蔣素芳

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

西藏某難選鉛鋅銀硫多金屬礦選礦工藝研究

蔣素芳

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

西藏某難選鉛鋅銀硫多金屬硫化礦中鉛、鋅、硫礦物相互關(guān)系密切,特別是鋅礦物內(nèi)部普遍包含磁黃鐵礦的離溶物以及細(xì)粒黃銅礦難以解離,并且部分磁黃鐵礦可浮性較好,致使鋅硫分離困難。針對(duì)該難選多金屬礦的礦石性質(zhì),采用合理的一段磨礦鉛、鋅、硫依次優(yōu)先浮選,浮選鋅精礦磁選脫硫的工藝流程,對(duì)原礦中鉛、鋅、銀、硫進(jìn)行回收,通過詳細(xì)的條件試驗(yàn),確定了最佳的工藝參數(shù),并以閉路試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,取得了滿意的分選指標(biāo)?？色@得:鉛精礦鉛品位61.02%、鉛回收率90.97%、銀品位2 018.4 g/t、銀回收率84.49%、含鋅5.23%;鋅精礦鋅品位47.85%、鋅回收率83.92%、含銀品位65.62 g/t、含鉛1.54%。較大幅度地提高了鉛、鋅精礦指標(biāo)及回收率,使該復(fù)雜難選多金屬礦的價(jià)值有了較大程度的體現(xiàn)及利用。

可浮性;難選多金屬礦;優(yōu)先浮選;磁選脫硫

有色金屬資源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),也是保證我國社會(huì)穩(wěn)定和國家安全不可缺少的重要支撐。然而,經(jīng)過多年的開發(fā),有色金屬礦產(chǎn)開發(fā)利用也面臨著一些新的問題,突出表現(xiàn)在:一是各礦山已逐漸進(jìn)入深部開采,礦巖賦存環(huán)境較為復(fù)雜;二是富礦面臨枯竭,低品位復(fù)雜礦即將成為開發(fā)的主體,必須針對(duì)復(fù)雜多金屬礦的浮選新藥劑、新工藝及新設(shè)備進(jìn)行研究開發(fā),以進(jìn)一步優(yōu)化和提高選礦指標(biāo),使有限的礦產(chǎn)資源得到最大限度的利用。本次研究的對(duì)象為西藏某復(fù)雜難選鉛鋅銀硫多金屬硫化礦,其鉛、鋅、硫之間嵌鑲關(guān)系密切,導(dǎo)致選礦工藝復(fù)雜化。研究的目的是確定適宜該礦的最佳工藝流程和工藝參數(shù),提高礦石的利用效率,為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

1 礦石性質(zhì)

1.1 試樣多元素分析

試樣多元素分析結(jié)果列于表1。

1.2 主要礦物物相分析

試樣主要目的礦物鉛、鋅物相分析結(jié)果分別列于表2和表3。

表1 試樣多元素分析結(jié)果 %

表2 鉛物相分析結(jié)果 %

表3 鋅物相分析結(jié)果 %

1.3 主要礦物組成

礦石中主要的金屬礦物有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦等;脈石礦物主要有石英、方解石、綠泥石等。礦石結(jié)構(gòu)以浸染狀構(gòu)造為主。目的礦物中方鉛礦嵌布粒度不均勻,閃鋅礦多與黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦接觸嵌生,并且閃鋅礦中普遍包含粒度2～50μm不等的磁黃鐵礦離溶物,部分閃鋅礦內(nèi)部還包裹乳濁狀的黃銅礦。含銀礦物主要是含銀的鋅砷銻黝銅礦,其次為輝銀礦。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 試驗(yàn)方案的擬定

