郴州某铅锌矿的浮选分离试验研究

李文雅

摘要：针对于郴州某铅锌矿原矿性质发生变化，选矿指标恶化的问题，进行了一系列浮选试验，改进其选矿工艺和药剂制度，试验表明：采用乙硫氮和25#黑药作为铅浮选组合捕收剂，得到了品位60.58%、回收率87.67%的Pb精矿，顺利地解决了困扰选厂的问题，实现了较好的经济效益。

关键词：铅锌矿；浮选；浮铅抑锌

郴州某铅锌矿属于地下开采的中型原生硫化铅锌矿，选厂自投产以来，根据原设计的流程及药剂制度，得到了较好的经济技术指标，但随着采矿的进一步深入，方铅矿、闪锌矿、黄铁矿之间共生关系变得较为复杂，而继续沿用原有的药剂制度，发现精矿中铅、锌、硫互含较多，生产指标明显下降。为了改进其浮选工艺及药剂制度，对其提供的矿石进行了实验室小型试验，以获得更好的经济技术指标。

1 原矿分析

1.1 原矿多元素分析

原矿多元素分析结果见表1。

1.2 矿物组成及嵌布特征

根据工艺矿物学分析结果表明，矿石中主要矿石矿物为方铅矿、闪锌矿、贵金属银，含有少量黄铁矿、毒砂、黄铜矿，脉石矿物主要有硅酸盐矿物、石英、方解石、白云石等。其中，方铅矿嵌布粒度粗细不均匀，粗粒多呈自形半自形晶独立产出，部分与黄铁矿、闪锌矿连生，而细粒方铅矿部分呈浸染状和细脉状充填于闪锌矿晶粒间隙，部分被黄铁矿包裹，共生关系较为复杂。主要矿物组成分析结果见表2。

试验矿样为该矿区所提供的具有代表性的矿石，粒度为100mm。利用实验室复摆式颚式破碎机PEX100×125、XSZ300X600单双层两用振筛机、XPSφ200×150对辊式破碎机、2mm标准筛对矿样进行加工，碎至2mm，缩分成600g/份以备用。碎矿—筛分流程见图1。

3 选矿试验研究

硫化铅锌矿的浮选工艺流程有优先浮选、混合浮选和等可浮流程[1]。根据原矿性质，结合生产实践，采用“浮铅抑锌”的优先浮选流程。

3.1 磨矿试验

利用实验室φ240×400棒磨机进行磨矿条件试验：每组原矿600g，磨矿浓度为65%，介质充填率为38%，磨矿时间变化。将每组磨矿产品用二分器分成两部分，一部分用200目标准筛测定产品细度，磨矿细度随时间的变化曲线如图2。另一部分去做Pb粗选试验，固定药剂为原选厂Pb粗选药剂：石灰1000g/t，硫酸锌+亚硫酸钠为1000+1000g/t，乙硫氮200g/t，2#油60g/t。分析每组Pb粗精矿中Pb的品位与回收率，结果如图3。

由图2和图3可知，磨矿时间最佳为2.5min，最佳磨矿细度为200目占82%。

3.2 开路浮选流程

为了便于研究，选用实验室XFD型0.75L和0.5L的挂槽浮选机进行开路浮选试验。

3.2.1 选铅捕收剂种类及用量试验

结合原矿性质，选用方铅矿浮选常用的黄药、黑药、乙硫氮进行了多组条件试验，试验发现，单独使用丁黄药、乙硫氮、丁铵黑药、25#黑药，铅粗精矿品位和回收率都不理想。因此，分别尝试了用乙硫氮+丁铵黑药组合药剂和乙硫氮+ 25#黑药组合药剂进行Pb一粗一精一扫开路浮选，固定石灰1000g/t，硫酸锌+亚硫酸钠为1000+1000g/t。选别结果如表3。

