康家湾铅锌金银矿选矿工艺优化研究及实践

何从行，欧也斐

(湖南水口山有色金属集团有限责任公司，湖南衡阳 421513)

康家湾铅锌金银矿选矿工艺优化研究及实践

何从行，欧也斐

(湖南水口山有色金属集团有限责任公司，湖南衡阳 421513)

康家湾铅锌金银矿属原生硫化矿，近年来，结合康家湾矿矿物学特性，通过试验研究，对碎矿、磨矿、浮选工艺、药剂制度进行了不断改进和优化，同时采用生物制剂协同氧化深度处理废水，实现部分废水返回利用，在提高选矿技术指标，降低生产成本，改善作业环境和保护生态方面，取得了良好效果。

铅锌矿;多破少磨;捕收剂;锌硫混选;无石灰工艺;优先浮选;生物制剂;水循环利用

康家湾铅锌金银矿选矿生产规模为40万t/年，原生产工艺流程为破碎三段一闭路，磨浮工艺一段磨矿，优先选铅，锌硫混选再锌硫分离，产品为铅精矿、锌精矿和硫精矿，少量金富集在铅精矿中，大部分金富集在硫精矿中，银主要富集在铅精矿中。近年来，结合康家湾矿石矿物学特性，通过试验研究，对选矿工艺流程进行了不断优化，对碎矿、磨矿、浮选工艺、药剂制度和废水处理工艺进行了完善，提高了选矿技术指标，降低了生产成本，改善了作业环境，减少了新水用量，取得了良好效果。

1 矿石性质

康家湾矿区矿石属铅锌原生硫化矿矿石，矿石的氧化程度较低，矿石中金属矿物较常见的是方铅矿、闪锌矿和黄铁矿，次为毒砂和黄铜矿;金银矿物含量甚微，包括银金矿、银黝铜矿和脆银矿;脉石矿物以石英居多。矿石中方铅矿主要以浸染状的形式产出，根据粒度差异可将其分为中细粒和微细粒两种类型，微细粒方铅矿的嵌布特征是不仅粒度较为细小、形态变化极大，而且与闪锌矿、黄铁矿和毒砂等交生矿物之间的接触界线常表现出不平直的锯齿状或港湾状，特别是与黄铁矿的嵌连关系最为密切，主要粒度变化范围0.02～0.2mm不等，部分甚至在0.01mm以下，闪锌矿分为中细粒和微细粒两种类型，细粒闪锌矿的特点是形态极不规则、分散程度较高，主要呈稀疏星散浸染状散布在脉石中，一般0.02～0.3mm不等，少数甚至在0.01mm左右，金大部分以显微或次显微金的形式存在，矿石中有77.62%的金分布在黄铁矿和毒砂中，0.01mm以下占70.17%，银的主要载体矿物是方铅矿。据此认为磨矿过程中尽可能使粒度相对细小的微细粒方铅矿和闪锌矿得到较充分的解离是决定能否获得高品位精矿和较高回收率的关键。

2 碎磨工艺研究与优化

根据原矿矿物学特性，原矿铅锌金银矿物结晶粒度粗细不均，康家湾矿硬度较大，矿石硬度f=4～24，需要在较高磨矿细度条件下才能实现铅锌矿物充分解离［1］，从而提高铅锌金银回收率。在破碎方面，加强破碎作业，将中碎破碎机进行升级换代，提高中碎能力，同时将破碎产品粒度由16mm逐步降低到了12mm，充分遵循多破少磨的节能原则，为进一步提高磨矿细度奠定基础。在磨矿方面，根据试验分析(见图1)，确定磨矿细度为-0.074mm占75%(原磨矿细度为60%～65%)，采用二段磨矿，第一段磨矿细度-0.074mm占60%，磨矿溢流产品经旋流器分级，溢流直接进浮选，沉沙进第二段球磨，第二段磨矿细度-0.074mm占75%，提高铅锌金银回收率，同时第二段球磨机采用磁性衬板，磁性衬板具有许多优点［2］，衬板寿命延长8倍以上，球耗降低10%，降低了生产成本。