對(duì)于多金屬硫化礦的浮選分離,國內(nèi)外采用的浮選流程方案有:優(yōu)先浮選、等可浮、混合浮選等。根據(jù)該礦石中鉛、鋅、硫礦物之間嵌鑲關(guān)系密切,特別是鋅、硫浮選分離困難的特點(diǎn),本研究深入分析了礦石性質(zhì),制定了合理的一段磨礦至-74μm 80%左右,鉛、鋅、硫依次優(yōu)先浮選,浮選鋅精礦磁選脫硫的工藝流程,對(duì)原礦中鉛、鋅、銀、硫進(jìn)行回收。

2.2 鉛浮選試驗(yàn)

在一段磨礦細(xì)度-74μm占80%左右時(shí),鉛粗選在高堿度條件下,分別進(jìn)行了乙硫氮、乙硫氮+丁銨黑藥、乙丁黃藥、乙硫氮+丁黃藥及乙硫氮+乙黃藥的捕收劑種類浮選條件試驗(yàn);在低堿度條件下,分別進(jìn)行了25號(hào)黑藥、25號(hào)黑藥+丁銨黑藥及25號(hào)黑藥+丁銨黑藥+MB的捕收劑種類浮選條件試驗(yàn),試驗(yàn)條件及結(jié)果列于表4。

表4 鉛粗選捕收劑種類條件試驗(yàn)結(jié)果

從表4試驗(yàn)結(jié)果可以看出,采用乙硫氮+丁銨黑藥組合與25號(hào)黑藥+丁銨黑藥+MB組合獲得的試驗(yàn)指標(biāo)均較好。采用乙硫氮、乙硫氮與丁黃藥作為浮鉛捕收劑時(shí),鉛粗精礦中鉛的回收率較高,同時(shí)鋅的含量也較高;以25號(hào)黑藥+丁銨黑藥及乙丁黃藥為組合捕收劑浮鉛,粗精礦中鉛的回收率較低,鋅的含量也相對(duì)較低,綜合分析考慮乙硫氮對(duì)該礦中鉛的捕收性較強(qiáng),同時(shí)要盡量將銀富集于鉛精礦中,并且使較少的鋅富集于鉛粗精礦中,試驗(yàn)確定采用乙硫氮+丁銨黑藥組合為浮鉛捕收劑。

2.3 鋅浮選試驗(yàn)

鋅的浮選以石灰作黃鐵礦、磁黃鐵礦的抑制劑,硫酸銅為活化劑,丁黃藥為捕收劑,MIBC為起泡劑(由于以2號(hào)油為起泡劑泡沫較粘,此礦中黃鐵礦易上浮,精選難以抑制,故采用MIBC為浮鋅粗選起泡劑),試驗(yàn)采用一粗兩掃三精的浮選工藝對(duì)鋅進(jìn)行回收,鋅粗選浮選分別對(duì)石灰用量、硫酸銅用量及丁黃藥用量進(jìn)行詳細(xì)的條件試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果分別如圖1、圖2、圖3所示,由圖1、圖2、圖3試驗(yàn)結(jié)果分析可知,鋅粗選必須添加適量石灰以抑制黃鐵礦及磁黃鐵礦的上浮,從而提高鋅粗精礦品位,而硫酸銅也需添加至足量,鋅粗精礦才可獲得較高的回收率,丁黃藥用量的大小對(duì)鋅粗精礦的回收率影響不大,但隨著丁黃藥用量的增加鋅粗精礦鋅品位呈急劇下降趨勢。

