新型高浓度高效铅锌选矿工艺的研究与应用

陈如凤 傅佳丽 韩梦婷 毕康颖 缪建成

（南京银茂铅锌矿业有限公司）

铅锌矿资源是我国重要的矿产资源，是冶金、化学、电气、机械、军事和医药等领域发展的基石，在优质矿石资源日渐减少的今天，提高铅锌矿石的选矿回收率的意义重大［1］。

目前，我国铅锌矿石的选矿工艺主要为优先浮选工艺［2］，通常采用1次粗选、2～3次精选、3～4次扫选、中矿顺序返回至上一作业的流程。传统工艺由于初始矿浆浓度低、浮选过程中冲泡水量大、矿浆体积大，精矿品位与回收率往往难以同时处于高位，且存在水、电、药耗高，操作稳定性差等问题。

针对南京银茂铅锌矿业有限公司传统工艺存在的问题，新工艺巧妙地利用生产规律，将铅精选1 尾矿、铅扫选1泡沫与原矿球磨的分级溢流合并进入浓缩机进行浓缩，消除冲泡水对粗、扫选浓度的影响，增强矿浆液面稳定性的同时，增加矿浆与药剂的作用时间。该新工艺不仅很好地解决了铅锌浮选流程长、浓度低、选矿指标不理想、水电药剂消耗高、操作不够稳定等问题，对节能降耗、清洁生产也具有十分重要的意义。

1 矿石性质

矿石中的主要有用矿物为闪锌矿、方铅矿，其他金属矿物种类繁多，黄铁矿、菱锰矿、钙菱锰矿相对较多，黄铜矿、黝铜矿、磁铁矿、白铁矿、菱铁矿、毒砂、磁黄铁矿、深红银矿、辉银矿、针硫铋铅矿、螺状硫银矿、黝锡矿、纤锌矿、车轮矿、自然金等少量，褐铁矿、锰土、银铁矾、铅铁矾、基矾石、明矾石、黄钾铁矾、胆矾等微量；非金属矿物主要为石英、方解石（锰方解石、含锰方解石），次为白云石、重晶石、玉髓、石膏、滑石、萤石，金红石、榍石、磷灰石、有机碳等微量［3-4］。

有用矿物方铅矿主要呈粗粒状嵌布，常和闪锌矿、黄铁矿紧密毗邻连生，其颗粒中还常可见微细粒闪锌矿、黄铁矿、脉石矿物以包体形式嵌布；方铅矿其次以不规则状嵌布于脉石矿物中，多以中、细粒嵌布；少量方铅矿以微细粒嵌布于脉石矿物中；偶见方铅矿以网脉状、细脉状嵌布于闪锌矿中，以及以脉状嵌布于黄铁矿颗粒间。

有用矿物闪锌矿主要以粗、中粒状嵌布，这种嵌布特征的闪锌矿颗粒中常可见较多的固熔体分离结构嵌布的黄铜矿；在部分粗粒嵌布特征的闪锌矿中可见少量方铅矿、黄铁矿、磁铁矿、黝铜矿等以微细粒包体形式存在；少量闪锌矿以压碎结构嵌布。

矿石主要化学成分分析结果见表1。

注：Au、Ag含量单位为g/t。

由表1 可知，矿石的主要有用组分为铅、锌、硫、锰，伴生有益组分主要为金、银、铜等，主要杂质成分为SiO2、CaO等。

2 工艺流程试验

2.1 常规浓度铅锌选矿工艺流程试验

常规浓度铅锌选矿工艺流程的磨矿细度-200 目78%左右，选铅采用1 粗3 精3 扫流程，选锌采用1 粗2精3扫流程，其中中矿顺序返回。具体工艺条件：选铅作业粗选初始浓度为30%，混合捕收剂（苯胺黑药、丁铵黑药、丁基黄药质量比为8∶1∶1）80 g/t、硫酸锌1 000 g/t、亚硫酸钠600 g/t、石灰1 500 g/t；选锌作业粗选初始浓度为25%，硫酸铜480 g/t、石灰4 000 g/t、丁基黄药250 g/t、松醇油30 g/t。生产试验结果见表2。

由表2 可知，常规浓度试验可获得铅品位59.45%、含锌5.64%、含硫20.20%、铅回收率88.52%、锌回收率4.63%、硫回收率3.32%的铅精矿，锌品位50.33%、含铅1.02%、含硫30.89%、锌回收率89.15%、铅回收率3.27%、硫回收率10.95%的锌精矿，尾矿铅锌品位降至0.31%和0.43%，硫品位达29.36%。

