某低品位混合铅锌矿石浮选工艺应用

李润时，常韶博

（中原能矿投资开发有限公司，河南 郑州 450000）

1 原矿性质

1.1 矿石性质

1.1.1 矿石的物理性质

矿石硬度：中硬；矿石比重：2.80矿石松散系数：1.94。

用杨家杖子钼矿标准矿石和该铅锌矿石进行可磨度测定，该混合铅锌矿石可磨度系数为1.288，比标准矿石易磨，矿石真比重为2.8，假比重为1.57，属于难碎易磨型矿石。

1.1.2 矿石化学成份

矿石多元素分析见表1。由表1可知：矿石化学成分以CaO、MgO和SiO2为主，其次为全炭。目的元素为Zn、Pb，Zn品位2.945%，大于工业品位，实际生产中锌的品位0.65%≤αZn≤1.8%没有达到最低工业品位；铅品位0.677%，实际成产中0.08%≤αPb≤0.168%，没有达到边界品位，Ag、Au达到伴生综合利用指标。

表1 矿石多元素分析结果表

1.2 矿石矿物成份

矿石矿物组成比较简单，金属矿物主要是闪锌矿，其次为方铅矿、石墨、黄铁矿、菱锌矿、红锌矿，少量白铅矿、黄铜矿；脉石矿物为白云石、石英。有用矿物是闪锌矿、方铅矿、菱锌矿、红锌矿、白铅矿。矿石矿物组成及含量见表2。

表2 矿石矿物成份及含量表

石英 10-14 褐铁矿 0.5-1石墨 3-5 方铅矿 0.1-0.2闪锌矿 2.5-3 黄铜矿 微菱锌矿 0.5-0.7 白铅矿 微红锌矿 0.1-0.2

1.3 铅、锌的矿物学特征及嵌布状态

该铅锌矿是一座资源丰富、品位低、易开采、难分选、工艺流程较复杂的铅锌金银等多金属矿床。

该矿矿石铅氧化率18.87%，锌氧化率18.86%，矿石工业类型属混合矿石。该矿石金属矿物主要为闪锌矿，其次为方铅矿、石墨、黄铁矿、菱锌矿、红锌矿，少量白铅矿和黄铜矿；非金属矿物主要有白云石和石英。闪锌矿是该矿石中主要的可回收矿物，方铅矿、菱锌矿、红锌矿含量较低，可考虑综合回收；在实际生产中，原矿性质变化较大，氧化率波动较大，氧化率高时在40%～50%之间波动，使尾矿指标升高，锌的回收率下降。

铅和锌在粗粒级中的分布率较高，+0.08mm者锌占85.57%，铅占76.56%，-0.04mm者锌占5.1%，铅占13.40%。

2 选矿工艺

设计流程：

（1）破碎工艺：原矿给矿最大粒度450mm，按照多碎少磨，节约能耗的原则，为保证最终破碎产品的粒度，设计采用三段一闭路破碎工艺，最终产品粒度控制在10mm以下。

（2）磨矿选别工艺：破碎后-10mm的原矿经一段闭路磨矿磨至-200目占65%以后，进入铅锌优先浮选工艺—先选铅—再选硫化锌—最后选别氧化锌。由于实际原矿品位比设计品位低（实际原矿品位0.08%≤αPb≥0.15%；0.65%≤αZn≥1.5%，远低于实验配矿品位αPb=0.677%，αZn=2.945%，综合考虑氧化锌浮-重选因药耗大，成本高，没有投入生产。

铅的选别工艺：一次粗选，一次扫选，四次精选。

锌的选别工艺：一次粗选，两次扫选，两次精选。

表3 设计达产年平均选矿工艺指标

选厂只有硫化锌浮选，考虑到氧化锌含量，所以Zn回收率达产定位82%，该流程结构简单、药剂用量少、浮选指标高，优先选铅作业不必添加硫酸锌抑制闪锌矿，选锌是仅需加入少量活化剂，尾矿水稍加处理就可回用，对精矿产品质量影响甚微，对环境的影响也很小。

图1 流程示意图

3 技术改造

3.1 优化钢球配比

100与80规格钢球配比调整为3:1，取消80以下的钢球，调整后钢耗由原1.0降到0.55。

3.2 调整浓细度

加高溢流堰，加大返砂槽的坡度。

经过试验对比，随着磨矿细度的增加，铅锌在尾矿中的损失减少，当磨矿细度增加到一定程度再继续增加，尾矿中铅锌的损失有增大的趋势，当磨矿细度-0.074mm控制在68%，浓度控制在40%～42%，尾矿中铅锌的损失最少。

3.3 药剂制度调整

表4 改造前药剂消耗量表

表5 改造后药剂消耗量表

3.4 浮选机改造

3.4.1 改造叶轮

将BF叶轮更换为XJK型叶轮后，很好的解决了循环孔堵塞，搅拌力下降的问题。将铅精一改为2.8m³浮选机，四道精选改为三道精选，浮选机叶轮和盖板形式更换为XJK型，有效的解决搅拌力下降的问题。

3.4.2 改造过浆管

原管道设计根据BF型浮选机的特点，过浆管道水平设置，在实际生产中发现过浆效果差，增大管道坡度后，过浆正常，液面稳定，指标企稳正常。

3.5 延长活化剂作用时间

硫酸铜是闪锌矿和黄铁矿的常用活化剂，随着铜离子吸附量增大或作用时间延长，黄药吸附量明显增加，回收率明显提高。

在选厂实践中发现增加一至两个较小的搅拌桶，适当延长硫酸铜作用时间，可以有效提高锌的回收率。硫酸铜作用时间一般认定为3min、黄药2min。通过增加搅拌桶，将硫酸铜加药点放在第一个搅拌桶中心，黄药加在第二个搅拌桶中心，二号油加在第二个搅拌桶出口处，适当延长硫酸铜作用时间至3min～5min、捕收剂3min～4min，明显提高回收率。

3.6 改造后指标

生产初期采场出矿品位为0.66%（其中铅品位0.08%，锌品位0.58%），铅回收率50.8%，锌回收率83.01%，铅精矿品位48.18%，锌精矿品位为44.26%，铅尾矿品位0.03%，锌尾矿品位为0.10%，经过三个月的试生产，选厂各项浮选指标均有相应提高，指标总体较为稳定，以四月份指标为例，原矿入选品位提至0.93%，其中铅品位0.16%，锌品位0.77%，铅回收率为52.66%，锌回收率93%，铅精矿品位53.19%，锌精矿品位为50.69%，铅尾矿品位为0.04%，锌尾矿品位为0.05%。

通过技术改造后，稳定了流程，提高了精矿品位，降低了生产成本，进一步稳定了生产指标。

4 结语

（1）该铅锌矿由于原矿品位低，原矿性质复杂，地理条件偏僻，采选成本较高，同行业中还没有类似低于工业品位铅锌矿的生产案例。该矿选矿厂在低品位铅锌矿石浮选上的实践，对我国低品位矿山企业具有借鉴意义。

（2）通过生产技术改造和精细化操作，各项指标均有相应的提升，试生产三个月来，锌的回收率和品位都达到或超过了设计标准，技术改造后的指标明显好于改造前。