高硫高铁难选铅锌矿选矿试验研究

磨学诗，谢贤，王晓，童雄

高硫高铁难选铅锌矿选矿试验研究

磨学诗1，谢贤2，王晓2，童雄2

(1.云南省蒙自矿冶有限责任公司，云南蒙自661100 2.昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明650093)

针对高硫高铁铅锌矿的矿石特点，采用新型活化剂X－41和捕收剂Y－37，有效解决(铁)闪锌矿与(磁)黄铁矿分选的技术难题，显著提高锌精矿质量和回收率，采用组合抑制剂P－30，实现硫砷分离工艺技术的突破，提高了含砷高硫化矿的选矿效益。

高硫高铁铅锌矿;难选铅锌矿;新型活化剂X－41;组合抑制剂P－30

0 引言

云南某矿属高硫、高铁、复杂难选多金属硫化铅锌矿，原矿含铅0.48%、锌2.61%、硫26.21%、铁(总铁)40.80%，其中铅矿物主要以方铅矿的形式存在，锌矿物主要以(铁)闪锌矿形式存在。由于大量可浮性极佳的(磁)黄铁矿的存在，导致铅锌有用矿物与脉石硫化物分离困难，生产现场的铅锌精矿品位不高，铅锌及伴生稀贵金属回收率低。

通过可选性试验研究证明，优先浮选流程较适合此类矿石的选别。在优先浮铅阶段，抑制剂为石灰、硫酸锌、亚硫酸钠和捕收剂为MA、DDTC，在保证铅精矿品位的同时，尽量提高铅的回收率;在选锌阶段，采用新型活化剂X－41和捕收剂Y－37，可以显著提高锌精矿质量和锌、铟金属回收率;选锌尾矿经硫酸活化后，采用组合抑制剂P－30抑制砷矿物，生产标硫，实现硫砷分离工艺技术的突破，提高了含砷高硫矿石的选矿效益。

1 矿石性质

该矿石是以铅锌为主的多金属硫化矿，主要金属矿物为方铅矿、(铁)闪锌矿、(磁)黄铁矿，其次是硫锑铅矿、黄铜矿、毒砂、白铁矿、锡石等;脉石矿物主要为氧化硅、氧化镁、石英等。

1.1 化学多元素分析

化学多元素分析结果见表1。

表1 化学多元素分析结果Tab.1 Chemical Composition Analysis Results

1.2 矿石主要矿物

矿石中主要矿物含量见表2。

表2 矿石中主要矿物含量Tab.2 Main Mineral Content in Ore

1.3 铅锌硫物相分析

铅锌硫物相分析见表3。

表3 铅锌硫物相分析结果Tab.3 Lead－Zinc－Sulphur Phase Analysis Results

1.4 主要矿物嵌布特征

方铅矿主要呈不规则粒状集合体、细粒浸染状嵌布在脉石中，大部分与(磁)黄铁矿嵌连，或沿(磁)黄铁矿裂隙充填，部分则包裹于(磁)黄铁矿的孔洞中，局部被毒砂、黄铜矿等交替形成复杂的交替关系，粒度介于0.03～0.5 mm之间。

闪锌矿受类质同象的影响，普遍含有铁、铜、锡，其中铁的含量最高，大部分属铁闪锌矿。(铁)闪锌矿由众多中细粒集合体聚合而成不规则的块状，周边脉石嵌连复杂;或(铁)闪锌矿集合体中包裹(磁)黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、脉石微粒;或呈细粒星散浸染状嵌布在脉石矿物中，粒度介于0.02～1.5 mm之间。

2 选矿试验研究

经过可选性研究试验，确定了针对该高硫高铁难选多金属硫化铅锌矿的选矿流程为:优先浮选流程，铅浮选→锌浮选→硫砷混合浮选→硫砷分离浮选，试验原则流程见图1。

图1 试验原则工艺流程Fig.1 Test Process Flow Sheet

2.1 铅矿物浮选试验

由于原矿含铅仅为0.48%，而硫和铁的含量分别达26.21%和40.80%，在优先浮铅阶段，采用CaO、Na2SO3和ZnSO4作为硫、铁、锌的抑制剂，MA +DDTC作为铅矿物捕收剂，处理该矿石，可得到铅、银理想的回收率和精矿质量［1］。

