青海某含铅锌金银复杂多金属矿综合回收工艺研究

彭贵熊 皇甫明柱 李法坤 巩明辉 张发军

（1.西北矿冶研究院；2.安徽工业大学冶金工程学院；3.西部矿业股份有限公司锡铁山分公司）

铅和锌在我国国民经济中占有重要地位，广泛应用于机械、电子、蓄电池、焊料和放射性防护等领域。我国多金属硫化铅锌矿矿石组成复杂，多伴生稀贵金属，综合利用价值高，但分选困难。随着工业的迅速发展，铅和锌的消耗量日益增加，越来越多的低品位难选铅锌矿资源不断受到重视［1-3］。青海某高硫低品位铅锌矿成矿条件优越，铅、锌矿产资源丰富，为了合理利用该资源，进行了综合回收利用铅、锌、硫工艺试验研究［4-5］。

1 矿石性质

矿石中铅锌主要以硫化矿物形式存在，铅主要以方铅矿的形式存在，锌主要以闪锌矿、铁闪锌矿的形式存在；脉石矿物主要有白云石、石英和方解石；铅锌矿物大部分嵌布粒度较粗，但有少量与黄铁矿、磁黄铁矿致密共生。原矿化学分析及铅、锌物相分析结果见表1～表3。

注：Au、Ag含量单位为g/t。

由表1～表3 可知，矿石中主要回收的元素为铅和锌，铅品位2.52%，锌品位4.60%，硫含量12.66%，铁含量15.32%，属高硫高铁铅锌矿石；贵金属金、银含量分别为0.30，30.51 g/t，可伴生回收；该矿石氧化率不高，其中铅氧化率5.95%，锌氧化率5.87%。

2 选矿试验方案

矿石中矿物组成较简单，金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿，偶见黄铜矿、菱锰矿；非金属矿以方解石、碳酸盐类矿物为主，次为绿泥石、石英等。矿石以交代结构为主，其构造主要为浸染状构造、团块状构造。闪锌矿自形程度较高，多被方铅矿交代，它们连生关系密切。闪锌矿嵌布粒度属中粒嵌布，方铅矿为细-中粒嵌布。矿物单体解离情况良好，由于闪锌矿与方铅矿、黄铁矿关系密切，在-0.045 mm 仍有微量连生体，但不影响它们的选矿回收。试验采用优先浮铅—锌硫混合浮选—锌硫分离选别工艺流程进行试验研究。

3 选铅作业条件试验

3.1 捕收剂用量试验

25#黑药对铅矿物具有良好的捕收效果，按图1流程及条件进行铅粗选25#黑药用量试验，试验结果见表4。

由表4 可知，随着25#黑药用量的增加，铅粗精矿品位降低，铅回收率提高，虽然25#黑药对铅矿物的选择性较好，但随着用量的增加，对伴生金、银矿物及其连生体矿物的捕收作用提高幅度较小；当25#黑药用量为100 g/t时，综合指标较好；故25#黑药用量100 g/t为宜。

3.2 选铅作业辅助捕收剂种类试验

25#黑药对伴生金、银矿物的捕收能力弱，为了提高铅及伴生金、银矿物的回收率，采用新型高效捕收剂强化对金、银及铅矿物的捕收。在25#黑药的基础上，按图2流程及条件进行铅粗选辅助捕收剂丁铵黑药、Y89、A6、A11种类试验，辅助捕收剂用量均为15 g/t，试验结果见表5。

由表5可知，捕收剂A11在4种药剂中所得铅精矿品位和回收率均高于其他3 种药剂，同时A11捕收剂对伴生金、银矿物及其连生体矿物有较强的捕收作用，对提高金、银回收率效果明显。因此，确定铅粗选作业中A11作为捕收剂进行选矿试验。

3.3 辅助捕收剂A11用量试验

按图2 流程及条件进行铅粗选辅助捕收剂A11用量试验，试验结果见表6。

由表6 可知，随着A11用量的增加，铅粗精矿中Au、Ag含量增加，回收率增加；当A11用量增加至20 g/t时，Au、Ag 品位和回收率变化幅度较小；综合考虑，A11用量15 g/t为宜。

