周德炎， 魏宗武

(1.廣西華錫集團(tuán)鳳凰礦業(yè)分公司，廣西 南丹 547205；2.廣西大學(xué)資源與冶金學(xué)院，廣西 南寧 530004)

在氧化鋅的浮選回收過程中[1]，礦泥對(duì)浮選影響很大。在使用硫化-胺法浮選氧化鋅時(shí)，礦泥的影響尤為突出。由于礦泥表面帶負(fù)電，與帶正電的胺離子發(fā)生靜電吸附作用，消耗大量胺，并且礦泥吸附在礦石表面改變礦石表面性質(zhì)，使得捕收劑作用時(shí)失去選擇性。本次試驗(yàn)針對(duì)緬甸南鄧溴水氧化鋅礦石中的原生礦泥含量大，以及磨礦后產(chǎn)生的次生礦泥對(duì)于使用硫化-胺法浮選氧化鋅的影響，進(jìn)行了脫泥后磨礦浮選和直接磨礦后脫泥浮選工藝的初步試驗(yàn)探討。試驗(yàn)結(jié)果表明，脫泥后磨礦浮選工藝，對(duì)于減小礦泥的影響效果優(yōu)于直接磨礦后脫泥浮選。在進(jìn)行浮選條件試驗(yàn)后，取得了較好的浮選指標(biāo)，說明該浮選工藝適合該礦石性質(zhì)。

1 試驗(yàn)研究方法

1.1 礦樣制備

礦樣經(jīng)過粗碎、細(xì)碎后，粒度控制到小于2mm。用移錐法反復(fù)堆錐四次將試樣混勻，在充分混勻后用四分法取化驗(yàn)樣，粒度分析樣和試驗(yàn)樣以備用。

1.2 礦石性質(zhì)

本次試驗(yàn)研究的礦石取自緬甸南鄧溴水。礦石多元素分析以及X衍射分析分別見表1和圖1。該礦石中鋅礦物主要以菱鋅礦和異極礦形式存在，還有少量鋅方解石(CaZn(CO3)2)。其中菱鋅礦、異極礦、鋅方解石分別占礦石總成分的10.62%、4.45%和2.41%。脈石礦物主要為白云石(CaMg(CO3)2)、方解石(CaCO3)和蒙脫石(Ca0.2(Al.Mg)2Si4O10)。由于鋅方解石中的鋅在使用硫化-胺法浮選時(shí)難以回收，導(dǎo)致鋅的總回收率不高。

表1 礦石多元素化學(xué)分析結(jié)果

圖1 礦石X衍射圖譜

1.3 試驗(yàn)方法及流程

本次氧化鋅浮選試驗(yàn)采用硫化-胺法。在磨礦前，先對(duì)原礦樣進(jìn)行洗礦脫泥以減小礦泥對(duì)浮選的影響。浮選試驗(yàn)時(shí)，以六偏磷酸鈉或硅酸鈉作為分散劑和抑制劑，然后加入硫化鈉活化氧化鋅后加入十八胺作捕收劑和起泡劑2#油進(jìn)行浮選。試驗(yàn)流程見圖2。

圖2 氧化鋅浮選試驗(yàn)流程

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 礦泥對(duì)浮選指標(biāo)的影響

采用硫化-胺法浮選氧化鋅時(shí)，礦泥對(duì)于浮選指標(biāo)影響非常大。因此，本次浮選試驗(yàn)研究首先進(jìn)行了洗礦脫泥后磨礦浮選和直接磨礦后脫泥浮選工藝的對(duì)比研究試驗(yàn)，分別考察原生礦泥和次生礦泥對(duì)于浮選的影響。

2.1.1 洗礦脫泥后磨礦試驗(yàn)研究

為了避免磨礦過程中大量次生礦泥的產(chǎn)生，進(jìn)行洗礦脫泥后磨礦浮選試驗(yàn)。在六偏磷酸鈉用量600g/t，硫化鈉用量8.33kg/t，十八胺用量400g/t，2#油用量133g/t的條件下，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 洗礦后磨礦浮選試驗(yàn)結(jié)果

