陕西某铅锌矿选厂流程考察工艺矿物学研究

王 洋， 赵彦杰, 吴天骄

(1.宝鸡西北有色七一七总队有限公司， 陕西 宝鸡 721000； 2.西安西北有色地质研究院有限公司， 陕西 西安 710054)

1 前言

陕西某铅锌矿床在成矿区划分上属于秦岭泥盆系层控多金属成矿带中部凤太矿田西南部。矿体位于铅硐山背斜南枝背斜鞍部及两翼，赋存在古道岭组与星红铺组地层界面。上盘为含炭钙质千枚岩夹薄层灰岩，下盘为含炭生物或含炭生物灰岩。矿体产状与围岩产状一致，总体走向为280°，矿体南翼向南倾伏，局部直立，倾角为65°～85°；矿体北翼向北倾，相对较缓，倾角45°～70°；鞍部矿体向西倾伏，倾角21°。矿石类型属硫化铅锌矿石，目前该矿保有资源量465.49万t，其中铅金属量6.6万t，锌金属量26.8万t。矿区铅品位0.42%～2.87%，平均1.39%；锌品位1.48%～10.64%，平均5.77%；铅锌综合品位7.16%，属中等品位。

该矿在建选矿厂时，没有做选矿试验，工艺流程及药剂制度等参照类似选矿厂建设及生产。随着矿石开采深度不断加深，选矿各项指标均出现了很大的波动。多次调试效果都不明显，原因是对矿石性质把握不准而不能对症下药所致。为准确掌握矿石性质的变化，查找出指标异常波动的原因，及时准确的改善选矿指标，对该选厂流程考察样品进行了工艺矿物学研究[1-4]。

2 工艺流程

2.1 工艺流程简介

选矿磨浮工艺流程：磨矿采用一段闭路磨矿工艺，浮选采用抑锌浮铅优先浮选工艺，其中铅浮选采用1粗3精3扫，锌浮选采用1粗2精3扫，磨浮原则流程如图1所示。

图1 磨浮原则流程

2.2 试样采取与加工

对磨浮作业流程考察采样点(分级机溢流产品、铅精矿、锌精矿、尾矿)连续5天取样，分别编号为XC0422，XC0423，XC0424，XC0425，XC0426。

取样制度为白班8个小时取样，每一个小时取样一次共计八次，将八次样品合并为一个样品进行检测和化验分析。

对具有代表性的样品进行详细考查和MLA工艺矿物学研究[5]。

3 研究结果

3.1 磨矿细度及浮选指标情况

5天的磨矿细度及浮选指标计算结果见表1。

由表1可知，磨矿细度-0.074mm在51%～65%间波动，出现频次较多的是55%～60%，铅精矿含锌基本为5%～7%，也有略大于7%的现象；锌精矿含铅基本<1%。XC0423磨矿细度为-0.074mm占51.69%，铅精矿含锌明显偏高。XC0426磨矿细度为-0.074mm占60.52%，基本代表选厂目前的磨矿细度现状。

采用MLA对XC0426样品进行矿物组成、粒度分析、解离度及连生关系等分析，查明原矿、铅锌精矿及尾矿中铅、锌的嵌布状态，并对XC0423原矿样品的粒度粒度组成及解离度进行检测用于对比XC0426样品，比较分析出更适合的磨矿细度。

