陕西楠木树氧化铅锌矿磨矿试验研究

武俊杰，缑明亮，杨 柳，陈文科，王建斌

（陕西省地质矿产实验研究所，陕西 西安710001）

西北地区已探明氧化铅锌矿资源非常丰富，其特点是储量大、品位高、储量集中、埋藏浅、大部分易于开采等。但同时，由于铅锌矿物的氧化程度深，嵌布粒度细，风化和泥化严重，这就导致氧化铅锌矿在磨矿过程中容易产生过粉碎现象，影响了磨矿效率及后续的选别效果。本文针对陕西楠木树氧化铅锌矿进行了实验室球磨机磨矿介质与矿量比例、钢球配比的磨矿条件试验研究，确定了最佳的磨矿介质与矿量比例、钢球直径配比条件，基本解决了该氧化铅锌矿过粉碎现象，为工业试验提供了理论依据。

1 工艺矿物学研究

1.1 矿石性质

试验所用氧化铅锌矿矿样，赋存原岩为角砾状白云岩。该矿石矿物以菱锌矿、闪锌矿、方铅矿为主，还含有少量硅锌矿、黄铁矿等。方铅矿多呈不规则他形集合体，粒径在2.0～0.02mm之间，部分方铅矿呈细脉状充填在闪锌矿粒间及裂隙中。闪锌矿多为不规则的他形晶粒状，该矿物是矿石中主要含硫化锌矿物。粒径最大3.0mm以上，最小0.1mm以下。小颗粒闪锌矿多在白云石粒间或包裹在菱锌矿、硅锌矿等矿物交代而成的残晶中。菱锌矿为主要的含锌矿物，其锌含量占矿石总锌量的70%以上，菱锌矿常交代闪锌矿。脉石主要为白云石、石英。白云石占总矿物83%～85%，石英仅有4%～7%。矿石硬度为3～3.5。虽然主要铅锌矿物嵌布粒度较粗，易单体解理，但是有部分菱锌矿，与易碎白云石交叉在一起，白云石矿石脆性强，在磨矿过程中易过磨而泥化。

1.2 原矿化学成分及筛分结果

原矿光谱半定量分析结果见表1。

原矿多元素化学分析结果见表2。

原矿X射线衍射分析结果见表3。

原矿锌的物相分析结果见表4。

原矿铅的物相分析结果见表5。

原矿经破碎后，粒度筛分结果见表6。

表1 原矿光谱半定量分析结果

表2 原矿多元素化学分析结果

表3 原矿X衍射分析结果

表4 原矿锌的物相分析结果

表5 原矿铅的物相分析结果

表6 原矿筛分结果

从表6可以看出，原矿经破碎后－0.0308mm含量高达20%，已经轻微过粉碎，对后续磨矿条件要求较苛刻。

2 磨矿试验

2.1 磨矿介质与矿量比例（装球量）试验

试验所用球磨机型号：RK／ZQM，规格：Φ250×100mm，转数：96r／min，电机功率：0.55kW。试验条件见表7。

表7 磨矿介质与矿量比例试验条件

不同装球量磨矿曲线见图1，筛分结果见表8（达到相同的磨矿细度－0.074mm 70%左右），螺旋溜槽试验结果见表9。

由图1所示，当装球量为10.56kg时，各个磨矿时间的－0.074mm产率最高，磨矿功效最佳。

由表8可以看出，同样得到－0.074mm 70%左右的磨矿产品时，装球量为10.56kg时，产品中－0.0386含量47.66%相对较低。说明磨矿产品过粉碎轻。

表8 装球量磨矿产品筛分结果

图1 装球量磨矿曲线图

表9 装球量螺旋溜槽试验结果

由表9可以看出，当装球量为10.56kg时，Pb和Zn的粗砂品位最高，分别为1.83%和4.92%。Pb和Zn的矿泥品位最低，分别为0.60%和2.12%。因此，选择装球量为10.56kg最佳。

2.2 钢球直径配比试验

长期的生产实践证明，磨机内装3～5种球的磨矿效果比只装一种球的磨矿效果好。这种装球制度的基本思想，是某一级别的球径产率应该和其破碎最适宜级别的矿粒产率相等或相当，即遵循“大球打大块，小球磨小块”的思想原则。试验条件见表10。

表10 钢球直径配比试验条件

磨矿曲线图见图2，筛分结果见表11（达到相同的磨矿细度－0.074mm 70%左右）。

图2 钢球直径配比磨矿试验结果

由图2可以看出，当采用序号4所示钢球配比时，各个磨矿时间的－0.074mm产率最高，磨矿功效最佳。

表11 钢球直径配比磨矿产品筛分结果

由表11可以看出，采用序号4所示钢球配比，所用磨矿时间最短，而且－0.0386mm级别产率相对较少，过粉碎最低。

3 结语

1）对于很多易碎性矿石，有用矿物与大部分石英及其他矿物镶嵌关系较简单，易于解离。因此，在磨矿之初就应该考虑选择棒磨机等因素，而磨矿流程应该利用矿石的选择性磨矿作用，粗磨即可丢尾，这样既节省磨矿成本，又可以减少矿石的过粉碎。

2）本研究通过实验室实验确定了较合理的磨矿介质与矿量的比例为10.56∶1，钢球直径Ø30、Ø29、Ø27、Ø18、Ø15配比（%）为15.89∶5.51∶46.56∶19.40∶12.64。磨矿产品的过粉碎程度相对较小，有利于后续的浮选试验。

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