铅锌矿选矿工艺流程改进的研究

张明明

摘要：某铅锌矿主要含方铅矿与闪锌矿，单体解离难度大，属于难选矿石。针对其矿石性质，采用不同浮选药剂以及采用不同浮选工艺筛选锌和铅，得到合格的铅精矿和锌精矿。经过条件试验，在铅锌粗选和精选中加入黑药、石灰、硫酸铜、硫酸锌、黑药和乙硫氮等多种药剂，得到的矿石中铅的品位达到了59.88%，质量达到72.18g，锌的品位达到32.02%，质量是24g，所选工艺流程为该矿样选矿工艺提供一个新思路。

Abstract： A lead zinc ore mainly contains galena and sphalerite， its monomer dissociation is difficult， which belongs to the refractory ores. Based on its ore properties， different flotation reagents and different flotation processes were used to screen the zinc and lead， and the qualified lead concentrate and zinc concentrate were obtained. After the condition test， the black powder， chunam， copper sulfate， zinc sulfate， sulfur nitrogen and other drugs are added in the lead and zinc roughing selection and carefully chosen selection. The lead grade in the ore reaches 59.88%， its quality is 72.18g， the zinc grade reaches 32.02%， its quality is 24g. This selected process provides a new idea for the ore dressing process.

关键词：铅锌矿；选矿；药剂；铅锌分离

Key words： lead zinc ore；mineral separation；medicament；separation of lead and zinc

中图分类号：TD952 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）35-0135-02

0 引言

铅、锌是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的两种金属。铅、锌广泛用于电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外，铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途[1-3]。为了得到较高品位的铅、锌两种金属，以及对铅、锌选矿工艺中药剂选择更加合理，我们尝试采用合理的工艺流程进行对比实验，获得较高品位和回收率的铅精矿和锌精矿。

1 实验材料及方法

1.1 实验工艺流程设计

铅锌矿中铅、锌、铜三种物质之间关系复杂密切，如采用铅锌混选，其再分离更加困难。因此选用抑锌浮铅优先浮选方法。由于铅矿物嵌布粒状很细，如不进行再磨无法充分回收有用矿物，因此铅粗精矿需再磨后精选工艺流程。如图1所示。

1.2 实验设备

颚式破碎机、单双层两用振动筛、辊式破碎筛分机、棒（球）磨机、变频调速式单槽浮选机、过滤机等设备。

1.3 实验材料

硫酸锌、亚硫酸钠、乙硫氮、硫酸铜以及铅锌矿样。

1.4 原矿化学分析

原矿中赋存较多种化学元素，分析各种化学元素的质量分数对合理回收有用矿物提供了科学依据。如表1所示。

2 实验结果讨论

2.1 铅、锌的粗提纯

2.1.1 铅的粗选

铅的粗选主要采用硫酸锌、碳酸钠、乙硫氮、松油醇等药剂提纯，所用药剂对比例见表2所示。

硫酸锌在水中产生下列反应：

ZnSO4=Zn2++SO42- Zn2++2H2O=Zn（OH）2+2H+

Zn（OH）2为两性化合物，溶于酸生成盐。

Zn（OH）2+H2S04=ZnSO4+2H2O

在碱性介质中，得到HZnO2-和ZnO22-。它们吸附于矿物增强了矿物表面的亲水性。

Zn（OH）2+NaOH=NaHZnO2+H2O

Zn（OH）2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O

同时，发现在第三组实验中，硫酸锌、碳酸钠、乙硫氮的添加量分别增加了400%、600%、100%，主要是三者使用以及量少时，共抑制效果较差，所以增加它们的量，同时与黑药、亚硫酸钠配合使用，矿浆PH控制在5-7的范围内。亚硫酸盐在水中分二步解离，溶液中H2SO3、HSO3-和SO32-的浓度，起抑制作用的主要是HSO3-，使用亚硫酸盐浮选时。亚硫酸（盐）主要用于抑制黄铁矿、闪锌矿。同时利用乙硫氮、黑药和松油醇共用比乙硫氮和松油醇同时共用，增加对铅锌矿中硫化矿、黄铁矿的捕收作用[4]。因此，利用上述药剂共同作用提高铅粗选量。如表2所示。

