮选有可能取得较高质量的硫铁矿精矿.

2 选矿试验

试验流程的确定:根据矿石的原矿性质分析，试验采用“铜铅混浮—铜铅混合精矿分离—铜铅混浮尾矿浮锌—锌浮选尾矿浮硫”的选矿流程.

入选粒度的确定:根据原矿性质分析和磨矿细度的矿物解离度分析，选择磨矿细度-0.074 mm含量为68%作为本次试验的磨矿细度.

2.1 铜铅混浮试验

铜铅混浮一般采用碳酸钠调pH值,硫酸锌抑制锌矿物,捕收剂采用丁铵黑药、苯胺黑药单独使用,或丁铵黑药和苯铵黑药配用.经各种药剂方案和药剂用量试验，确定铜铅混合浮选作业的药剂制度为：碳酸钠500 g/t、硫酸锌500 g/t、丁铵黑药20 g/t、苯胺黑药10 g/t.

2.2 锌浮选试验

a.抑制剂试验:常规的选锌抑制剂是石灰.由于本矿石中硫铁矿量大，可浮性好，在进行锌浮选时，只靠石灰不能取得较好的选锌抑硫效果.为此采用了自行研制的Fs药剂进行抑硫浮锌试验.试验流程为一粗一扫，试验结果如表3.

b.选锌药剂条件:经各种药剂用量条件试验，最终确定了选锌作业的药剂制度为：石灰5 000 g/t，Fs 750 g/t，硫酸铜200 g/t，丁黄药40 g/t，2号油11 g/t.

表3 选锌抑制剂Fs用量试验结果

2.3 铜铅分离试验

铜铅分离的给矿是铜铅混合浮选精矿.经各种铜铅分离药剂方案的对比试验，选定了羧甲基纤维素钠(CMC)和磺化腐植酸类捕收剂Fs组合药剂进行抑铅浮铜试验. 试验流程为一粗一扫，CMC/Fs用量试验结果如表4.

表4 铜铅分离CMC/Fs用量试验结果

2.4 硫浮选试验

浮锌后的尾矿进行硫铁矿浮选，硫浮选试验在碱性介质中进行，采用硫酸铜活化硫.试验流程为一粗一扫.试验结果见表5.

表5 硫浮选试验结果

3 全流程闭路试验

在各种条件试验的基础上，选择合适的条件进行全流程闭路试验.闭路试验工艺流程按图1进行.试验结果见表6.

表6 全流程闭路试验结果

图1 闭路试验流程

4 结 语

a.广西博白县铅锌矿矿石铜品位0.20%,铅品位0.49%,锌品位6.27%,银品位78.7 g/t,经采用“铜铅混浮(分离)—浮锌—浮硫”的浮选工艺流程进行浮选试验，取得的选矿指标为：铜精矿铜品位21.28%,银品位3 202.9 g/t，铜回收率25.39%,银回收率10.04%;铅精矿铅品位45.01%,银品位5 003.1 g/t,铅回收率63.87%,银回收率42.97%;锌精矿锌品位56.81%,锌回收率92.80%;硫精矿硫品位42.74%,回收率41.66%.对铜、铅品位较低且锌品位相对较高的铜铅锌矿石，该选矿工艺有效的回收了锌金属，同时综合回收了铜、铅、银和硫铁等.

b.岩矿鉴定结果表明，矿石中铜矿物—黄铜矿主要有两种嵌布形式：一是呈他形粒状集合体嵌布于黄铁矿、方铅矿的粒间、裂隙及边沿；二是呈乳浊状嵌布于铁闪锌矿中，嵌布粒度多数在0.01～0.03 mm之间.所以，在浮选过程中，铜损失在铅精矿中的损失率是13.20%;损失在锌精矿中损失率是51.66%.若要取得更高的铜回收率，必须进一步细磨矿石，但在经济上不合理.

c.方铅矿结晶粒度细,一般在0.01～0.04 mm之间,有一部分包含在铁闪锌矿中,所以铅在锌精矿中的损失率达10.46%,造成铅精矿铅回收率不高.

d.由于原矿中砷的含量较低,所获得的硫精矿质量较好,达到一级品的质量标准.

e.由于矿石中铜铅品位较低, 铜铅精矿产率小,另外由于铁闪锌矿受铜离子活化,可浮性较好,造成了铜铅产品中锌的夹带较多, 铜、铅精矿中锌品位较高. 要解决这一技术问题,还需更深入的试验研究工作.

f.针对本试验样品硫铁矿含量较大、可浮性较好的特点,采用新型抑制剂Fs浮铜抑铅、浮锌抑硫，提高了铜精矿和锌精矿的质量,试验证明Fs是一种有效的铅、硫抑制剂.

参考文献：

[1]严志明.复杂难选铅锌矿石提高精矿质量和金属回收率：清洁选矿新工艺研究[J].四川有色金属，2004(1)：37-41.

[2]魏以和，周高云.铅锌硫化矿浮选废水回用的新方法[J].武汉工程大学学报，2007(4)：21-24.

[3]龙秋容,陈建华,李玉琼,等.铅锌浮选分离有机抑制剂的研究[J].金属矿山，2009(3)：54-58.

[4]潘乃良.关于氧化铅锌矿石选矿工艺的研究[J].有色矿山，1989(4):19-24.

[5]穆晓辉.细粒嵌布铅锌矿石选矿工艺研究[J].甘肃冶金，2003(12):30-33.