图1 磨矿细度试验指标

3 浮选工艺流程研究与优化

3.1 选铅25#黑药替代试验研究及应用

康家湾铅锌金银矿选矿的选铅作业多年来一直使用25#黑药。由于25#黑药具有强烈刺激性气味，对皮肤有很强的腐蚀作用，不溶于水，遇水变成白色浑浊，并冒泡放出硫化氢气体［3］，25#黑药对操作环境的污染很大，不利于现场操作工人的身体健康。多年以来，选矿工作者们一直在努力开展取代25#黑药的研究工作。HQ77捕收剂有轻微气味，易溶于水，用水稀释后气味大幅降低，用“HQ77+HQD82 (抑制剂)”替代“25#黑药+石灰+硫酸锌”，不仅可明显改善作业环境，利于废水处理，同时有利于提高铅精矿中的金和银回收率。表1为闭路试验数据，图2为25#黑药+石灰+硫酸锌生产指标和HQ77 +HQD82药剂工业试验指标及投产生产指标。

表1 “HQ77+HQD82”与“25#黑药+石灰+硫酸锌”药剂组合闭路流程对比试验数据

图2 选铅25#黑药替代工业试验及生产指标对比

3.2 锌硫混选工艺改进措施

2016年4月底，为提高硫精矿中金硫回收率，根据试验结果，对锌硫混选进行适度改进，将原混选一粗二精三扫改为一粗一精四扫，增加扫选时间，通过两个月的运行，硫精矿中的金硫回收率得到了较大提高。表2为工艺改进后两个月的生产指标。

3.3 锌硫分选无石灰工艺试验研究

康家湾铅锌金银矿选矿锌硫分选目前采用锌硫混选，再加石灰抑硫浮锌进行锌硫分离，该工艺的缺点是配制石灰乳劳动强度大;添加石灰乳的管道特别容易堵塞;尾矿水的pH值高达12以上，严重超出外排水质pH6～9的范围标准要求，在废水处理站需要向尾水中加入硫酸来进行中和，调节尾水pH值至6～9成为让现场操作工和管理人员头痛的问题。为了解决这些问题，选矿工作者对康家湾铅锌硫化矿开展了试验研究，研发出来不添加石灰的锌硫分选新工艺，该工艺不仅克服了使用石灰的缺点，同时有利于提高硫精矿中硫金的回收率。该工艺方法为采用优先选锌，再选硫［4］，锌硫分离采用HQ66 +HQD52新型捕收剂与抑制剂。试验结果见表3。与表2改造后硫精矿比较，金硫回收率分别提高14.79%、7.13%。

表2 锌硫混选工艺改进后生产指标 %

表3 锌硫分选无石灰工艺试验指标 %

4 选矿废水处理及尾矿水循环利用

选矿废水中含有Pb、Zn、Cu、As、Cd等多种有害重金属离子和残余选矿药剂、少量机械油、悬浮物等。选矿废水处理系统包括旧系统(以下简称A系统)和新系统(以下简称B系统)两部分，A系统于1989年竣工，处理工艺采用10%的聚合硫酸铁絮凝沉降重金属，B系统于2014年12月完成工程建设并试运行，设计废水处理能力为5500m3/d。B系统采用生物制剂协同氧化深度处理工艺，在氧化反应池内加入氧化剂与生物制剂，氧化反应完成后进入水解反应池，加入液碱调节体系pH值进行水解反应，然后在絮凝反应池中加入少量絮凝剂进行絮凝反应，实现各污染物的深度脱除，反应后废水进入二段沉淀池，通过反渗透膜作用实现固液分离，分离后的上清液投加浓硫酸调整体系pH值，直接外排。表4为选矿废水处理后排放水质指标。

与此同时将部分(30%～35%)铅、锌精矿溢流水回用于精矿和尾矿输送、压滤工序，大大减少新水用量，节约水资源，推动循环经济发展。

表4 选矿废水处理后排放水质指标 mg/L

5 效果

(1)经上述一系列工艺流程和药剂制度优化后，选矿生产指标得到不同程度的提高。由一段磨矿改为二段磨矿提高磨矿细度到75%，从图1看出可有效提高金银锌回收率;从图2指标对比看，采用“HQ77+HQD82”替代“25#黑药+石灰+硫酸锌”，金银回收率分别提高5.57%和2.99%，年创效益1673万元;从表2看，锌硫混选工艺改进后硫精矿中金硫回收率分别提高5.3%和5.45%，年创效益2100万元;采用锌硫分选无石灰工艺试验，硫精矿中金硫回收率分别提高14.79%、7.13%。

