蒙古某铁闪锌矿石选锌流程优化

陈明宇 廖 祥

(武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北 武汉430070)

硫化锌矿物在自然界中以闪锌矿、铁闪锌矿、纤维锌矿等3 种形式存在［1］。铁闪锌矿是闪锌矿常见的存在形式之一，按含铁量的差异又分为铁闪锌矿、高铁闪锌矿和超高铁闪锌矿［2］。

蒙古某锌铁多金属矿为高铁、高硫铁闪锌矿。受该国选矿工艺技术水平、资源状况以及粗放型生产观念的影响，建厂前确定的选矿工艺流程不够完善，导致选矿厂投产后锌精矿指标一直不理想。为了充分利用资源、改善锌精矿品质、提高锌精矿附加值，开展原矿石选锌工艺优化研究很有必要。

1 矿石性质

矿石中金属矿物主要有磁铁矿、闪锌矿、黄铁矿、赤铁矿，方铅矿、褐铁矿等少量;脉石矿物主要有石英，其次是绿帘石和碳酸盐矿物。闪锌矿呈不规则粒状分布，多交代黄铁矿、磁铁矿等，或分布在脉石矿物裂隙中，偶见被方铅矿交代，粒径在0.02 ～0.5 mm之间;磁铁矿呈半自形粒状分布，多被赤铁矿交代，呈残余状和假象结构，其裂隙间偶见脉状黄铁矿分布，细粒状磁铁矿多分布在脉石矿物中，粒径在0.02 ～0.5 mm 之间;黄铁矿呈半自形或他形粒状、细脉状分布在脉石矿物及磁铁矿裂隙中，偶见被闪锌矿、褐铁矿包裹和交代，粒径在0.05 ～0.2 mm 之间。矿石主要化学成分分析结果见表1。

表1 矿石主要化学成分分析结果Table 1 Main chemical composites analysis of the ore%

2 试验结果及讨论

2.1 条件试验

条件试验流程见图1，磨矿细度参照现场。

图1 条件试验流程Fig.1 Conditional flotation process

2.1.1 CaO 用量试验

CaO 用量试验的CuSO4用量为0.8 kg/t，丁基黄药为40 g/t，2 号油为30 g/t，试验结果见图2。

图2 石灰用量试验结果Fig.2 Test results on dosage of CaO

从图3 可以看出，随着CaO 用量的增加，锌粗精矿锌品位下降，回收率先升后降。综合考虑，确定CaO 用量为1.2 kg/t。

2.1.2 CuSO4用量试验

CuSO4用量试验的CaO 用量为1.2 kg/t，丁基黄药为40 g/t，2 号油为30 g/t，试验结果见图3。

从图3 可以看出，随着CuSO4用量的增加，锌粗精矿锌品位上升，回收率先升后降。综合考虑，确定锌粗选CuSO4用量为0.8 kg/t。

图3 CuSO4 用量试验结果Fig.3 Test results on dosage of CuSO4

2.1.3 丁基黄药用量试验

丁基黄药用量试验的CaO 用量为1.2 kg/t，Cu-SO4为0.8 kg/t，2 号油为30 g/t，试验结果见图4。

图4 丁基黄药用量试验结果Fig.4 Test results on dosage of butyl xanthate

从图4 可以看出，随丁基黄药用量的增加，锌粗精矿锌品位呈先慢后快的下降趋势，回收率呈先快后慢的上升趋势。综合考虑，确定锌粗选丁基黄药用量为40 g/t。

2.1.4 2 号油用量试验

2 号油用量试验的CaO 用量为1.2 kg/t，CuSO4为0.8 kg/t，丁基黄药为40 g/t，试验结果见图5。

图5 2 号油用量试验结果Fig.5 Test results on dosage of 2# oil

从图5 可以看出，随着2 号油用量的增加，锌粗精矿锌品位下降，回收率先上升后维持在高位。综合考虑，确定锌粗选2 号油用量为30 g/t。

2.2 工艺流程确定试验

基于该矿石中有相当数量的闪锌矿以铁闪锌矿的形式存在，且黄铁矿含量较高，因此，不充分实现目的矿物和非目的矿物的分离，势必会使目的矿物的连生体以中矿的形式在流程中不断循环，恶化浮选效果，影响选矿指标的改善［3-5］。为改善选矿指标，在条件试验和开路试验基础上，结合现场流程和磨矿细度，进行了不同的中矿返回流程浮选效果对比试验［6-8］。

模拟现场的仅精选1 尾矿返回磨矿的选锌闭路试验流程见图6，试验结果见表2;精选1 尾矿、扫选1精矿合并返回磨矿的选锌闭路试验流程见图7，试验结果见表3。

图6 模拟现场的选锌闭路试验流程Fig.6 Simulated on-site closed circuit zinc flotation test process

表2 模拟现场的选锌闭路试验结果Table 2 Simulated on-site closed circuit zinc flotation test results %

从表2 可以看出，采用图6 所示的流程选锌，最终可获得锌品位为50.98%，回收率为91.10%的锌精矿。

从表3 可以看出，采用图7 所示的流程选锌，最终可以获得锌品位为52.02%，回收率为92.39%的锌精矿。

不同流程下的试验结果比较表明，改进后的流程可以获得锌品位高1.04 个百分点、锌回收率高1.29个百分点的锌精矿。

图7 精选1 尾矿与扫选1 精矿合并返回磨矿的选锌闭路试验流程Fig.7 Closed circuit zinc flotation test process of combining one cleaning tailings and one scavenging concentrate together and returned to grinding

表3 精选1 尾矿与扫选1 精矿合并返回磨矿的选锌闭路试验结果Table 3 Closed circuit zinc flotation test results of combining one cleaning tailings and one scavenging concentrate together and returned to grinding %

3 结 论

(1)蒙古某锌铁多金属矿为高铁、高硫铁闪锌矿，矿石中金属矿物主要有磁铁矿、闪锌矿、黄铁矿、赤铁矿等，闪锌矿呈不规则粒状分布，多交代黄铁矿、磁铁矿等，或分布在脉石矿物裂隙中，也可见被方铅矿交代，粒径在0.02 ～0.5 mm 之间。

(2)现场采用1 粗3 精2 扫、精选1 尾矿返回至磨矿的中矿顺序返回流程选锌，由于扫选精矿未能返回磨矿，导致现场锌分离浮选效果不理想，生产指标偏低。

(3)在相同药剂制度下，模拟现场闭路流程和将现场扫选1 精矿也返回磨矿的优化流程的对比试验表明，前者取得了锌品位为50.98%、回收率为91.10%的锌精矿，后者取得了锌品位为52.02%、回收率为92.39%的锌精矿。工艺流程的优化使锌精矿锌品位和锌回收率分别提高了1.04 和1.29 个百分点。

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