浅析高硫铅锌矿选矿工艺

李文勘

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一地质大队，新疆 鄯善 838204）

铅锌矿作为一种重要的矿产资源，在现代工业发展中占据非常重要的地位，无论是冶金、机械、化学、电气、军事以及轻工业中，铅锌矿资源的应用非常广泛。尤其是在现代工业高速的发展背景下，对于铅锌矿资源的需求不断增加，铅锌资源在我国工业领域的重要性更加凸显。为此，为了得到这些重要的铅锌矿产资源，研究相应的选矿技术变得越发重要起来。然而，相较于一些发达国家，在高硫铅锌矿的选矿方面，我国的技术水平还亟待提升，无法实现高硫化亲铅锌矿浮选的高利用率，引发一些资源浪费。下文主要针对某铅锌矿选矿工艺展开分析，旨在进一步提升硫、铅、锌的利用效率，推动工业建设的不断发展[1-3]。

1 矿石性质简述

矿石为铅锌硫多金属硫化矿，主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿、铁闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿，其次含少量褐铁矿、白铅矿，辉银矿。非金属矿物主要是碳酸盐矿物，其次是绢云母、石英、重晶石，少量的长石、黑云母、磷灰石。伴生的有用组分为银、金、镉、锗、镓等。方铅矿铅灰色，半自形粒状，粒径一般1～3mm；闪锌矿多呈块状，棕黑或黑色，它形粒状集合体，粒径一般0.5～3mm。粒间及粒中有黄铁矿分布，可见闪锌矿熔蚀交代毒砂、黄铁矿。银矿物主要为辉银矿形式与方铅矿、闪锌矿共生，粒径一般0.05～0.5mm。

2 生产现场考察

（1）生产工艺描述。矿石经过破碎磨矿后，进行铅锌分离浮选。铅浮选回路用石灰调浆至PH=9，用丁铵黑药+丁基黄药做捕收剂，起泡剂2#油，经一次粗选、三次扫选、四次精选后，得到铅精矿和抑锌尾矿。锌浮选回路用石灰调浆至PH=12，活化剂硫酸铜，捕收剂丁基黄药，起泡剂2#油，经一次粗选、三次扫选和三次精选，得到锌精矿和最终尾矿。

（2）磨矿浓细度及生产技术指标。对历年来生产现场主要生产技术指标和磨矿浓细度（分级机溢流）进行了检测和统计，数据见表1。

表1 历年来生产现场主要生产技术指标和磨矿浓细度

从历年生产实践可以看出，铅、锌回收率下降趋势较为明显，精矿产品互含呈上升趋势。

3 选矿试验

结合国内铅锌选矿的理论与实践经验，同时考虑到现场实际情况，试验仍采用优先浮选的原则流程，重点对部分工艺条件进行考察。试验样品采自现场球磨机给料皮带，采取矿样约100公斤（粒度25mm以下），经实验室破碎机再次破碎至3mm以下，经混匀后，缩分成20份试样，每份试样1公斤。经化验分析，矿样含量为：铅1.54%，锌3.35%，银60.2g/t，硫13.84%。

为保证试验结果的准确性，每个工艺条件考察试验均同时做两个平行样品试验，以平均数值做为本工艺条件试验的结果。

（1）磨矿细度试验。磨矿时间选取3min，5min，8min，10min，测得磨矿细度-200目分别为：52.32%，59.52%，69.45%，76.25%。磨后的矿样分别进行一次粗选试验。试验条件为：调整剂碳酸钠500g/t，抑制剂硫酸锌1000g/t，亚硫酸钠500g/t；捕收剂丁铵黑药80g/t，起泡剂2#油20g/t；浮选浓度30%； 浮选时间5min。实验显示铅回收率随细度的增加呈上升趋势，在接近70%时达到最高值。当磨矿细度达到76.25%时，尾矿品位反而出现上升，推测可能部分铅矿物发生过磨，不容易被捕收，损失在尾矿中。故确定最佳磨矿细度为-200目70%。后续试验均采用此磨矿细度。

（2）调整剂试验。分别用碳酸钠500g/t、1000g/t、石灰500g/t、1000g/t调浆，其它条件不变，进行一次粗选试验。实验显示用碳酸钠调浆，铅的回收率相对较高。石灰对方铅矿、特别是表面略有氧化的方铅矿有一定的抑制作用，而碳酸钠没有这一负面作用。根据试验结果，确定碳酸钠用量为1000g/t。后续试验均采用此条件。

