氧化锌矿浮选技术研究现状

文金磊

（湖南有色环保研究院有限公司，湖南 长沙 410100）

在选矿工业生产上，对于氧化铅锌矿，特别是氧化锌矿的浮选回收指标有待提高。根据资料显示，氧化锌矿的选矿指标为：锌精矿中锌含量为30%～40%，回收率为40%～80%，限制了氧化铅锌矿石的开发利用［1，2］。文章对氧化锌矿的浮选实践技术进行了整理归纳和总结分析。

1 氧化锌矿物种类

氧化锌矿矿物种类繁多，包括菱锌矿（ZnCO3）、硅锌矿（ZnSiO4）、异极矿（H2ZnSiO5或Zn2SiO4·H2O）、水锌矿［3Zn（OH）2·2ZnCO3］、红锌矿（ZnO）等，其中最有工业价值的是菱锌矿和异极矿。氧化锌矿中的脉石矿物包括方解石、白云石、石英、粘土、氧化铁和氢氧化铁等。氧化锌矿物组成较为简单，但目的矿物常与造岩矿物共生，矿石结构构造复杂。

根据工业生产和文献资料［3，4］，将氧化锌矿的矿物组成与浮选结果分为三类，大致选矿指标如下：（1）对给矿中锌含量为5%～15%，以菱锌矿为主，脉石矿物为白云石、方解石、含氧化铁及少量矿泥，采用不脱泥硫化胺法进行浮选，得到的锌精矿中锌含量为40%～45%、回收率为80%左右；（2）对给矿中锌含量为3%～10%，以菱锌矿、异极矿为主，脉石矿物为白云石、方解石、粘土、氢氧化铁及可溶盐，采用脱泥硫化胺法进行浮选，得到的锌精矿中锌含量为30%～40%、回收率为70%左右；（3）对给矿中锌含量为10%～20%，以异极矿、硅锌矿、铁菱锌矿为主，脉石矿物为白云石、方解石、粘土、绿泥石、氢氧化铁及可溶盐，采用脱泥硫化胺法进行浮选，得到的锌精矿中锌含量为20%～30%、回收率为40%左右。氧化锌矿中含锌矿物种类和嵌布粒度、氧化铁、可溶盐、矿泥量等是干扰氧化锌浮选工艺的因素。故在大部分情况下，菱锌矿浮选指标优于异极矿和硅锌矿。

2 硫化-胺盐浮选法的药剂制度

国内外资料显示，氧化锌矿石的5种回收方案为：加温-硫化-黄药浮选法、硫化-胺盐浮选法、脂肪酸直接浮选法、高碳长链SH基捕收浮选法及其他方法。目前氧化锌工业实践多采用硫化-胺盐浮选法，针对此法，文章从浮选药剂制度和选矿工艺进行论述。

硫化-胺盐浮选法的缺陷包括：（1）对矿泥（特别是可浮性较好的矿泥）和可溶盐敏感；（2）含铁矿物（特别是褐铁矿）在破碎、磨矿时形成大量矿泥，泡沫发虚，浮选流程不畅，消耗大量的胺类捕收剂（大量胺类捕收剂则影响捕收剂的选择性），严重干扰氧化锌浮选；（3）对容易泥化、可浮性较好的脉石矿物（粘土、云母、绢云母、绿泥石、页岩、碳质页岩）和氧化锌可浮性差异小，使得泡沫发虚，泡沫包含大量脉石矿物，影响氧化锌矿物的品质。

为优化硫化-胺盐浮选法，在浮选药剂制度［5～7］方面，研究和实践得到了较好的方法。

1.胺盐与硫化钠的组合使用。强烈搅拌脂肪胺的醋酸盐或盐酸盐和硫化钠，形成乳浊液添加于浮选系统，在一些实践研究中，胺盐与硫化钠组合使用的浮选指标好于分开添加。

胺盐与硫化钠的组合使用的优点：可以缓解胺类捕收剂对矿泥的敏感性，消除部分矿泥的影响，甚至可取消脱泥作业，但该法不宜于处理含有大量云母、绢云母、绿泥石、碳质页岩的矿石。

2.胺盐与硫化矿捕收剂（黄药类、硫氮类等）组合使用。胺盐和硫化矿捕收剂的组合使用，可以加强对铁污染异极矿、铁菱锌矿的回收，降低褐铁矿矿泥对浮选的影响，降低尾矿中锌含量，稳定浮选指标，起到活化-辅助捕收作用。故一些文献资料中显示，氧化铅浮选尾矿中残留捕收剂，氧化锌浮选中可补加少量或不加硫化矿捕收剂。