3.4 抑制剂种类试验

为使方铅矿与闪锌矿有效分离，提高铅精矿质量，降低铅精矿的锌含量，对铅粗选精矿进行锌抑制剂T16、T18、硫酸锌和亚硫酸盐种类试验，试验流程及条件见图3，结果见表7。

由表7 可知，采用抑制剂T16抑锌效果较好，选择T16为锌矿物的有效抑制剂。

3.5 抑制剂用量试验

按图3 流程及条件进行铅精选抑制剂T16用量试验，试验结果见图4。

由图4 可见，随着T16用量的增加，铅精矿中锌含量降低；当T16用量为100 g/t时，铅精矿中的锌品位为2.15%；当T16用量增加至120 g/t时，铅精矿中的锌品位为2.02%，变化幅度较小；综合考虑，铅精选1 锌抑制剂T16用量100 g/t为宜。

4 锌硫混选条件试验

4.1 硫酸铜用量试验

一般铁闪锌矿的天然可浮性相对都比较差，且在选铅时被抑制，在锌硫混选时需活化，才能保证一定的回收率。硫酸铜作为铁闪锌矿的活化剂被广泛使用，故采用硫酸铜作为锌硫混选活化剂。固定丁基黄药用量100 g/t，进行硫酸铜用量试验，试验流程见图5，结果见图6。

由图6 可见，随着硫酸铜用量的增加，锌品位降低，回收率升高；当硫酸铜用量为300 g/t时，锌精矿品位22.39%，锌回收率89.04%；当硫酸铜用量增加至400 g/t时，锌精矿品位20.54%，锌回收率90.85%；继续增加硫酸铜用量至500 g/t，精矿品位和回收率变化不大，综合考虑，硫酸铜用量400 g/t为宜。

4.2 丁基黄药用量试验

固定硫酸铜用量400 g/t，进行丁基黄药用量试验，试验流程见图5，结果见图7。

由图7 可见，随着丁基黄药用量的增加，锌回收率增加，锌品位下降；当丁基黄药用量为100 g/t时，锌精矿品位20.86%，锌回收率91.02%；综合考虑，选择丁基黄药100 g/t。

5 锌硫分离石灰用量试验

研究可知，需要添加大量的石灰才能将硫铁矿物抑制，主要是由于锌矿物与硫铁矿物的可浮性差异很小，需采用强压强拉工艺才能获得较好的指标。锌硫分离石灰用量试验结果见图8。

由图8 可见，当石灰用量为3 000 g/t（pH=13）时，可获得含锌45.56%、锌回收率89.09%的锌精矿，其品位及回收率指标较佳。

6 全流程闭路试验

在上述条件试验的基础上，进行全流程闭路试验，试验流程见图9，试验结果见表8。

7 结论

（1）青海某含铅锌金银矿属难选高硫低品位铅锌多金属硫化矿，铅、锌含量均较低，含铅2.52%、含锌4.60%，含硫高达12.66%。铅锌主要以硫化矿形式存在，硫主要以黄铁矿、磁黄铁矿的形式存在；矿石硫含量高、硫铁矿矿物种类多且可浮性差异大。

（2）原矿中的方铅矿、闪锌矿是试验回收的目的矿物，针对目的矿物采用铅优先浮选—锌硫混选—锌硫分离浮选工艺。在磨矿细度-0.074 mm65%，25#黑药为捕收剂优选浮铅，A11为辅助捕收剂浮选金、银，铅浮选尾矿加入硫酸铜作为活化剂、丁基黄药为捕收剂浮选锌、硫，锌、硫混选精矿加入CaO 作为硫矿物抑制剂，进行锌、硫分离。铅粗精矿经2次精选，最终获得的铅精矿铅品位57.62%、回收率90.09%，含锌1.39%；锌、硫分离通过2次精选获得的精矿中锌品位48.27%、回收率94.07，含铅1.29%。金、银在铅精矿、锌精矿中富集，铅精矿中金品位2.41 g/t、银品位452.60 g/t，锌精矿中金品位0.88 g/t、银品位75.54 g/t。