2.1.2 直接磨礦后脫泥試驗(yàn)研究

原礦樣經(jīng)過磨礦后會(huì)產(chǎn)生大量的次生礦泥對(duì)浮選產(chǎn)生很大影響，因此進(jìn)行了直接磨礦后再脫泥浮選試驗(yàn)。浮選藥劑制度與洗礦試驗(yàn)時(shí)相同，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 磨礦后脫泥浮選試驗(yàn)結(jié)果

從表2、表3的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，洗礦脫泥后磨礦浮選鋅精礦品位和回收率均高于直接磨礦后脫泥浮選，而洗礦脫泥尾礦中鋅的損失率30.23%與脫泥產(chǎn)品中鋅的損失率30.34%相近，說明礦樣中微細(xì)粒鋅礦物含量較高，由此確定本次試驗(yàn)采用洗礦脫泥后磨礦浮選工藝。

2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在六偏磷酸鈉用量600g/t，硫化鈉用量8.33kg/t，十八胺用量400g/t，2#油用量133g/t的條件下，考察了磨礦時(shí)間對(duì)氧化鋅浮選的影響。試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 磨礦細(xì)度對(duì)浮選結(jié)果的影響

從圖3可知，鋅精礦中鋅的品位和回收率都是隨著磨礦細(xì)度的增加先上升后下降，當(dāng)磨礦細(xì)度-200目含量85%時(shí)，鋅的品位和回收率都達(dá)到了最高，分別為30.75%和43.20%。因此，確定最佳磨礦細(xì)度-200目含量85%。

2.3 硫化鈉用量試驗(yàn)

硫化鈉作為氧化鋅的活化劑，其用量是硫化-胺法浮選氧化鋅的關(guān)鍵因素。在磨礦細(xì)度-200目含量85%，六偏磷酸鈉600g/t,十八胺400g/t,2#油133g/t 的條件下，考察了不同硫化鈉用量對(duì)氧化鋅浮選的影響，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 硫化鈉用量對(duì)浮選結(jié)果的影響

從表4的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著硫化鈉用量的改變，鋅的回收率變化不大，在41%～43%之間浮動(dòng)。在硫化鈉用量為6.67kg/t時(shí)，鋅的回收率達(dá)到最高的42.24%，雖然此時(shí)鋅品位30.37%較低，但綜合考慮這兩項(xiàng)指標(biāo)和節(jié)約藥劑成本的情況下，最終確定硫化鈉用量為6.67kg/t。

2.4 捕收劑用量試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度-200目含量85%，六偏磷酸鈉用量600g/t，硫化鈉用量6.67kg/t，2#油用量133g/t 的條件下，考察了捕收劑十八胺不同用量對(duì)氧化鋅浮選的影響，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 十八胺用量對(duì)浮選結(jié)果的影響

從表5的試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)十八胺用量從600g/t增加到1200g/t，鋅的回收率呈先增加后減小的趨勢(shì)；當(dāng)十八胺用量為1000g/t時(shí)，鋅的回收率達(dá)到了50.09%；十八胺用量增加到1200g/t時(shí)，鋅回收率和品位都出現(xiàn)下降，說明捕收劑過量會(huì)發(fā)生絮凝作用影響捕收效果，并且導(dǎo)致大量礦泥上浮。因此，確定十八胺用量為1000g/t，此時(shí)鋅的品位為31.90%，回收率為50.09%。

2.5 分散劑種類及用量試驗(yàn)