2.1.2 锌的粗选

三组锌粗选实验中，主要添加药剂是硫酸铜，在此基础上，相比于前两组实验，第三组实验中减少了硫酸铜的添加量40%，添加了大量的生石灰。主要原因是由于锌粗选过程矿浆中Cu2+离子与闪锌矿表面作用给铜锌分离造成困难，加入石灰调整某些可能引起活化的“离子”。石灰在矿物表面分解，并生成Fe（OH）2和Fe（OH）3的亲水薄膜。所形成薄膜抑制了铜、锌表面之间作用。同时被石灰抑制的黄铁矿，利用硫酸铜将矿浆pH值调至6-7，浮选进程被大大地推进。因此在第三组粗选过程中，矿浆中加入了石灰，与其他药剂间起到协同作用，比起前两组铅的提纯纯度增加。如表3所示。

2.2 铅、锌的精选

2.2.1 铅的精选

利用粗选实验中得到的三组铅试样再分别进行三组不同精选实验对比，精选次数达到两次。在第一次精选中，三组试样均加入ZnSO4、石灰、松油醇、乙硫氮药剂，第三组的第一次精选时又添加亚硫酸钠药剂，其加入的目的是提高乙硫氮使用量，增加对铅锌矿中硫化矿、黄铁矿的捕收作用[5]。

第二次精选中，前两组试样均没有加入药剂，第三组的第二次精选中加入亚硫酸钠、硫酸锌、黑药和乙硫氮。加入这些药剂目的是提高铅的提取，增加铅的质量。

2.2.2 锌的精选

同上，对粗选后的三组锌试样再进行三组不同的精选实验对比，同时精选次数也达到两次。除第一次精选中前两组试样加入石灰、黄药和松油醇药剂外，其他精选过程中均没有加入药剂。

通过对最终的精选铅锌矿矿样分析，对其的品位以及质量与原矿样进行实验对比发现，如表4所示。

第三组筛选工艺从粗选以及到最后精选筛选出的铅与锌质量以及品位相比于原矿以及另外两组实验均达到了优异程度，筛选出来铅的品位达到了59.88%，质量达到72.18g，锌的品位达到32.02%，质量是24g，这大大改善了铅和锌筛选工艺流程，对药剂选择提出新的改善方向。

3 结论

通过对铅锌矿选矿工艺流程改进的研究，可以得到以下结论：

①实验采用的铅锌矿为硫化铅锌矿石主要金属矿物为黄铁矿，其次为黄铜矿、闪锌矿和方铅矿。由于闪锌矿与方铅矿的之间呈连晶共生的嵌布关系，两者之间十分紧密，因此将单体进行解离难度较大，铅锌矿属于难选矿石。

②通过利用不同药剂以及药剂量对比实验，并采用铅锌优先浮选流程，获得了合格的铅精矿和锌精矿，此工艺流程适宜处理该铅锌矿石。筛选出来铅的品位达到了59.88%，质量达到72.18g，锌的品位达到32.02%，质量是24g，采用该种筛选方式，充分地提高矿样表面疏水性和在气泡上粘着的牢固度，使矿样颗粒有选择性地粘着气泡而上浮，调节表面性质，提高了浮选速度和选择性。为矿样选矿工艺流程改进提供一个新思路。

参考文献：

[1]朱宾，陆智.广西某铅锌矿优先浮选实验研究[J].中国矿业，2013，22（3）：80-82.

[2]刘守信，余江鸿，周涛，等.甘肃小厂坝铅锌矿石选矿试验[J].金属矿山，2013（5）：95-99.

[3]魏以和，周高云，罗廉明.捕收剂与磨矿环境对铅锌矿浮选的影响[J].金属矿山，2007（6）：34-38.

[4]赵福刚.我国铅锌矿选矿现状[J].有色矿冶，2007（6）：20-25.

[5]林美群，魏宗武，陈建华，等.新型抑制剂DZ在铅锌分离中的试验研究[J].矿产保护与利用，2008（1）：30-32.