2.2 锌矿物浮选试验

(1)锌粗选石灰用量试验。(铁)闪锌矿与(磁)黄铁矿的可浮选性相近，一定量的石灰对(磁)黄铁矿具有抑制作用，但石灰用量过大，对矿浆中锌矿物也起到抑制作用，造成锌的回收率偏低。

石灰用量试验条件为:活化剂X－41用量800 g/t，捕收剂MA用量60 g/t，起泡剂2#油30 g/t。不同用量石灰对锌粗选指标的影响，试验流程见图2，结果见图3。

试验结果表明，随着石灰用量的增加，锌精矿的品位不断提高，但回收率不断地下降。当石灰用量为500 g/t时，锌的品位为10.36%，回收率86.71%;石灰用量增加到1 000 g/t时，锌的品位为14.89%，回收率为82.34%;石灰用量为1 500 g/t时，锌的品位为16.08%，回收率为78.66%;随着石灰用量的继续增加，回收率下降很快，品位提高却有限。综合考虑在锌粗选阶段石灰用量以1 000g/t为合适。

图2 药剂用量试验流程Fig.2 Test Flow Sheet for Flotation Dosage

图3 粗选石灰用量试验结果Fig.3 Roughing Test Results of Lime Dosage

(2)锌浮选新型活化剂X－41用量试验。X－41是锌矿物浮选的新型活化剂，同时对(磁)黄铁矿具有一定抑制作用，能选择性活化锌矿物，从而提高锌精矿品位。

X－41用量试验条件为:石灰用量1 000 g/t，捕收剂MA为60 g/t，起泡剂2#油为30 g/t，X－41用量分别为400、600、800和1 000 g/t。X－41用量试验流程见图2，结果见图4。

由图4可知:随着X－41用量的增加，锌精矿的品位和回收率都不断地提高，但提高的幅度不同，说明X－41的选择性活化作用较强。当X－41用量为1 000 g/t时，锌品位为10.95%，回收率为94.65%，指标较好，粗选X－41用量选择为1 000 g/t。

图4 X－41用量试验结果Fig.4 Test Results of X－41 Dosage

(3)锌浮选活化剂CuSO4用量试验。CuSO4用量试验条件为:石灰用量1 000 g/t，捕收剂MA用量为60 g/t，起泡剂2#油30 g/t。CuSO4用量分别为400、500、600和700 g/t。CuSO4用量对锌浮选指标的影响试验流程如图2，结果见图5。

图5 CuSO4用量试验结果Fig.5 Test Results of CuSO4 Dosage

由图5可知:随着CuSO4用量的增加，锌精矿的品位呈现先增加后降低的走势，回收率不断地提高;当CuSO4用量为500 g/t时，锌精矿的品位达到最优值，为9.34%;当CuSO4用量从400 g/t增加到500 g/t时，锌精矿中锌的回收率提高的幅度最大，增加了12.88%;随着CuSO4用量的继续增加，锌精矿的品位开始降低，当CuSO4用量为700 g/t，锌品位为7.66%，与最高品位相比，降低了1.68%，虽然锌的回收率有所增加，但是增加幅度不大。综合锌精矿品位与回收率两方面考虑，粗选CuSO4用量为500 g/t较为适宜。

(4)锌浮选捕收剂MA用量试验。MA用量试验条件为:X－41用量1 000 g/t，石灰用量1 000 g/t，起泡剂2#油30 g/t。MA用量分别为40、50、60和70 g/t。MA用量对锌浮选指标的影响试验流程见图2，结果见图6。

图6 MA用量试验结果Fig.6 Test Results of MA Dosage

由图6可知:当MA用量为60 g/t，在保证一定的精矿质量同时，获得较高的回收率，故选取MA用量为60 g/t。

(5)锌浮选捕收剂Y－37用量试验。Y－37用量试验条件为:X－41用量1 000 g/t，石灰用量1 000 g/t，起泡剂2#油30 g/t。捕收剂Y－37用量分别为40、50、60和70 g/t。Y－37用量对锌浮选指标的影响试验流程见图2，结果见图7。