圖1 鋅粗選石灰用量對(duì)鋅浮選指標(biāo)的影響

圖2 鋅粗選硫酸銅用量對(duì)鋅浮選指標(biāo)的影響

圖3 鋅粗選丁黃藥用量對(duì)鋅浮選指標(biāo)的影響

根據(jù)以上條件試驗(yàn),對(duì)鋅的浮選回路進(jìn)行丁黃藥用量對(duì)比閉路試驗(yàn),鋅浮選給礦為浮鉛閉路尾礦,試驗(yàn)工藝流程如圖4所示,試驗(yàn)結(jié)果列于表5中,從表5的試驗(yàn)結(jié)果分析可知,由于中礦返回累積循環(huán),大量磁黃鐵礦無法抑制,富集于鋅精礦中,導(dǎo)致鋅精礦品位較低。但在丁黃藥用量為20 g/t的情況下可以獲得含鋅44.28%的鋅精礦產(chǎn)品,此時(shí)鋅精礦的作業(yè)回收率只有88.37%,而當(dāng)丁黃藥用量為40 g/t時(shí),鋅精礦作業(yè)回收率可達(dá)到95.74%,作業(yè)回收率比前者高了7.37%,但此時(shí)鋅精礦品位相對(duì)較低,只有34.65%。將品位為34.65%的浮選鋅精礦進(jìn)行鏡下觀察及解離度測定,查明此鋅精礦產(chǎn)品中含有大量的磁黃鐵礦,而磁黃鐵礦的單體解離度較高,達(dá)到80%以上。

圖4 鋅回路浮選工藝流程

表5 鋅回路浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果

2.4 浮選鋅精礦磁選試驗(yàn)

結(jié)合試驗(yàn)現(xiàn)象及浮選鋅產(chǎn)品鏡下觀察結(jié)果進(jìn)行分析,表明此礦石中的磁黃鐵礦可浮性較好,閉路試驗(yàn)時(shí)中礦返回累積循環(huán),大量磁黃鐵礦難以抑制,浮鋅時(shí)一同富集于鋅精礦中,致使浮選鋅精礦品位偏低,將閉路試驗(yàn)獲得的浮選鋅精礦進(jìn)行磁選脫硫除鐵試驗(yàn)(磁選試驗(yàn)設(shè)備為鼓型弱磁選機(jī)),試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示,由圖5可知,浮選低品位鋅精礦采用磁選脫硫除鐵,當(dāng)磁場強(qiáng)度為0.2T(即159 200 A/m)時(shí),可使浮選獲得的低品位鋅精礦中鋅品位由34%左右提高至47%以上,且鋅在磁選精礦中的損失較少,試驗(yàn)確定適宜的磁強(qiáng)強(qiáng)度為 0.2T(159 200 A/m)。

圖5 磁場強(qiáng)度與鋅精礦指標(biāo)的關(guān)系

試驗(yàn)將磁選脫硫脫鐵后的鋅精礦進(jìn)行了電鏡探針掃描檢測,電子探針結(jié)果分析表明,閃鋅礦單礦物含鐵較高為5.8%～12.7%,含鋅54%～61%,并且還含有一定的錳為0.5%～0.9%,由此可見該礦石難以獲得較高品位的鋅精礦產(chǎn)品。

2.5 鋅精礦回收試驗(yàn)小結(jié)

由以上鋅的浮選、鋅精礦磁選試驗(yàn)及浮、磁鋅精礦檢測分析可得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:(1)在浮鋅捕收劑丁黃藥用量較低的情況下,可以獲得符合要求的鋅精礦產(chǎn)品,但要想保證較高的鋅回收率,必須加大丁黃藥用量,但在保證較高鋅回收率的前提下,只通過精選次數(shù)的增加來獲得高品位鋅精礦是非常困難的;(2)礦石中以磁黃鐵礦形式存在的硫化鐵礦物可浮性相對(duì)較好,鋅浮選時(shí)與鋅精礦一同富集,難以抑制;(3)通過對(duì)浮選獲得的低品位鋅精礦進(jìn)行磁選,能有效地降低其中磁黃鐵礦含量,提高鋅精礦品位。

2.6 全流程閉路試驗(yàn)

在大量條件試驗(yàn)及全流程開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行全流程閉路試驗(yàn),試驗(yàn)工藝流程如圖6所示,試驗(yàn)結(jié)果列于表6,表6的全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果表明,該礦石采用一段磨礦鉛、鋅、硫依次優(yōu)先浮選-浮選鋅精礦磁選脫硫脫鐵工藝可獲得較好的鉛、鋅精礦指標(biāo)。