3.2 原矿中的矿物组成及含量

原矿中的主要金属矿物为菱铁矿/褐铁矿、闪锌矿、黄铁矿、方铅矿；非金属矿物主要为石英、铁白云石、白云母、方解石，其他矿物较少。原矿中的矿物组成及含量见表2。

表1 磨矿细度及浮选指标考查结果

3.3 原矿粒度组成及金属分布

原矿粒度组成及金属分布见表3。

表2 原矿中的矿物组成及含量

表3 原矿粒度组成及金属分布

由表3结果可知，当磨矿细度为-0.074mm占60.52%时，原矿中-0.038mm粒级的产率45.15%，铅、锌的金属分布率分别占74.85%和47.95%。

3.4 原矿方铅矿、闪锌矿的粒度组成及解离度

对比XC0423及XC0426样品，检测出原矿中方铅矿、闪锌矿的粒度组成见表4，原矿中方铅矿的解离度见表5，原矿中闪锌矿的解离度见表6。

表4 原矿中方铅矿和闪锌矿的粒度组成

表5 原矿中方铅矿的解离度

表6 原矿中闪锌矿的解离度

由表4可知，随着磨矿细度的增加，原矿中方铅矿和闪锌矿的粒度变细。而且同等磨矿细度条件下，方铅矿的粒度较闪锌矿的粒度细的多，-0.074mm粒级占94%以上，-0.038mm粒级占80%以上，说明方铅矿存在一定的过磨现象。

由表5和表6可知，磨矿细度的增加，原矿中方铅矿和闪锌矿的解离度均增加。当磨矿细度-0.074mm占60.52%时，方铅矿的解离度77.57%，闪锌矿的解离度81.38%，虽然方铅矿、闪锌矿的解粒度不高，但闪锌矿>75%富连的占93.08%，因此，认为闪锌矿在磨矿细度-0.074mm占60.52%时已基本单体解离。

3.5 原矿中方铅矿、闪锌矿的连生关系

原矿中方铅矿、闪锌矿的连生关系见表7。

表7 原矿中方铅矿、闪锌矿的连生关系

由表7结果可知，原矿中的方铅矿主要和闪锌矿、铁白云石、菱铁矿、石英、黄铁矿等连生。原矿中的闪锌矿主要和铁白云石、石英、菱铁矿、方铅矿、黄铁矿等连生。

3.6 铅精矿中方铅矿、闪锌矿的解离度及连生关系

铅精矿中方铅矿的解离度见表8，铅精矿中闪锌矿的解离度见表9，铅精矿中方铅矿、闪锌矿的连生关系见表10。

表8 铅精矿中方铅矿的解离度

表9 铅精矿中闪锌矿的解离度

表10 铅精矿中方铅矿、闪锌矿的连生关系

由表8及表9可知，铅精矿中方铅矿的解离度较高。铅精矿中闪锌矿的解离度为31.76%，但闪锌矿>75%富连占34.40%。由此可见，部分可浮性好的单体及富连的闪锌矿进入铅精矿中，导致了铅精矿含锌偏高。

由表10可知，铅精矿中方铅矿主要和闪锌矿、黄铁矿连生。铅精矿中的闪锌矿主要和方铅矿连生，其次与黄铁矿、铁白云石等连生。

3.7 锌精矿中方铅矿、闪锌矿的解离度及连生关系

锌精矿中方铅矿的解离度见表11；锌精矿中闪锌矿的解离度见表12；锌精矿中方铅矿、闪锌矿的连生关系见表13。

表11 锌精矿中方铅矿的解离度

表12 锌精矿中闪锌矿的解离度

表13 锌精矿中方铅矿、闪锌矿的连生关系

由表11可知，锌精矿中方铅矿主要以贫连为主，微细粒的方铅矿粒度较细，难以解离，难以回收。而有时锌精矿含铅偏高的原因是由于部分单体已解离的方铅矿没上浮到铅作业所致。由表12可知，锌精矿中闪锌矿的解离度较高。

由表13可知，锌精矿中方铅矿主要和闪锌矿、铁白云石、菱铁矿、石英、黄铁矿等连生。锌精矿中闪锌矿主要和铁白云石、石英、方铅矿、菱铁矿等连生。

3.8 尾矿中方铅矿的解离度及连生关系

尾矿中方铅矿的解离度见表14；尾矿中的方铅矿的连生关系见表15。

表14 尾矿中方铅矿的解离度

表15 尾矿中方铅矿的连生关系

由表14 可知，尾矿中单体方铅矿占19.15%，可通过调整药剂制度将其捕收；连生体以贫连为主，这部分微细粒的方铅矿难以解离回收。

由表15可知，尾矿中的方铅矿主要和铁白云石、菱铁矿、石英、黄铁矿连生，其次与云母、闪锌矿等连生。

3.9 尾矿中闪锌矿的解离度及连生关系

尾矿中闪锌矿的解离度见表16；尾矿中的闪锌矿的连生关系见表17。

表16 尾矿中闪锌矿的解离度

表17 尾矿中闪锌矿的连生关系

由表16可知，尾矿中的闪锌矿的解离度60.13%，说明尾矿中含有单体的闪锌矿在锌作业中未上浮完全所致，损失于尾矿的较多，应注意选锌作业的捕收剂用量是否少了，以防跑尾现象发生。

