电位调控浮选在金东矿业高硫铅锌矿的应用

尧应强，陈 晗，李长颖，许家杰，何丽辉，曹吉龙

（福建金东矿业股份有限公司，福建 三明 365101）

电位调控浮选在金东矿业高硫铅锌矿的应用

尧应强，陈 晗，李长颖，许家杰，何丽辉，曹吉龙

（福建金东矿业股份有限公司，福建 三明 365101）

本文介绍了金东矿业高硫铅锌矿电位调控浮选，通过调整剂石灰及组合抑制剂硫酸锌＋亚硫酸钠添加至球磨，并营造高碱性及低氧化电位矿浆环境。乙硫氮为捕收剂，铅精矿铅品位及回收率分别提高了26%、25%，效果显著。并通过分析矿物表面氧化反应及矿浆电位研究，揭示电位调控浮选在高硫铅锌矿浮选过程中方铅矿与闪锌矿及黄铁矿的分离机制。

高硫铅锌矿；电位调控浮选；氧化反应；矿浆电位

金东矿业丁家山采场矿石系高硫铅锌银多金属硫化矿，随着矿石逐年的开采，原矿铅锌品位持续走低，而硫铁含量升高，造成铅、锌、硫分离困难，精矿产品含硫高，严重影响公司经济效益。为了提高选矿指标，在北京有色金属研究总院选矿专家指导下，开展了电位调控浮选技术工业试验。

1 矿石性质

矿石是以锌和铅为主，含有硫、铁、银、铜等的多金属硫化矿石。矿石中金属矿物为方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿等硫化物和磁铁矿等。脉石矿物为石英、长石、辉石、石榴子石、绿泥石等硅酸盐矿物和方解石、白云石等碳酸盐矿物［1－2］。

矿石中磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿关系甚为密切。①细粒闪锌矿、细脉状方铅矿嵌布于磁黄铁矿内部，且少量磁黄铁矿呈乳滴状、细脉状分布于闪锌矿中；②部分磁黄铁矿与方铅矿连生嵌布于闪锌矿内或脉石矿物中；③黄铜矿或与方铅矿和闪锌矿交代共生，或嵌于磁黄铁矿内部［3］。因此，给方铅矿与闪锌矿、磁黄铁矿及黄铁矿的分离带来了困难。原矿多元素分析结果见表1。

2 电位调控浮选的应用

电位调控浮选是指利用硫化矿磨矿－浮选矿浆中固有的电化学行为引起的电位变化，通过调节传统浮选操作因素达到电位调控并改善浮选过程的工艺［4－5］。

在金东矿业梅仙选厂原有“先铅后锌”浮选工艺基础上，引入电位调控浮选技术，即将调整剂石灰和抑制剂硫酸锌、亚硫酸钠添加至磨机，利用石灰调控与稳定矿浆电位、营造低氧化电位氛围，同时添加抑制剂强化闪锌矿、硫铁矿物的抑制效果。原生电位调控浮选流程见图1。

电位调控浮选运用于生产后，选矿生产指标获得了大幅提高。新工艺与原工艺选矿生产指标对比见表2。

表1 原矿多元素化学分析结果

图1 原生电位调控浮选流程

表2 新工艺与原工艺生产指标对比/%

新工艺与原工艺选矿生产指标对比显示，在原矿矿石性质不变时，原矿铅品位高0.21%，锌品位低0.84%的情况下，电位调控浮选运用于生产后，铅精矿铅品位及回收率分别提高了26%、25%，锌精矿锌品位亦提高5%，效果显著。

3 矿物浮选分离分析

在硫化矿浮选过程中，可通过改变浮选体系的电化学条件来控制矿浆体系中硫化矿物表面的氧化－还原反应的进程甚至方向，影响硫化矿表面状态及捕收剂在硫化矿表面的产物形式和稳定性，增大硫化矿表面亲水－疏水性质，从而实现硫化矿物选择性浮选分离［6］。

新工艺中通过调整剂石灰及组合抑制剂硫酸锌＋亚硫酸钠添加至球磨，并营造高碱性及低氧化电位矿浆环境。在碱性矿浆环境下，乙硫氮（DDTC）在方铅矿表面发生氧化反应生成疏水产物PbD2，氧化反应见式（1），矿浆电位与p H值关系见式（2）［7］。

