甘肃某铅锌矿顺序优先浮选试验研究

焦跃旭 肖婉琴 陈康康

(1.中国有色金属建设股份有限公司，北京 100029；2.矿冶科技集团有限公司，北京 100160)

铅和锌是现代社会非常重要的两种金属，在合金、电镀、电池等领域都有广泛的应用。铅和锌的矿产资源在全国各地均有分布，但相对集中于华南地区和中西部地区，如云南、内蒙古、甘肃等省[1-3]。我国铅锌矿资源储量较大，矿石类型也较为复杂。根据矿石的氧化程度可分为氧化矿和硫化矿，常见氧化矿物有白铅矿、铅矾、菱锌矿、异极矿等。氧化矿一般采用硫化—黄药法、硫化—胺法进行浮选处理[4-5]。常见硫化矿物有方铅矿、闪锌矿、铁闪锌矿等[6]，一般用黄药、乙硫氮等捕收剂加以回收。由于此类矿石性质复杂，需根据具体的矿石性质采用相应的流程，并使用合理的药剂制度进行浮选回收[7-8]。此外，铅锌矿床中往往伴生有银等有价元素，具有很大的综合利用价值。

某铅锌矿位于甘肃省，主要以铅锌的硫化矿物为主，伴生有一定的银，有很好的综合利用价值。对其进行了选矿试验研究，取得了较好的指标，研究结果可为同类资源的回收利用提供参考。

1 矿石性质

矿石产自甘肃某矿山，经破碎后混匀缩分，取出综合样，其余矿样密封保存待用。矿石主要化学成分见表1。铅、锌、银的化学物相分析结果分别见表2、表3和表4。

表1 矿石主要化学成分

表2 铅的化学物相

表3 锌的化学物相

表4 银的化学物相

由表1可知，矿石中主要的有价元素为铅、锌，银含量为25.63 g/t，具有一定的综合回收价值。

由表2～4可知，矿石中的铅主要以硫化物的形式存在，部分以氧化物的形式存在，锌则主要以硫化物形式存在，银主要以硫化银、自然银的形式存在，也有少量的银被硫化矿物或者其他矿物所包裹。

2 试验结果与分析

2.1 磨矿细度试验

为使目标矿物得到充分解离，需要对矿石进行细磨，同时磨矿工序也有较高成本，因此需要综合考虑。为获得优良的指标，需要针对所磨矿石确定合适的磨矿细度，磨矿细度试验流程见图1，磨矿细度对铅、锌、银回收率影响的试验结果如图2所示。

图1 磨矿细度条件试验工艺流程Fig.1 Flowsheet of grinding fineness condition test

从图2可以看出，随着磨矿细度的上升，矿石铅、锌、银的回收率均升高。综合考虑浮选指标及磨矿成本，确定磨矿细度为-0.074 mm含量占65%。

图2 磨矿细度对金属回收率的影响Fig.2 Effects of grinding fineness on metal recovery

2.2 铅浮选条件试验

2.2.1 铅粗选捕收剂用量试验

在前期研究的基础上，选择高效捕收剂SN-9和BK338作为铅粗选的捕收剂(二者比例为7∶3)，进行了捕收剂用量试验，结果如图3所示。

图3 铅浮选捕收剂用量对金属回收的影响Fig.3 Effects of collector dosage on metal recovery in lead flotation

从图3可以看出，增加粗选捕收剂用量，矿石铅品位随之下降，但是铅和银的回收率均上升。综合考虑，最终确定铅粗选捕收剂总用量为20 g/t，其中SN-9用量为14 g/t，BK338用量为6 g/t。

2.2.2 铅粗选石灰用量试验

石灰是铅锌矿选矿中常用的调整剂，为探究其最佳用量进行了用量试验。试验采用一段粗选，以石灰用量为变量，在磨矿细度-0.074 mm含量占65%、硫酸锌用量1 000 g/t、捕收剂SN-9用量14 g/t、BK338用量6 g/t条件下研究石灰用量对金属回收率的影响，试验结果如图4所示。

图4 铅浮选石灰用量对金属回收的影响Fig.4 Effects of lime dosage on metal recovery in lead flotation

从图4可以看出，随着石灰用量的升高，精矿中的铅品位上升，铅和银的回收率略有升高。综合考虑，确定铅粗选石灰用量为2 000 g/t。

2.2.3 铅粗选硫酸锌用量试验

为抑制锌矿物上浮，采用硫酸锌作为抑制剂，研究硫酸锌对金属回收率的影响。其他试验条件：磨矿细度为-0.074 mm含量占65%、石灰用量2 000 g/t、捕收剂SN-9用量14 g/t、BK338用量6 g/t，试验结果如图5所示。

图5 铅粗选硫酸锌用量对金属回收的影响Fig.5 Effects of zinc sulfate dosage on metal recovery in lead roughing

从图5可以看出，随着硫酸锌用量的增加，所得精矿中铅的品位上升，而其回收率基本不变，锌的品位和回收率均下降，可知硫酸锌对锌矿物有较好的抑制效果，同时也基本不影响铅的回收。综合考虑，硫酸锌的用量以1 000 g/t为宜。

2.3 锌浮选条件试验

2.3.1 锌粗选捕收剂用量试验

为回收锌矿物，采用硫酸铜对锌进行活化，以混合黄药作为捕收剂，进行了捕收剂的用量试验，结果如图6所示。

图6 锌粗选锌捕收剂用量对锌回收的影响Fig.6 Effects of zinc collector dosage on zinc recovery in zinc roughing

从图6可以看出，增加捕收剂用量，锌品位有所下降，但是浮选回收率上升。综合考虑，锌粗选混合黄药用量以60 g/t为宜。

2.3.2 锌精选石灰用量试验

为了获得合格的锌精矿，需要进一步提高锌品位，采用石灰作为抑制剂，以其用量为变量，对锌粗选精矿进行了一次精选，试验结果如图7所示。

图7 石灰用量对锌精选作业锌回收的影响Fig.7 Effects of lime dosage on zinc recovery in zinc cleaning operation

从图7可以看出，增加石灰用量，锌品位升高。综合考虑，锌精选石灰用量以300 g/t为宜。

2.4 闭路试验

最优试验条件基础上进行的闭路试验流程见图8，试验结果见表5。

图8 闭路试验流程Fig.8 Flowsheet of the closed-circuit test

表5 闭路试验结果

由表5可知，闭路试验获得的铅精矿品位为51.45%，铅回收率为85.26%；铅精矿中银品位为1 098 g/t，银回收率为64.17%；锌精矿锌品位为53.38%，锌回收率为91.14%；精矿产品合格，试验指标良好。

3 结论

某铅锌矿石铅、锌、银含量分别为0.90%、3.14%、25.63 g/t，矿石中的铅锌主要以硫化物形式存在，银则主要以硫化银和自然银的形式存在。在磨矿细度为-0.074 mm含量占65%时，采用铅锌顺序优先浮选工艺，可获得铅品位51.45%、铅回收率为85.26%的铅精矿，锌品位53.38%、锌回收率91.14%的锌精矿，伴生的银总回收率为81.9%，试验流程合理，指标良好。