由表17可知，尾矿中的闪锌矿主要和石英、铁白云石、菱铁矿连生；其次与白云母、方铅矿、黄铁矿等连生。

4 研究评价及优化建议

(1)原矿的工艺矿物学研究结果表明：当磨矿细度为-0.074mm占60.52%时，方铅矿的解离度77.57%，但其金属分布主要在-0.038mm粒级，再增加磨矿细度会增加过磨的风险；闪锌矿的解离度81.38%，闪锌矿>75%富连的占93.08%，以富连为主，因此适宜的提高磨矿细度对锌的解离较为有利。兼顾两者，将磨矿细度控制在-0.074mm占60%，矿物基本可以单体解离。可以考虑调整磨矿方式或者调整钢球充填率和配比来使磨矿产品更优化。

(2)铅精矿中闪锌矿的单体解离度为31.76%，闪锌矿>75%富连占34.40%，由此可见铅精矿含锌偏高原因为可浮性好的单体及富连的闪锌矿进入铅精矿中。与方铅矿富连的闪锌矿在选铅作业难以有效分离，但已单体解离了的31.76%的闪锌矿则可通过强化药剂制度而得到分离。

(3)锌精矿中方铅矿的单体解离度为12.04%，其余方铅矿主要以贫连为主，且主要的连生矿物为闪锌矿，方铅矿主要以微细粒存在，再进一步的解离和回收较为困难。锌精矿中含铅基本可达到合格产品要求，有时锌精矿含铅偏高的原因是由于单体已解离的12.04%的方铅矿没上浮到铅作业所致。

(4)尾矿中单体方铅矿占19.15%，可通过调整药剂制度将其捕收；连生体以贫连为主，这部分微细粒的方铅矿难以解离回收。

(5)尾矿中的闪锌矿的解离度60.13%，说明尾矿中含有单体的闪锌矿在锌作业中未上浮完全所致，损失于尾矿的较多，应加强选锌作业的捕收剂用量，以防跑尾现象发生。

5 结论

(1)矿石中的主要金属矿物为菱铁矿/褐铁矿、闪锌矿、黄铁矿、方铅矿；非金属矿物主要为石英、铁白云石、白云母、方解石，其他矿物较少。

(2)矿石中的方铅矿主要和闪锌矿、铁白云石、菱铁矿、石英、黄铁矿连生。矿石中的闪锌矿主要和铁白云石、石英、菱铁矿、方铅矿、黄铁矿等连生。

(3)当磨矿细度为-0.074mm占60.52%时，方铅矿的解离度77.57%，但其金属分布主要在-0.038mm粒级；闪锌矿的解离度81.38%，闪锌矿>75%富连的占93.08%，以富连为主。因此将磨矿细度控制在-0.074mm占60%，矿物基本可以单体解离。

(4)铅精矿中含锌偏高是因为已单体解离了的闪锌矿未被抑制而上浮到铅精矿中；锌精矿中含铅偏高的原因是由于单体已解离的方铅矿没上浮到铅作业所致，需对药剂制度做优化研究进行改进。

(5)尾矿中铅锌偏高均为捕收剂用量不足，致使已单体解离的矿物未被捕收所致。

(6)此次工艺矿物学研究为该选厂第一次考查研究，明确了矿石的矿物组成、主要矿物的粒度组成、解离度、嵌布特征及连生关系，并得到了磨矿细度为-0.074mm占60%时，矿物基本可以单体解离。各项研究结果为该选厂后续优化选矿工艺及药剂制度，改善选矿指标提供了重要的基础理论数据，对提高企业经济效益具有积极作用。