浮选过程中乙硫氮浓度为2.66×10－4mol/L，当矿浆p H值为12，由式（4）可知方铅矿表面生成疏水产物PbD2的电位E≥－0.526V，闪锌矿和黄铁矿表面生成疏水产物D2电位E≥0.085V。

在矿浆p H值为11时，浮选中方铅矿表面生成疏水产物PbD2的矿浆电位为－0.482V，大于－0.526V，但无法达到 0.085V，故而疏水产物PbD2更易形成并吸附方铅矿表面，增大方铅矿疏水可浮性；闪锌矿、黄铁矿表面疏水产物D2难以形成，可浮性被抑制［8］。

试验亦监测了石灰和组合抑制剂（硫酸锌＋亚硫酸钠）的添加对选铅系统各作业矿浆电位与p H值的影响，监测结果见表3。从表3结果可见，分级机溢流及铅搅拌桶矿浆p H值为11，电位较原工艺大幅下降，均降至－320m V以下。在p H值为11条件下，方铅矿回收率随着矿浆电位降低而增强，回收率最大时电位为200m V；当电位下降至175～165m V时，闪锌矿可浮性将被有效抑制，而黄铁矿在电位低于240m V时受到有效抑制［9］。因此矿浆电位为－320m V时，乙硫氮对方铅矿具有强烈的选择性捕收能力，而对黄铁矿及闪锌矿可浮性被抑制，从而实现了方铅矿、闪锌矿、黄铁矿的选择性浮选分离。

4 结 论

1）针对金东矿业高硫铅锌矿，调整剂石灰及组合抑制剂硫酸锌＋亚硫酸钠添加至球磨，捕收剂采用乙硫氮，在高碱性矿浆环境及低氧化电位下实现方铅矿、闪锌矿、黄铁矿的选择性浮选分离。铅精矿铅品位及回收率分别提高了26%、25%；锌精矿锌品位提高5%，效果显著。

2）方铅矿与闪锌矿、磁黄铁矿及黄铁矿选择性分离的关键在于通过调节和控制矿浆电位增大各矿物表面疏水－亲水差异，最终实现矿物浮选分离。

［1］吴志强.福建省梅仙铅锌银矿田成矿地质特征和成因模式［J］.矿产与地质，2003，17（5）：606－609.

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［3］陈刚.高硫铅锌难选矿石浮选工艺的研究与实践［J］.江苏冶金，2008，36（3）：79－81.

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［6］赵军伟，姚卫红，王虎.硫化矿浮选电化学研究现状［J］.矿产保护与利用，2003（4）：32－36.

［7］郑伦，张笃.电位调控浮选在凡口铅锌矿的应用［J］.中国矿山工程，2005，34（2）：1－4，8.

［8］周科华，郑伦.高硫难选铅锌矿电位调控浮选工艺的应用实践［J］.有色金属：选矿部分，2005（4）：6－12.

［9］王淀佐，顾帼华，刘如意.方铅矿－石灰－乙硫氮体系电化学调控浮选［J］.中国有色金属学报，1998，8（2）：322－326.

Application of potential control flotation in Jindong high－sulphur lead－zinc ore

YAO Ying－qiang，CHEN Han，LI Chang－ying，XU Jia－jie，HE Li－hui，CAO Ji－long（Fujian Jindong Mining Co.Ltd.，Sanming 365101，China）

This paper introduced that the potential control flotation was used in jindong high sulphur lead－zinc ores.Lime and combined inhibitors were added to ball mill，thus they created high alkaline and low oxidation potentials the pulp environment.The concentrate grade and recovery rate of lead were increased by 26%and 25%when collector was diethyldithiocarbamate.And it revealed the separation mechanism among galena，sphalerite and pyrite in high sulphur lead－zinc flotation by analyzing the mineral surface oxidation reaction and the pulp potential.

lead－zinc ore with high sulfur；potential control flotation；oxidizing reaction；pulp potential

尧应强（1987－），男，江西抚州人，选矿助理工程师，主要从事铜铅锌银多金属矿选矿工作。E－mail：kwjg2011＠126.com。

TD923＋.6

A

1004－4051（2015）09－0120－03

2014－08－20

矿业纵横