（3）捕收剂试验。①捕收剂种类试验。分别进行不同捕收剂试验：丁铵黑药；丁铵黑药+丁黄药；乙硫氮；乙硫氮+丁铵黑药。乙硫氮对铅、铜等硫化矿物有良好的选择性及捕收能力，浮选速度快，对铅、铋、锑、铜等金属的硫化矿物有更强的捕收力；丁铵黑药的选择性较好，有利于保证较高的精矿品位，但捕收力相对较弱。二者配合使用，能充分发挥捕收剂之间的协同效应。根据试验结果，捕收剂选用乙硫氮与丁铵黑药配合使用。②捕收剂用量比例试验。试验条件不变，捕收剂总用量60g/t，考查二者不同比例时的浮选效果。随着乙硫氮比例的增加，精矿品位有所下降，回收率有所提高，同时含锌有所增加。综合考虑，选取乙硫氮：丁铵黑药=1：2。后续试验均采用此条件。

（4）锌浮选捕收剂种类试验。将以上试验的尾矿混匀缩分成1000克的试样，进行了锌浮选的捕收剂种类试验。试验采用一次粗选6min。捕收剂分别拟定为：丁黄药；z-200；丁黄药+乙黄药。其它条件为：矿浆浓度28%；石灰调浆至PH=12；硫酸铜600g/t；2#油40g/t。Z-200号对被活化的闪锌矿捕收能力强，对黄铁矿捕收能力弱，因此常用于锌浮选作业。从试验情况来看，选用Z-200做为锌捕收剂，从回收率和精矿品位两方面考虑，是合适的。因此，确定用Z-200为选锌捕收剂。后续试验均采用此条件。

（5）验证试验。综合以上条件试验，根据各最佳条件，进行了验证试验。验证试验采用一次粗选一次扫选的试验流程。扫选药剂用量为粗选的1/3，扫选时间4分钟。试验数据统计见表2。

表2 工艺调整前后生产数据统计对比表

4 生产调整及工艺条件优化

根据试验结果，对生产工艺进行了调整。有以下几方面措施。①提高磨矿浓度；每隔三天补加一定量的Φ40小钢球，加量按前一天处理量乘0.5kg/t，当班不再补加钢球。②铅浮选用碳酸钠替换石灰，加在球磨机中，用量1000g/t。 ③铅浮选用乙硫氮+丁铵黑药（1：2）替代原用的捕收剂，总用量120g/t。粗、扫选用量按4：2：1：1递减。 ④锌浮选仍用石灰调浆。捕收剂替换为Z-200，总用量110g/t。粗、扫选用量按6：3：1：1递减。⑤起泡剂、活化剂、抑制剂等按照原用量及添加方式添加。

5 生产调整后指标统计

工艺技术条件优化调整后，生产了半年时间，生产指标统计及与以前对比，在原矿品位下降的前提下，铅回收率提高1.97%，锌回收率提高2.12%，精矿产品互含情况均有所下降。

6 工艺优化调整后，经济效益测算

目前铅、锌市场价格基本上在10000元/金属吨。原矿品位铅1.58%，锌3.27% ，每吨矿石多创造效益：铅：1吨*1.58%*1.97%*10000元/吨=3.11元 ；锌：1吨*3.27%*2.12%*10000元/吨=6.93元；合计：3.11元+6.93元=10.04元。

因铅回收率的提高，铅精矿中的计价元素金、银附加值相应也增加，在此不做具体测算。优化工艺所采用的药剂成本与原使用的药剂成本略有增加，但不会超过1元/吨，金银附加产品的增加值完全可以抵消这一成本的上涨。

7 结语

①通过定期补加磨矿介质小钢球，有效的提高了磨矿细度，为浮选作业的金属回收及精矿质量起到了积极作用。②在铅浮选循环中，采用乙硫氮与丁铵黑药混合用药，兼顾了铅的回收率与铅精矿的质量。用碳酸钠替代石灰做为调整剂，避免了使用石灰对金、银矿物的抑制。③使用Z-200做为锌矿物的捕收剂，有效的提高了锌的回收率。④实施工艺技术条件优化调整后，在对原生产工艺不做大的改动的前提下，每吨矿石增加了10元的产值，年增收入300余万元，经济效益十分可观。