為了減小礦泥對(duì)浮選的影響，提高浮選指標(biāo)，考察了對(duì)礦泥具有分散作用以及對(duì)脈石具有抑制作用的六偏磷酸鈉和硅酸鈉的作用效果。在磨礦細(xì)度-200目含量85%，硫化鈉用量6.67kg/t，十八胺用量1000g/t，2#油用量133g/t 的條件下，六偏磷酸鈉和硅酸鈉不同用量對(duì)氧化鋅浮選影響的試驗(yàn)結(jié)果見表6、表7。

從表6、表7的試驗(yàn)結(jié)果比較來看，使用硅酸鈉進(jìn)行分散礦泥及抑制脈石時(shí)，鋅回收率明顯高于使用六偏磷酸鈉時(shí)。在硅酸鈉用量為2000g/t時(shí)，鋅回收率達(dá)到最高的58.35%，比使用六偏磷酸鈉時(shí)取得的最高回收率51.64%高出了6.71%，鋅的品位29.93%略低于使用六偏磷酸鈉時(shí)鋅的品位。綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)后，確定采用硅酸鈉作為分散劑，用量為2000g/t。

表6 六偏磷酸鈉用量對(duì)浮選結(jié)果的影響

表7 硅酸鈉用量對(duì)浮選結(jié)果的影響

2.6 硫化鈉作用時(shí)間試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度-200目含量85%，硅酸鈉用量2000g/t，硫化鈉用量6.67kg/t，十八胺用量1000g/t，2#油用量133g/t 的條件下，考察了硫化鈉與礦漿作用時(shí)間對(duì)氧化鋅浮選的影響(表8)。

硫化鈉溶于水溶液中后會(huì)生成HS-、S2-吸附于氧化鋅表面[2]，使得氧化鋅表面帶負(fù)電，有利于與帶正電的胺離子發(fā)生靜電吸附作用。

表8 硫化鈉作用時(shí)間對(duì)浮選結(jié)果的影響

從表8的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，鋅回收率隨著硫化鈉作用時(shí)間的增加先升高后降低，當(dāng)硫化鈉作用時(shí)間為180s時(shí)，鋅回收率達(dá)到最高的66.62%，鋅品位為29.35%。當(dāng)硫化鈉作用時(shí)間增加到300s時(shí)，鋅的回收率和品位都出現(xiàn)了明顯的下降，這是由于硫化鈉在礦漿中作用時(shí)間過長(zhǎng)，HS-、S2-被氧化導(dǎo)致礦漿中HS-、S2-濃度降低所引起的。因此，最終確定硫化鈉與礦漿最佳作用時(shí)間為180s。

3 結(jié)論

1)洗礦脫泥后磨礦浮選工藝，對(duì)于減小礦泥對(duì)浮選的影響，提高鋅浮選指標(biāo)的效果，優(yōu)于直接磨礦后脫泥浮選工藝。

2)采用六偏磷酸鈉和硅酸鈉分散礦泥和抑制脈石的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，硅酸鈉對(duì)于提高鋅回收率效果明顯優(yōu)于六偏磷酸鈉。在硅酸鈉用量為2000g/t時(shí)，鋅回收率達(dá)到58.35%，比使用六偏磷酸鈉時(shí)取得的最高回收率51.64%高出了6.71%。

3)硫化鈉與礦漿的作用時(shí)間對(duì)于鋅浮選指標(biāo)的影響顯著，時(shí)間過短，硫化不充分；而時(shí)間過長(zhǎng)，硫化鈉被氧化失效，也會(huì)導(dǎo)致鋅回收率明顯下降。當(dāng)硫化鈉作用時(shí)間為180s時(shí)，獲得了鋅回收率66.62%、鋅品位為29.35%的較好指標(biāo)。

[1] 李玉瓊，陳建華，穆梟，等.云南普洱某難處理氧化鋅礦的選礦試驗(yàn)研究[J].金屬礦山，2009(1)：81-84.

[2] 張麟.青海宏源氧化鉛鋅礦可選性試驗(yàn)研究[J].礦冶工程，2004(8)：68-70.