河池五圩铅锌锑多金属矿石浮选试验研究

2016-08-12周显文贵港市金地矿业有限责任公司广西贵港537100

低碳世界 2016年16期

周显文（贵港市金地矿业有限责任公司，广西贵港 537100）

河池五圩铅锌锑多金属矿石浮选试验研究

周显文（贵港市金地矿业有限责任公司，广西贵港 537100）

以广西河池五圩某矿山的铅锌锑多金属矿石为研究对象，在矿石物化性质研究基础上，系统进行浮选实验研究，获得了较好的试验结果。闭路试验获得铅锑精矿中铅品位为35.75%，铅回收率为81.96%；锑品位为12.01%，锑回收率为70.23%；锌精矿中锌品位为52.32%，锌回收率为85.23%的浮选指标。

铅锌锑；多金属矿；浮选；硫化矿

前言

河池五圩铅锌锑多金属矿山处于我国重要的成矿带——丹池成矿带南段，矿产资源丰富［1］。为合理开发和综合利用该地区的矿产资源，本研究采用常规的浮选工艺，研究了浮选相关工艺参数对选矿指标的影响，以找出适宜的药剂制度，为公司的资源开发利用提供依据。

1　原矿性质研究

1.1半定量及化学多元素分析

试验样品多元素分析表明，该矿石的主要有价金属元素是铅、锌、锑，其中锑含量为0.47%，铅含量为1.16%，锌含量为2.85%。矿石中硫含量也较高，可初步判断铅、锌、锑矿物主要为硫化矿物；矿石中SiO2和CaO含量高，可初步判断矿石中的主要脉石矿物是石英和方解石。

1.2XRD分析

试验样品的XRD图谱表明矿石中的主要矿物相包括闪锌矿、黄铁矿、石英和方解石。图谱中未发现铅锑矿物，在多元素分析中存在铅、锑元素，表明铅锑含量较低。

综合上述，可以认为该矿石属于以石英和方解石为主要脉石矿物的低品位铅锌锑多金属硫化矿石。

2　选别原则流程的确定

根据原矿性质的初步研究，参考类似矿石的现场选别实践，采用了优先浮选原则流程，即先选铅锑，铅锑浮选尾矿再选锌；根据优先浮选流程，研究了磨矿细度影响、浮选条件试验和闭路流程试验［2］。

3　优先浮选条件试验

3.1磨矿细度试验

为考察磨矿细度对浮选分离的影响，研究了磨矿细度分别为-200目占65%，75%，85%，90%的条件下铅锑矿物与锌矿物的分离效果。铅锑选别采用一粗两扫浮选工艺流程（见图1）。其中，铅锑浮选矿浆采用石灰调pH值，保持pH值在8左右。铅锑粗选时采用硫酸锌+亚硫酸钠组合作为锌抑制剂，用量为800g/t+400g/t；采用硝酸铅作为锑矿物活化剂，用量为600g/t；采用丁铵黑药+乙硫氮作为铅锑捕收剂，用量为400g/t+40g/t；采用2号油作为起泡剂，用量为40g/t。第一次铅锑扫选时硫酸锌+亚硫酸钠用量为400g/t+200g/t，硝酸铅用量为400g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为200g/t+20g/t，2号油用量为20g/t。第二次铅锑扫选时硫酸锌+亚硫酸钠用量为200g/t+100g/t，硝酸铅用量为200g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为100g/t+10g/t，2号油用量为20g/t。

试验表明：当磨矿细度逐渐增多时，铅锑粗精矿中锌的品位和回收率下降，尾矿中铅锑的品位和回收率也都下降，这说明磨矿细度增加，铅锑矿物与锌矿物的解离度增加，当继续增加磨矿细度到90%时，浮选指标反而变差，说明磨矿细度过高导致浮选恶化。因此，选别矿石的适宜磨矿细度应为-200目85%。

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图1　铅锑浮选条件试验流程图

3.2铅锑浮选条件试验

3.2.1矿浆pH值影响

铅锑浮选矿浆采用硫酸或石灰调pH值，使pH值分别为6、7、8、9。试验流程如图1所示。其中，铅锑粗选时硫酸锌与亚硫酸用量为800g/t+400g/t，硝酸铅用量为600g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为400g/t+40g/t，2号油用量为40g/t；第一次铅锑扫选时硫酸锌与亚硫酸钠用量为400g/t+200g/t，硝酸铅用量为400g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为200g/t+20g/t，2号油用量为20g/t；第二次铅锑扫选时硫酸锌与亚硫酸钠用量为200g/t+ 100g/t，硝酸铅用量为200g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为100g/t+ 10g/t，2号油用量为20g/t。

当pH从6增加到8时，铅锑粗精矿产率下降，铅锑粗精矿中铅锑品位与回收率均提高，尾矿中的铅锑品位与回收率均降低，铅锑粗精矿中锌的情况正好相反，这说明在该pH值范围内增加pH值有利于提高铅锑精矿回收率和产品质量，减少锌在铅锑粗精矿中的损失。但继续提高pH值到9时，指标反而变差。因此，采用优先浮选流程选铅锑时，矿浆适宜的pH值为8。

3.2.2硝酸铅用量影响

试验中改变铅锑粗选时硝酸铅用量，分别为200g/t、400g/t、600g/t、800g/t，按图1所示流程进行试验。其中，铅锑粗选时硫酸锌+亚硫酸用量为800g/t+400g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为400g/t+40g/t，2号油用量为40g/t；第一次铅锑扫选时硫酸锌+亚硫酸钠用量为400g/t+200g/t，硝酸铅用量为400g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为200g/t+20g/t，2号油用量为20g/t；第二次铅锑扫选时硫酸锌+亚硫酸钠用量为200g/t+100g/t，硝酸铅用量为200g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为100g/t+10g/t，2号油用量为20g/t。