2.2 高浓度高效铅锌选矿工艺流程试验

新型高浓度高效铅锌选矿工艺流程对分级溢流、铅精选1 尾矿和铅扫选1 泡沫合并，然后自流入浓缩机浓缩，使铅粗选作业浓度达50%～52%，铅尾矿以45%～47%的浓度进行选锌。高浓度铅锌选矿工艺流程的磨矿细度-200目78%左右，选铅仍采用1粗3精3扫流程，选锌仍采用1粗2精3扫流程。具体工艺条件：选铅粗选作业混合捕收剂（苯胺黑药、丁铵黑药、丁基黄药质量比为8∶1∶1）60 g/t、硫酸锌700 g/t、亚硫酸钠400 g/t、石灰1 000 g/t；选锌粗选作业硫酸铜375 g/t、石灰2 750 g/t、丁基黄药215 g/t、松醇油9 g/t。具体工艺流程见图1，生产试验结果见表3。

由表3可知，矿石采用新型高浓度高效铅锌选矿工艺流程处理，可获得铅品位60.53%、含锌4.98%、含硫19.87%、铅回收率93.63%、锌回收率4.23%、硫回收率3.38%的铅精矿，锌品位51.28%、含铅0.87%、含硫30.34%、锌回收率93.50%、铅回收率2.89%、硫回收率10.74%的锌精矿，尾矿铅锌品位降至0.13%和0.16%，硫品位达29.60%。

2.3 试验结果对比

（1）与常规浓度铅锌选矿工艺相比，采用新型高浓度高效铅锌选矿工艺不仅铅、锌精矿品位明显提升，而且回收率显著提升。其中，铅精矿铅品位、锌精矿锌品位分别提高1.08、0.95 个百分点，铅精矿铅回收率、锌精矿锌回收率分别提高5.11、4.35 个百分点，流失在尾矿中的铅锌显著减少。精矿产品金属量的显著增加、精矿品位的明显提高，为企业增加销售收入和利润创造了条件。

（2）新型高浓度高效铅锌选矿工艺粗选浓度较常规浮选工艺粗选浓度高出20 个百分点左右，使得矿浆体积显著减小，药剂用量显著减少，为减少浮选设备运行数量、降低选矿电耗、节约生产成本创造了条件。

3 结论

（1）矿石在磨矿细度-200目78%左右的情况下，选铅均采用1 粗3 精3 扫流程，选锌均采用1 粗2 精3扫流程，其中中矿顺序返回，常规浓度铅锌选矿工艺选铅作业粗选初始浓度为30%，混合捕收剂（苯胺黑药、丁铵黑药、丁基黄药质量比为8∶1∶1）80 g/t、硫酸锌1 000 g/t、亚硫酸钠600 g/t、石灰1 500 g/t；选锌作业粗选初始浓度为25%，硫酸铜480 g/t、石灰4 000 g/t、丁基黄药250 g/t、松醇油30 g/t。新型高浓度高效铅锌选矿工艺将分级溢流、铅精选1 尾矿和铅扫选1泡沫合并，然后自流入浓缩机浓缩，使铅粗选作业浓度达50%～52%，铅尾矿以45%～47%的浓度进行选锌，混合捕收剂（苯胺黑药、丁铵黑药、丁基黄药质量比为8∶1∶1）60 g/t、硫酸锌700 g/t、亚硫酸钠400 g/t、石灰1000 g/t；选锌作业硫酸铜375 g/t、石灰2 750 g/t、丁基黄药215 g/t、松醇油9 g/t。2种工艺对比表明，新型工艺药剂用量下降显著，为降低药剂成本，减轻环保压力发挥了重要作用。

（2）常规工艺可获得铅品位59.45%、含锌5.64%、含硫20.20%、铅回收率88.52%、锌回收率4.63%、硫回收率3.32%的铅精矿，锌品位50.33%、含铅1.02%、含硫30.89%、锌回收率89.15%、铅回收率3.27%、硫回收率10.95%的锌精矿，尾矿铅锌品位降至0.31%和0.43%，硫品位达29.36%；新型高浓度高效铅锌选矿工艺可获得铅品位60.53%、含锌4.98%、含硫19.87%、铅回收率93.63%、锌回收率4.23%、硫回收率3.38%的铅精矿，锌品位51.28%、含铅0.87%、含硫30.34%、锌回收率93.50%、铅回收率2.89%、硫回收率10.74% 的锌精矿，尾矿铅锌品位降至0.13% 和0.16%，硫品位达29.60%。与常规浓度铅锌选矿工艺相比，采用新型高浓度高效铅锌选矿工艺不仅铅、锌精矿品位明显提升，而且回收率显著提升。其中，铅精矿铅品位、锌精矿锌品位分别提高1.08、0.95 个百分点，铅精矿铅回收率、锌精矿锌回收率分别提高5.11、4.35 个百分点，流失在尾矿中的铅锌显著减少。精矿产品金属量的显著增加、精矿品位的明显提高，为企业增加了销售收入、创造了利润。

（3）新型高浓度高效铅锌选矿工艺粗选浓度较常规浮选工艺粗选浓度高出20 个百分点左右，使得矿浆体积显著减小，药剂用量显著减少，为减少浮选设备运行数量、降低选矿电耗、节约生产成本创造了条件。