图7 Y－37用量试验结果Fig.7 Test Results of Y－37 Dosage

由图7可知:随着Y－37用量的增加，锌精矿的品位不断下降，而锌的回收率不断提高，当Y－37用量达60 g/t时，锌精矿的品位为23.08%，回收率为90.39%，指标较好。综合品位与回收率两方面考虑，粗选Y－37用量选择60 g/t为宜。

(6)锌浮选闭路试验。在确定了最佳药剂用量后，进行两组药剂制度对比试验。流程见图8，结果见表4。

图8 锌浮选闭路试验流程Fig.8 Closed－circuit Test Flow Sheet for Zinc Flotation

表4 锌浮选闭路试验结果Tab.4 Closed－circuit Test Results for Zinc Flotation

由表4可知:采用X－41和Y－37的浮选试验，锌精矿的指标比较好，锌品位可达45.34%，回收率为86.84%;与采用CuSO4和MA(生产用药剂)的试验指标相比，锌品位提高了5.78%，回收率提高了3.46%。可见选锌流程采用X－41和Y－37药剂制度，具有明显的指标优势。

3 结语

(1)试验原矿铅品位0.48%，主要以方铅矿形式存在，氧化率16.66%，锌品位2.61%，氧化率9.96%，硫品位26.21%，铁品位40.80%，属高硫高铁难选多金属硫化铅锌矿。

(2)锌浮选闭路试验证明，采用新型活化剂X－41和捕收剂Y－37，显著提高锌、铟精矿质量和回收率，与使用硫酸铜和MA捕收剂相比，锌、铟精矿品位和回收率分别提高5.78%、80.70 g/t和3.46%、5.30%解决了锌－硫分离的技术难题，获得较满意稳定的选矿指标。

(3)P－30组合抑制剂在硫砷分离作业中，有效地抑制砷矿物，实现砷硫分离工艺技术的新突破。

(4)新型活化剂X－41、捕收剂Y－37及P－30组合抑制剂都是工业化的选矿药剂，因此，本研究为类似矿石的选别提供了可借鉴的经验。

［1］磨学诗，黄伟中，张雁生，等.提高多金属硫化铅锌矿浮选指标的研究［J］.有色金属(选矿部分)，2007 (1):9－12.

［2］谢贤，童雄，等.云南某高硫高铁难选铅锌矿的选矿试验报告［R］.昆明:昆明理工大学，2011.

［3］冯其明，陈荩.硫化矿浮选电化学［M］.长沙:中南工业大学出版社，1992:176－177.

［4］黄思捷.硫精矿降硅工艺与机理研究［D］.长沙:中南大学，2010:53.

［5］邓海波.铅锌尾矿中被石灰强烈抑制的黄铁矿活化浮选回收研究［J］.有色金属(选矿部分)，1998(1):19－22.

Research on Mineral Processing Test of Refractory Lead－Zinc Sulfide Ore with High Sulfur and Iron

MO Xue－shi1，XIE Xian2，WANG Xiao2，TONG Xiong2
(1.Mengzi Mining＆Metallurgy Co.Ltd.，Mengzi，Yunnan 661100，China; 2.Faculty of Land Resource Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，China)

According to characteristics of high Sulfur－Iron Lead－Zinc ore，technical problems of sphalerite

(marmatite)and pyrite(pyrrhotine)separation were effectively solved by using new activator X－41 and collector Y－37 so as to observably improve Zinc concentrate grade and recovery.Technology breakthrough of sulfurarsenic separation was realized by means of combined inhibitor P－30 so that mineral processing efficiency of arsenic－bearing Sulfide ore was enhanced.

high Sulfur－Iron Lead－Zinc ore;difficult dressing Lead－Zine ore;new activator X－41;combined inhibitor P－30

TD913

A

1004－2660(2012)02－0005－06

2011－03－31.基金项目:国家自然科学基金项目(51174103).

磨学诗(1968－)，男，广西人，工程师.主要研究方向:矿物加工及资源综合利用技术开发.