表6 鉛、鋅、硫優(yōu)先浮選-浮選鋅精礦磁選全流程試驗(yàn)結(jié)果%

3 結(jié) 論

1.根據(jù)原礦工藝礦物學(xué)研究,該鉛鋅銀硫多金屬礦屬于復(fù)雜難選礦石,影響選礦指標(biāo)的礦物學(xué)因素主要有:(1)原礦中鉛、鋅的氧化率均達(dá)10%以上,氧化鉛、鋅分別以菱鋅礦、硅鋅礦、異極礦和白鉛礦、鉛礬的形式存在,這些氧化礦物可浮性較差,而部分磁黃鐵礦、黃鐵礦可浮性極好;(2)閃鋅礦含有一定量的鐵、錳,并且閃鋅礦存在普遍包裹或半包裹微細(xì)粒黃鐵礦、磁黃鐵礦現(xiàn)象,這是造成鋅精礦產(chǎn)品中鋅品位偏低的主要原因;(3)方鉛礦、閃鋅礦局部互含嵌生,且部分閃鋅礦包裹乳濁狀的黃銅礦,使一部分鋅礦物可浮性增強(qiáng),優(yōu)先浮鉛時(shí)部分閃鋅礦難以抑制將進(jìn)入到方鉛礦中,致使鋅的回收率也難以提得較高。

2.針對(duì)原礦礦石性質(zhì),試驗(yàn)采用合理的一段磨礦鉛、鋅、硫優(yōu)先浮選-浮選鋅精礦磁選脫硫脫鐵工藝對(duì)礦石中的鉛、鋅、銀、硫進(jìn)行回收,獲得了良好的試驗(yàn)指標(biāo)。

3.試驗(yàn)結(jié)合原礦礦石特點(diǎn),對(duì)浮選獲得的低品位鋅精礦通過弱磁選脫除其中所含磁黃鐵礦,使鋅精礦品位大幅提高,此浮-磁結(jié)合新工藝的采用保證了鋅精礦的指標(biāo),為同類型礦的選礦提供積極的參考意義。

圖6 鉛、鋅、硫優(yōu)先浮選-浮選鋅精礦磁選脫硫工藝流程

[1] 胡熙庚.有色金屬硫化礦選礦[M].北京:冶金工業(yè)出版社, 1987.

[2] 許時(shí).礦石可選性研究[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1989.

[3] 胡為柏.浮選[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1980.

Study on Pb-Zn-Ag of Multi-metalliferous Ore Floation Technology in Tibet

J IANGSu-fang

(Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

The Pb-Zn-Ag of multi-metalliferous ore in Tibet is very difficult to recovery,as the lead,zinc, pyrrhotite and pyrite are interacted with each other in sulfide ore.Generally,the fine pyrrhotite is distributed in the zinc minerals by the litter drops,which is difficult to hold the high grade zinc concentrate.It is difficult to separate zinc from other sulfide ore,because the floatability of pyrrhotite and pyrite is as better as zinc.Based on the nature of the multi-metal ore,many trails by one-stage grinding flotation process were investigated to recover lead,zinc,silver,pyrrhotite and pyrite.Meantime,condition tests were tested,optimum processes and technological parameters were determined by the closed circuit trials.The final index of trails are as follows:the lead concentrate grade of Pb 61.02%,recovery of Pb 90.97%,grade of Ag 2 018.4g/t,recovery of Ag 84.49%,grade of Zn 5.23%;the zinc concentrate:grade of Zn 47.85%,recovery of Zn 83.92%,grade of Ag 65.62g/t,grade of Pb 1.54%.The grade and recovery of the lead and zinc concentrate are increased significantly,which makes the complex multi-metalliferous ore more useful.

floatability;refractory multi-metalliferous ore;preferential floation;desulfurization by magnetic separation

TD913

A

1003-5540(2011)02-0010-05

蔣素芳(1983-),女,助理工程師,主要從事有色金屬選礦工藝研究工作。

2010-08-25