随着活化剂硝酸铅用量的增加，铅锑粗精矿产率呈缓慢增加趋势，铅品位略呈降低趋势，而锑品位略有增大，锑回收率则提高明显。可见，硝酸铅对锑矿物浮选存在显著影响，提高硝酸铅用量有利于锑矿物上浮。综合看，锑活化剂硝酸铅适宜用量为600g/t。

试验中改变铅锑粗选时硫酸锌与亚硫酸钠用量（按2：1配比），分别为 400g/t+200g/t，600g/t+300g/t，800g/t+400g/t，1000g/t+500g/t。其中，铅锑粗选时硝酸铅用量为600g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为400g/t+40g/t，2号油用量为40g/t；第一次铅锑扫选时硫酸锌+亚硫酸钠用量为400g/t+200g/t，硝酸铅用量为400g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为200g/t+20g/t，2号油用量为20g/t；第二次铅锑扫选时硫酸锌+亚硫酸钠为200g/t+ 100g/t，硝酸铅用量为200g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为100g/t+ 10g/t，起泡剂2号油用量为20g/t。

随着锌抑制剂用量的增加，铅锑粗精矿产率下降，铅锑粗精矿中铅锑品位上升，铅锑粗精矿铅锑回收率变化不大，但铅锑粗精矿中锌品位降低，尾矿中锌回收率显著增加，增加其用量有利于提高锌抑制效果，减少锌矿物在铅锑精矿中损失。综合看，铅锑粗选时锌抑制剂用量适宜范围为硫酸锌800g/t，亚硫酸钠400g/t左右。

3.3锌浮选条件试验

试验发现，该矿石中锌可浮性较好，在铅锑浮选中能够被有效抑制，因此，在确定了铅锑浮选优化条件基础上，进行了锌浮选条件试验。试验流程如图2所示，其中，铅锑浮选与锌浮选均采用一粗两扫工艺流程，铅锑浮选试验条件均为上述优化试验结果。以下各试验中铅锑浮选试验条件保持不变，只改变锌浮选试验条件：

图2　锌浮选条件试验流程图

3.3.1矿浆pH值影响

锌浮选矿浆采用硫酸或石灰调pH值，使pH值分别为7、8、9、10。其中，锌粗选时，锌活化剂硫酸铜用量为600g/t，锌捕收剂丁黄药用量为150g/t，起泡剂2号油用量为100g/t；第一次锌扫选时活化剂硫酸铜用量为300g/t，锌捕收剂丁黄药用量为50g/t，起泡剂2号油用量为50g/t；第二次锌扫选时活化剂硫酸铜用量为150g/t，锌捕收剂丁黄药用量为30g/t，起泡剂2号油用量20g/t。

铅锑浮选指标比较稳定，保证了锌浮选给料的稳定；随着pH值的升高，锌粗精矿中锌品位先增大后减小，锌回收率也是先增大后稍有降低。总体看，在试验范围内矿浆pH值对锌浮选影响不大。综合考虑，锌浮选适宜pH值为8。

3.3.2硫酸铜用量试验

试验中改变锌粗选时活化剂硫酸铜的用量，分别为200g/t、400g/t、600g/t、800g/t。试验流程如图2所示，其中，锌粗选时丁黄药用量为150g/t，2号油用量为100g/t；第一次锌扫选时硫酸铜用量为300g/t，丁黄药用量为50g/t，2号油用量为50g/t；第二次锌扫选时硫酸铜用量为150g/t，丁黄药用量为30g/t，2号油，用量为20g/t。

随着活化剂用量的增加，锌品位先增大后稍有降低，锌回收率一直增大，这说明硫酸铜用量对锌浮选存在显著影响，在一定范围内增加硫酸铜用量可以提高锌回收率和产品质量。综合来看，锌粗选时活化剂硫酸铜适宜用量为600g/t。

4　闭路试验研究

闭路试验采用优先浮选闭路流程试验，即矿石经破碎磨矿后，采用一粗两扫三精浮选流程选铅锑，获得铅锑精矿，对铅锑浮选尾矿再采用一粗两扫三精浮选流程选锌，获得锌精矿。

试验中，控制磨矿细度为-200目占85%，整个铅锑选别过程和锌粗选时采用石灰调矿浆pH值，使pH值保持在8左右。浮选药剂条件为：铅锑粗选时硫酸锌+亚硫酸用量为800g/t+ 400g/t，硝酸铅用量为600g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为300g/t+ 40g/t，2号油用量为40g/t；第一次铅锑扫选时硫酸锌+亚硫酸钠用量为400g/t+200g/t，硝酸铅用量为400g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为150g/t+20g/t，2号油用量为20g/t；第二次铅锑扫选时硫酸锌+亚硫酸钠用量为 200g/t+100g/t，硝酸铅用量为200g/t，丁铵黑药+乙硫氮用量为50g/t+10g/t，2号油用量为20g/t；铅锑精选三次，精选中不加药；锌粗选时硫酸铜用量为600g/t，丁黄药用量为150g/t，2号油用量为100g/t；第一次扫选锌时硫酸铜用量为300g/t，丁黄药用量为50g/t，2号油用量为50g/t；第二次扫选锌时硫酸铜用量为150g/t，丁黄药用量为30g/t，2号油用量为20g/t；锌精选三次，采用石灰调pH值。试验结果见表1。