河北某低品位铅锌矿石选矿试验

田江涛 王伟之 齐向红 康志谦 危 刚 郝鹏程,3

（1.华北理工大学矿业工程学院，河北唐山063210；2.河北省地质实验测试中心，河北保定071001；3.中冶沈勘秦皇岛设计研究院有限公司，河北秦皇岛066000）

我国铅锌矿石资源丰富，储量、开发量和消费量均居世界前列［1-2］，但大型矿床少、贫矿多、共伴生资源多、单一矿种少，且有用矿物嵌布粒度普遍偏细［3］，大都属于难选矿石资源，普遍存在着铅锌分离困难、精矿指标不理想等问题［4］。

河北省某铅锌矿石属矽卡岩型铅锌矿石，矿石性质复杂，铅锌关系密切，铅矿物氧化率较高。为实现该矿石资源的高效开发利用，进行了选矿试验。

1 矿石性质

矿石中金属矿物主要有闪锌矿、赤铁矿、黑柱石和方铅矿，非金属矿物主要有石英、透闪石和碳酸盐等矿物。方铅矿呈自形—他形晶粒状，粒度大小不等，一般为1～0.04 mm；闪锌矿铁含量较低，为贫铁闪锌矿，呈他形晶粒状，粒度大小不等，一般为1～0.05 mm。方铅矿与闪锌矿以及与脉石矿物的关系较复杂，形成连生、包裹和交生关系。主要表现为方铅矿、闪锌矿和黑柱石密切连生，2个或多个矿物的接触界线弯曲，分布于透闪石、碳酸盐矿物和其他脉石矿物粒间；他形粒状闪锌矿和方铅矿连生，颗粒间的界线弯曲复杂，闪锌矿颗粒中还包含有方铅矿微粒（图1（a））；半自形柱状黑柱石和他形粒状闪锌矿、方铅矿彼此镶嵌，颗粒间的界线弯曲复杂（图1（b））。

矿石主要化学成分分析结果见表1，铅、锌物相分析结果见表2、表3。

注:Au、Ag的含量单位为g/t。

由表1可知，矿石中有回收价值的元素为铅、锌，其中锌含量较高，达2.81%；铅含量较低，仅为0.58%；银有综合回收价值。

由表2可知，铅主要以硫化铅的形式存在，占总铅的72.42%，氧化铅占总铅的13.79%。

由表3可知，锌氧化程度较低，仅占总锌的5.69%，硫化锌占比非常高，占总锌的92.53%。

2 试验结果与讨论

由于矿石中方铅矿的含量较闪锌矿低，但可浮性较闪锌矿好，因此，宜采用先抑锌浮铅、再选锌的原则流程处理矿石［5］。矿石中伴生银的主要载体矿物为方铅矿，因此，浮选时银将富集在铅精矿中［6-7］。

2.1 磨矿细度试验

磨矿细度决定着有用矿物的单体解离程度，因此，首先进行磨矿细度试验。试验流程见图2，试验结果见表4。

由表4可以看出，适当提高磨矿细度，有利于铅粗精矿铅回收率和锌粗精矿锌回收率的提高；提高磨矿细度，铅粗精矿铅品位、锌粗精矿锌品位均总体下降。因此，确定磨矿细度为-74μm占72%。

2.2 选铅条件试验

2.2.1 铅粗选条件试验

2.2.1.1 捕收剂种类试验

铅粗选捕收剂种类试验采用1次粗选流程。几种常用硫化铅捕收剂试验固定磨矿细度为-74 μm占72%，锌矿物抑制剂ZnSO4用量为1 000 g/t，起泡剂2号油用量为12 g/t，试验结果见表5。

由表5可看出，25号黑药具有较好的选择性和捕收性能，因此，后续试验以25号黑药为浮铅捕收剂。

进一步的研究表明，铅粗选25号黑药的适宜用量为56 g/t。

2.2.1.2 抑制剂种类试验

锌矿物抑制剂的种类及用量是实现铅、锌分离的关键。抑制剂种类试验采用1次粗选流程，几种常用锌矿物抑制剂试验固定磨矿细度为-74 μm占72%，25号黑药用量为56 g/t，2号油用量为12 g/t，试验结果见表6。由表6可以看出，Na2SO3+ZnSO4的抑制效果理想。进一步的研究表明，铅粗选Na2SO3+ZnSO4的适宜用量为1 300+2 000 g/t。

2.2.2 铅精选1精矿再磨细度试验

对铅粗精矿的直接精选试验表明，铅粗精矿直接精选不仅难以获得较高品位的铅精矿，且铅精矿含锌较高，这与铅粗精矿中铅矿物单体解离不充分有关。要提高铅矿物的单体解离度，就必须对铅矿物进行再磨［8］。探索试验表明，对铅精选1精矿进行再磨效果较好。试验流程见图3，结果见图4。

由图4可以看出，随着铅精选1精矿再磨细度的提高，铅精矿铅品位和铅回收率均先升后降。综合考虑，确定铅精选1精矿再磨细度为-45 μm占80%。

2.3 锌浮选条件试验

锌浮选条件试验的给矿为1粗1扫选铅尾矿，试验采用1次粗选流程。

2.3.1 石灰用量试验

矿浆pH调整剂石灰用量试验固定锌矿物活化剂硫酸铜用量为300 g/t，捕收剂丁基黄药用量为80 g/t，起泡剂2号油用量为12 g/t，试验结果见图5。

由图5可以看出，随着石灰用量的增加，锌粗精矿锌品位下降、锌回收率上升。综合考虑，确定锌粗选的石灰用量为1 000 g/t。

2.3.2硫酸铜用量试验

锌粗选硫酸铜用量试验固定石灰用量为1 000 g/t，丁基黄药为80 g/t，2号油为12 g/t，试验结果见图6。

由图6可以看出，随着硫酸铜用量的增加，锌粗精矿锌品位逐渐降低、锌回收率先上升后下降。综合考虑，确定锌粗选的硫酸铜用量为300 g/t。

2.4 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上进行了全流程闭路试验，为了尽可能消除矿泥对浮选精矿品质的影响，试验中添加了适量的水玻璃。试验流程见图7，结果见表7。

由表7可以看出，采用图7所示的流程处理矿石，获得了铅品位为46.17%、含银2 158.00 g/t、铅回收率为82.54%、银回收率为75.62%的铅精矿，锌品位为54.68%、含银45.07 g/t、锌回收率为81.15%、银回收率为6.85%的锌精矿。

注:Ag的含量单位为g/t。

3 结论

（1）河北某矽卡岩型铅锌矿石铅锌矿物嵌布关系密切，锌品位为2.81%、铅品位为0.58%，银品位为27.50 g/t，铅主要以硫化铅的形式存在，占总铅的72.42%，氧化铅占总铅的13.79%；锌氧化程度较低，仅占总锌的5.69%，硫化锌占总锌的92.53%。

（2）在矿石磨矿细度为-74 μm占72%、铅精选1精矿再磨细度为-45 μm占80%的情况下，经1粗3精3扫流程选铅、1粗3精3扫流程选锌，获得了铅品位为46.17%、含银2 158.00 g/t、铅回收率为82.54%、银回收率为75.62%的铅精矿，锌品位为54.68%、含银45.07 g/t、锌回收率为81.15%、银回收率为6.85%的锌精矿。