陕西某铅锌矿选矿试验研究

2015-12-16黄海露万宏民牛芳银

湿法冶金 2015年2期

关键词：硫酸锌硫酸铜丁基

黄海露，万宏民，牛芳银，马晶

（1．西安建筑科技大学材料与矿资学院，陕西西安 710055；2．西北有色地质研究院，陕西西安 710054）

目前，铅锌复杂多金属矿石的选别主要采用浮选法，但因矿石组分复杂，铅、锌矿物细粒浸染、致密共生，有些矿石中含大量黄铁矿，易发生氧化变质现象，使得铅锌复杂多金属矿石选别难度较大［1］。

陕西某铅锌矿是典型的难处理多金属矿石，可回收的有用矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿，锌、铅、铜平均品位分别为5．09%、0．23%、0．051%。为综合回收其中的各有价金属，研究了其浮选工艺，为合理开发此类资源提供技术依据。

1 矿石性质

1．1 原矿多元素化学分析

原矿多元素化学分析结果见表1。矿石成分复杂，属于多金属硫化物铅锌矿石。

表1 原矿多元素化学分析结果 %

1．2 原矿物相分析

原矿铅、锌物相分析结果见表2。矿石中，铅、锌主要以硫化物形式存在，铅氧化率相对较高，锌氧化率相对较低。

表2 原矿铅、锌物相分析结果

1．3 主要金属矿物嵌布特征

闪锌矿主要呈浸染状分布，其次呈星散状、块状分布；闪锌矿与其共、伴生矿物（方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、脉石）关系密切，部分闪锌矿中包裹黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿、金红石等，包裹的这部分矿物粒度较细（0．01～0．05mm），不易解离；此外闪锌矿中含少量铁（6．33%～6．61%）。

铅矿物主要为方铅矿。方铅矿在矿石中呈星散状分布，主要与闪锌矿形成规则-半规则连生，部分微细粒方铅矿包裹于黄铁矿和闪锌矿中，选矿时会影响锌精矿质量和铅回收率。此外，铅氧化率为36．87%，氧化铅主要存在于铅菱锌锰矿中和铅菱锰矿中，选矿时也会影响铅回收率。

2 试验方法

部分混合浮选流程是将可浮性相近的硫化铜、硫化铅矿物与较难浮选的锌、硫矿物分别浮选，然后再逐个分离［2-3］。

2．1 铜铅部分混合浮选

2．1．1 调整剂种类对铜、铅混合浮选的影响

磨矿细度为-74μm占60%，捕收剂丙黄药用量为20g／t，起泡剂松油醇用量为15g／t，分别以石灰＋硫酸锌、石灰＋硫酸锌＋亚硫酸钠、石灰＋硫酸锌＋硫化钠、硫酸锌＋碳酸钠＋亚硫酸钠为调整剂进行铜铅浮选，试验结果见表3。可以看出，以石灰＋硫酸锌＋硫化钠为调整剂，精矿中铅、铜回收率均较高，锌被少量浮选，分选效果较好。因此，确定选用石灰＋硫酸锌＋硫化钠为调整剂，浮选铜、铅矿物。

表3 调整剂种类及用量对铜、铅、锌矿物混合浮选的影响

2．1．2 捕收剂用量对铜、铅混合浮选的影响

在多金属硫化矿部分混合浮选过程中，捕收剂的选择至关重要［4］。用石灰＋硫酸锌＋硫化钠作调整剂，松油醇为起泡剂，分别考察乙硫氮、乙黄药、丁黄药、丙黄药、Z-200和丁铵黑药等捕收剂对浮选的影响，试验结果见表4。可以看出，用丙黄药作捕收剂，粗精矿中铅、铜品位较高，铅回收率较高，同时尾矿中锌品位最高，说明丙黄药对铜、铅的浮选和对锌的抑制效果相对较好。

2．1．3 石灰用量对铜、铅混合浮选的影响

磨矿细度为-74μm占60%，以石灰＋硫酸锌＋硫化钠为调整剂，以500g／t硫酸锌＋200 g／t硫化钠为抑制剂，捕收剂丙黄药用量为20 g／t，起泡剂松油醇用量为15g／t，石灰用量对铜、铅混合浮选的影响试验结果如图1所示。

图1 石灰用量对铜、铅混合浮选的影响

从图1看出：随石灰用量增大至800g／t，矿浆pH约为8．8，铅、铜总回收率达到最大；之后随石灰用量再增大，铜、铅、锌回收率都有所下降。综合考虑，确定最佳石灰用量为800g／t。

2．2 混合浮选精矿中铜的浮选

铜铅混合浮选精矿中铜、铅分离可以采用抑铅浮铜和抑铜浮铅流程，由于抑铜浮铅时，黄铜矿的抑制需添加氰化物等有毒药剂而被限制应用，所以选用抑铅浮铜流程。

分别选用重铬酸钾、重铬酸钾＋水玻璃、CMC＋水玻璃、YC作抑制剂，考察抑制剂种类及用量对铜浮选的影响［5-7］。铜铅分离时，首先用活性炭对混浮精矿进行脱药处理，用量为100g／t，之后以Z-200作捕收剂、用量为10g／t进行浮选，试验结果见表5。可以看出，用YC作抑制剂，用量为400g／t时，铅精矿回收率和铜精矿回收率较为理想。因此，确定选用YC作铜、铅分离的抑制剂，最佳用量为400g／t。

表5 抑制剂种类及YC用量对铅矿物抑制效果的影响

2．3 铜铅浮选尾矿中锌的浮选

以石灰为调整剂，硫酸铜为活化剂，丁基黄药为捕收剂，松醇油为起泡剂，从铜铅浮选尾矿中浮选锌。

2．3．1 石灰用量对锌浮选的影响

用石灰调整矿浆pH，硫酸铜用量为300g／t，丁基黄药用量为60g／t，松醇油用量为10g／t，石灰用量对锌浮选的影响试验结果如图2所示。可以看出：随石灰用量增大，锌粗精矿品位、锌回收率均提高；当石灰用量增加到1 000g／t时，二者变化不明显。综合考虑，确定石灰最佳用量为1 000g／t，该用量下矿浆pH为11．2。

图2 石灰用量对锌浮选的影响

2．3．2 活化剂用量对锌浮选的影响

以硫酸铜作闪锌矿活化剂，石灰用量为1 000 g／t，捕收剂丁基黄药为60g／t，起泡剂松醇油用量为10g／t，硫酸铜用量对锌浮选的影响试验结果如图3所示。

图3 硫酸铜用量对锌浮选的影响

从图3看出：随硫酸铜用量增加，锌粗精矿中锌品位和锌回收率都有所提高；硫酸铜用量为300g／t时，二者达最大，之后基本保持稳定。因此，硫酸铜最佳用量确定为300g／t。

2．3．3 捕收剂用量对锌浮选的影响

以丁基黄药作锌矿物捕收剂，石灰用量为1 000g／t，硫酸铜用量为300g／t，松醇油用量为10g／t，丁基黄药对锌浮选的影响试验结果如图4所示。可以看出：随丁基黄药用量增大，粗精矿中锌品位和锌回收率都有所提高；当丁基黄药用量为80g／t时，粗精矿锌品位达最大，之后大幅度下降，而锌回收率提高幅度也不大。综合考虑，确定捕收剂丁基黄药最佳用量为60g／t。