俄罗斯某铜锌矿选矿试验研究

骆 任

（湖南有色金属研究院，湖南 长沙 410100）

铜锌硫化矿石由于所含金属硫化矿种类较多，使得铜锌选矿分离难度较大；国内外对于硫化铜锌矿石的选别工艺种类较多，主要包含有：优先浮选、快速浮选、部分优先浮选、异步浮选、混合浮选再分离、重选—浮选组合流程等；采用的药剂制度也是千差万别；不同矿石的生产指标也存在较大差异［1～8］。俄罗斯某铜锌矿采用优先浮选工艺对矿石中的Cu和Zn依次浮选回收，但是在Cu浮选过程中Zn难以抑制，导致铜精矿中Zn含量超标，不但降低了产品的市场竞争力，更是对资源造成了巨大的浪费。因此针对该区域的铜锌矿石寻找更合适的选矿工艺和药剂制度对资源的合理开发意义巨大。

1 矿石性质

1.1 矿石的化学成分

原矿化学多元素分析见表1。

表1 原矿化学多元素分析结果 %

从表1的结果可知，原矿中含量最高的化学组分为非金属SiO2，其次是Al2O3；主要有价组分为Cu和Zn，其它有价组分含量不高。

1.2 化学物相

原矿中Cu和Zn的化学物相分析结果分别见表2和表3。

表2 原矿Cu的物相分析结果%

从表2的结果可知，Cu在矿石中主要以原生硫化铜矿物的形式存在，约占总铜的66.30%，其次是次生硫化铜，约占23.91%，其它类型的铜含量相对较少。

表3 原矿Zn的物相分析结果 %

从表3的结果可知，Zn在矿石中主要以硫化锌矿物的形式存在，约占总锌的92.02%，其它形式的锌矿物含量甚少。

2 选矿试验

2.1 试验方案的确定

在探索试验中发现，在磨矿作业中添加Na2S等次生铜离子屏蔽剂的方式对降低铜精矿中Zn的含量效果有限，即使将铜优先浮选作业中抑制剂ZnSO4的用量加大至15 kg／t以上仍然难以有效降低铜精矿中Zn的含量。进一步分析造成铜精矿含Zn超标的主要原因可能是：矿石中的次生硫化铜在磨矿过程中产生了大量次生Cu2+，使得部分硫化锌矿物过早活化而难以抑制，说明矿石中的含Zn矿物易浮难压，因此试验的主要研究方向为铜锌混浮—分离。

2.2 铜锌混合浮选试验

在铜锌混合浮选试验研究中主要进行了：磨矿细度、矿浆pH值、丁黄药用量等条件试验，最终推荐采用的闭路试验工艺流程及药剂制度如图1所示，试验结果见表4。

图1 铜锌混浮闭路试验工艺流程及药剂制度

表4 铜锌混浮闭路试验结果 %

从表4的试验结果可知，闭路试验获得的铜锌精矿含Cu、Zn分别为9.23%、37.52%，回收率分别为89.14%、95.08%，铜锌混合浮选的指标较好。

2.3 铜锌分离试验

2.3.1 铜锌分离硫化钠用量试验

铜锌分离采用抑锌浮铜的原则流程，铜锌分离硫化钠用量试验条件为：HN-2用量400 g／t、硫酸锌用量12 kg／t、Z-200用量10 g／t，硫化钠用量为变量。试验结果如图2所示。

从图2可知，铜精矿中Cu的含量随着硫化钠用量的增加先上升后下降，在硫化钠用量超过3.5 kg／t之后Cu回收率急剧下降；Zn在铜精矿中的损失率呈下降趋势。因此，初步确定铜锌分离硫化钠用量为3.5 kg／t。

2.3.2 铜锌分离HN-2用量试验

铜锌分离HN-2用量试验条件为：硫酸锌用量12 kg／t、硫化钠用量3.5 kg／t、Z-200用量10 g／t、HN-2用量为变量。试验结果如图3所示。

图2 铜锌分离硫化钠用量试验结果

图3 铜锌分离HN-2用量条件试验结果

从图3的试验结果可知，随着HN-2用量的增加，铜精矿中Cu含量呈缓慢上升趋势，在其用量超过400 g／t之后回收率明显下降；Zn的损失率总体呈下降趋势。说明HN-2在一定用量范围之内对Zn抑制效果明显，综合考虑，其适宜的用量为400 g／t左右。

2.3.3 铜锌分离硫酸锌用量试验

铜锌分离硫酸锌用量试验条件为：HN-2用量400 g／t、硫化钠用量3.5 kg／t、Z-200用量10 g／t、硫酸锌用量为变量。试验结果如图4所示。

图4 铜锌分离硫酸锌用量条件试验结果

从图4的试验结果可知，硫酸锌的添加有利于强化Cu-Zn的分离效果，铜精矿中Cu的含量随着硫酸锌用量的增加整体呈上升趋势，回收率先趋缓后下降；Zn的含量先下降后趋缓，损失率呈下降趋势。综合考虑适宜的硫酸锌用量为15 kg／t左右。

2.3.4 铜-锌分离闭路试验

推荐采用的铜-锌分离闭路试验工艺流程及药剂制度如图5所示，试验结果见表5。

图5 铜锌分离闭路试验工艺流程及药剂制度

表5 铜锌分离闭路试验结果 %

从表5的试验结果可知，针对铜锌混合精矿采用硫化钠进行预先脱药、HN-2与硫酸锌分步抑锌，闭路试验经过一粗两扫两精获得的铜精矿含Cu 26.73%，Cu作业回收率91.39%（对原矿81.47%），锌精矿含Zn 52.45%，Zn作业回收率95.03%（对原矿90.35%）。

3 结 论

1.矿石中主要目的回收元素为Cu和Zn，Cu、Zn主要以硫化矿的形式存在，次生Cu约占总Cu的23.91%。

2.试验采用铜锌混合浮选—铜锌分离的原则流程，闭路试验获得铜精矿含Cu 26.73%，回收率81.47%；锌精矿含Zn 52.45%，回收率90.35%。

3.铜锌分离采用硫化钠进行长时间搅拌脱药、（HN-2+ZnSO4）组合抑制含Zn矿物能有效降低产品互含，工艺流程简单，工业实施的风险低。