(2)采用多破少磨和磁性衬板，降低了球磨机能耗和配件消耗;锌硫分选无石灰工艺试验研究表明，该工艺可降低药剂单耗1.5～2元/t矿;部分选矿废水循环返回复用，减少了新水用量，节约了水资源。

(3)HQ77替代25#黑药后，大大改善了选矿作业环境，降低了对职工健康的危害，同时也有利于废水处理;磁性衬板的运用，减少了球磨机噪声;生物制剂协同氧化深度处理废水工艺实现了废水达标排放，有利于保护生态环境。

6 结论

选矿指标的提高和生产成本的降低要结合矿石性质，有针对性的采取优化措施，探索新药剂和新工艺的运用，同时要加大环保投入，保护生态环境，康家湾铅锌金银矿近年来采取的一系列工艺流程和药剂制度优化措施，取得了良好效果，具有较好的推广应用价值。

［1］余胜利，王毓华，张英等.某难选低品位金矿的选矿试验研究［J］.有色金属(选矿部分)，2013，(2):17-21.

［2］周鲁生，段其福.球磨机金属磁性衬板应用实践综述［J］.金属矿山，2004，(10):99-102.

［3］见百熙.浮选药剂［M］.北京:地质出版社，1981.

［4］岳岩.内蒙古某铅锌银矿多金属矿选矿工艺研究［J］.有色金属(选矿部分)，2013，(2):9-12.

［5］GB25466—2010，铅锌工业污染物排放标准［S］.北京:中国环境科学出版社，2010.

日本大阪钛推出专用于增材制造的气雾化钛粉TILOP64

全球领先的钛金属制造商大阪钛(Osaka Titanium)正在将其钛金属粉末制品的应用范围扩大至增材制造。该公司的TILOP级气体雾化球形钛粉已经可以用于增材制造系统。

总部设在日本尼崎的大阪钛公司自1952年以来一直从事钛及钛制品的商业化生产。此次为了进入3D打印领域，该公司专门推出了增材制造版本的TILOP级气体雾化球形钛粉TILOP64，即Ti-6Al-4V增材制造粉末。

大阪钛的这种TILOP钛粉是用感应熔炼气体雾化工艺(IAP)生产出来的，这是一种不需要坩埚熔化的气雾化方法。这种方法产生的杂质少。该公司具有150 t的年熔化能力，是世界上产能最高的公司之一。由于其球体的形状和纯度相对较高，TILOP已被认为比较适合用于增材制造。目前在世界上已经有多家企业、大学和研究机构对该材料进行测试。

TILOP粉末颗粒的精细结构和球面形状是通过快速淬火凝固工艺获得的，由于不采用坩埚，可以避免污染。这种钛粉的出现甚至具有一定的历史意义——正是由于大阪钛开发出了这种结构精细、含氧的材料，钛金属注塑成型和喷涂才成为在商业上可行的技术。

TILOP64专门针对增材制造进行了优化。每个TILOP64颗粒会在快速淬火凝固过程中形成“alpha相+ beta相”的合金结构。而且由于粉末的每个颗粒都是一种合金，与其它方法相比，TILOP64颗粒具有更大的一致性。此外，该粉末的颗粒中不仅含有铝和钒，还满足了ASTM对于5级钛合金化学成分规格的规定。

Research and application of beneficiation process optimization in Kangjiawan lead-zinc-gold-silvermine

HE Cong-hang，OU Ye-fei

The Kangjiawan lead-zinc-silver-goldmine is primary sulfide ore.In recent years，Kangjiawanmine has conducted continuous improvement and optimization of the crushing，grinding，flotation process and reagent system through experimental study in combination with oremineralogy characteristics.Meanwhile，the wastewater has been treated by the biological agents collaborative co-oxidation process so that part of the wastewater can be recycled.Good results have been achieved in improving processing indicators，reducing production cost，improving the working environment and protecting the ecological environment.

lead-zincmine;more broken and less grinding;collector;zinc and sulfur bulk concentration;limefree process;selective floatation;biological agents;water recycling

TD923

B

1672-6103(2016)06-0016-04

何从行(1963—)，湖南岳阳人，男，研究员级高级工程师，主要从事多金属矿选冶研究工作。

2016-10-13