3.脂肪胺与松油、煤油或燃料油的组合使用。采用松油或煤油溶解脂肪胺，配置脂肪胺、松油、煤油、水组成乳浊液。在硫化钠的高碱度矿浆中，脂肪胺（脂肪胺和松油、煤油或燃料油组成的捕收剂）呈分子状态，可以很好的溶解于矿浆中，从而降低了捕收剂用量，提高捕收剂选择性。该类捕收剂适用于含泥高、含铁高的氧化锌矿物。

4.脂肪胺种类。目前，氧化锌浮选最为有效的捕收剂为脂肪胺，文献资料说明，饱和烃链胺优于胺的异构体或不饱和胺，相对于十二胺、十四胺、十六胺、十八胺的捕收性能，工业实践多采用十八胺和混合胺，脂肪胺类捕收剂对矿泥和可溶盐很敏感。

5.硫化钠的应用。硫化钠在硫化-胺盐浮选法中起调整剂作用，如做pH调整剂，提高矿浆pH（±10.5），造成碱性矿浆，若硫化钠用量过大，则矿浆pH太高，导致泡沫发粘，影响精矿产品质量；如做硫化剂，在氧化锌矿表面形成硫化膜，利于浮选分离（硫化钠的用量和反应时间较为关键）；有资料表明，硫化钠可消除氧化锌表面铁质污染，起到洗矿作用，可消除矿泥和可溶性盐的有害影响。考虑硫化钠的时效性，建议硫化钠分段添加。

在氧化锌精选作业中，有部分矿必须添加硫化钠，才能保证氧化锌矿物继续浮游，起到活化剂作用；有部分矿必须添加硫化钠，抑制脉石矿物，起到抑制剂作用，但是否起到抑制剂作用，存在一定争论。

6.调整剂的应用。考虑硫化-胺盐浮选矿浆体系的复杂性，需要添加药剂进行调控，如调控胺类捕收剂的选择性，降低矿泥和可溶盐对浮选的影响，抑制脉石矿物（钙镁碳酸盐、褐铁矿等）上浮，对矿浆体系起分散剂作用。文献资料中的调整剂包括：碳酸钠、水玻璃、六偏磷酸钠、腐殖酸钠、羧甲基纤维素、淀粉等。

3 矿泥的处理

为了消除矿泥和可溶盐对硫化-胺盐法浮选氧化锌矿的有害影响，多采取预先脱泥、分级浮选、不脱泥直接浮选三种方案，改善浮选过程，促进粗粒级浮选［8～12］。预先脱泥-氧化锌浮选的选矿指标，优于不脱泥浮选的选矿指标，但脱除大量矿泥，势必影响锌回收率。强化分级，实行氧化锌的泥沙分选，可以减少不同粒级在浮选中的相互干扰，提高选择指标。

不脱泥直接浮选，多采用新药剂降低矿泥和可溶盐的有害影响。新药剂制度包括：硫化钠和胺盐的预先混合得到乳浊液，六偏磷酸钠和水玻璃的组合使用，松油、煤油和脂肪胺的组合使用，脂肪胺和硫化矿捕收剂的组合使用，分段加药等。此外，针对粗粒锌矿物浮选活度易于消失，造成精选作业的粗粒氧化锌掉槽，可对粗精矿进行泥沙分选。在浮选氧化锌矿之前，必须脱除黄铁矿、白铅矿、滑石等易浮选矿物，这些矿物会消耗大量硫化钠和胺类捕收剂，影响氧化锌矿的捕收。

针对矿泥问题，还可对粗碎矿石进行洗矿，脱除原生矿泥，改善氧化铅锌浮游和降低药耗；合理磨矿可以减少矿石中有用矿物泥化和过磨。

4 结 论

氧化锌矿选矿实践表明，氧化锌矿选矿工艺复杂，且选矿指标低、药剂种类多、成本高。主要原因是：氧化锌矿物嵌布粒度细，极易泥化，同时氧化锌选矿工艺流程和药剂制度还不够完善。故加强氧化锌矿选矿技术，提高氧化锌矿选矿生产的经济技术指标，开发利用氧化锌矿资源，已经成为选矿工作者的重要课题。为消除矿泥和可溶盐的有害影响，研究新药剂、新工艺，实现微细粒物料的有效分散和微细粒氧化锌矿的高效回收，具有重大现实意义。