从表3中明显看到：捕收剂选用乙硫氮+25#黑药以1：1用量时，选用方案5，铅浮选指标最好。

3.2.2 Pb浮选时闪锌矿抑制剂用量试验

通常情况下，浮铅抑锌的无氰方案中，硫酸锌与其他几种抑制剂组合使用效果更好，如硫酸锌+碳酸钠、硫酸锌+亚硫酸钠、硫酸锌+硫代硫酸钠等[2～4]。试验继续沿用选厂设计的以硫酸锌和亚硫酸钠作为闪锌矿和黄铁矿抑制剂，进行了Pb一粗一精一扫开路试验，固定药剂石灰1000g/t、乙硫氮+25#黑药为603030g/t。试驗结果如下：

试验结果表明，抑制剂硫酸锌+亚硫酸钠用量为20001000500g/t为佳。

3.2.3 Pb浮选石灰用量试验

在铅锌矿浮选中以石灰作为pH调整剂，一方面使矿浆呈碱性以便为捕收剂提供良好的工作环境，另一方面，可以抑制黄铁矿、消除矿浆中的有害离子[5]。因原矿中黄铁矿含量增加，所以在本试验中选用石灰作为PH调整剂和黄铁矿抑制剂是最佳的选择。在固定药剂ZnSO4+Na2SO3为1000+1000、乙硫氮+ 25#黑药为40+40的条件下，对Pb粗选石灰用量进行了对比试验，结果如图表明，Pb粗选石灰用量为3000g/t，PH=11时，能得到较好的浮选效果。

3.3 Zn浮选试验

硫酸铜是闪锌矿常用的活化剂，其在闪锌矿表面生成 CuS 活化薄膜，与黄原酸根反应生成难溶的黄原酸盐，使闪锌矿得以浮选回收[6]。因此，以硫酸铜作活化剂，丁黄药作捕收剂，对Pb浮选的尾矿，进行了Zn一粗一精浮选条件试验，结果如表5。试验表明，在Zn精选时加入少量重铬酸钾，能有效抑制混入闪锌矿中的方铅矿，得到较高品位的Zn精矿，因此，选用药剂方案3为佳。

3.4 闭路流程试验

在开路浮选试验的基础上进行了闭路流程试验。试验流程如图5，试验结果如表6。

4 结语

（1）原矿中Pb品位6.89%，Zn品位1.51%，属于原生硫化铅锌矿，方铅矿、闪锌矿、黄铁矿共生关系较为复杂，属于较难选矿石。

（2）在磨矿细度为200目占82%的条件下，在高碱（PH=11）环境中，以乙硫氮和25#黑药作为Pb浮选循环的组合捕收剂，进行一粗一扫三精浮选流程，得到了品位60.58%、回收率87.67%的Pb精矿，为选矿厂提供了一个更好的生产方案。

（3）因25#黑药本身具有起泡性，节省了起泡剂的使用，但是25#黑药本身具有强腐蚀性和强烈的刺激性气味，有毒，因此，具体的浮选方案还有待进一步改进。

（4）Zn浮选基本沿用原选厂设计的方案，但考虑到锌精矿中含铅，在Zn精选Ⅰ时，加入少量重铬酸钾，得到了较好的浮选效果。

参考文献：

[1]武鲁庆，章晓林，李康康，等.我国氧化铅锌矿的选矿工艺概述[J].矿产综合利用，2016（5）：1922.

[2]常宝乾，张世银，李天恩.复杂难选铜铅锌银多金属硫化矿选矿工艺研究[J].有色金属（选矿部分）， 2010（1）：1519.

[3]漆小莉，汤优优，张汉平.某铅锌矿选矿试验研究[J].云南冶金，2010，39（4）：1621.

[4]顾小玲，吴斌，师伟红.青海乌兰某低品位铜锌矿浮选分离试验研究[J].矿产综合利用，2017（1）.

[5]韦晶晶.石灰、純碱在铅锌矿浮选中的应用[J].南方国土资源，2017（1）：2728.

[6]邱廷省，何元卿，余文，等.硫化铅锌矿浮选分离技术的研究现状及进展[J].金属矿山，2016，V45（3）：19.