周 濤 師偉紅 余江鴻

(西北礦冶研究院)

內(nèi)蒙古滿洲里某銅鉛鋅多金屬硫化礦選礦廠由原礦處理能力為600 t/d和800 t/d的2個(gè)選礦系統(tǒng)組成，自投產(chǎn)以來，僅鋅精礦指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，銅鉛不僅回收率低，而且精礦互含嚴(yán)重，生產(chǎn)一直處于不正常狀態(tài)。為解決該選礦廠存在的問題，西北礦冶研究院對(duì)銅鉛鋅回收工藝技術(shù)條件進(jìn)行了優(yōu)化研究。

1 礦石性質(zhì)

礦石中主要金屬礦物有黃銅礦、方鉛礦、鉛鐵礬、閃鋅礦、磁黃鐵礦和白鐵礦等;脈石礦物主要為方解石、石英、碳酸鹽、云母等。

黃銅礦與閃鋅礦嵌布關(guān)系緊密，部分黃銅礦以細(xì)小粒狀嵌布于脈石中，或以乳滴狀、細(xì)脈狀嵌布于閃鋅礦中，這種結(jié)構(gòu)使銅鋅較難解離;礦石中含量較高的次生銅對(duì)鋅礦物有活化作用，這進(jìn)一步增加了銅鋅分離的難度;鉛礦物中較高含量的鉛鐵礬會(huì)使浮選泡沫發(fā)黏，惡化浮選過程。

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，銅、鉛、鋅物相分析結(jié)果見表2、表3、表4。

從表1可以看出，礦石中銅、鉛、鋅、鐵、硫含量均較高，具有綜合回收價(jià)值。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

表2 礦石銅物相分析結(jié)果 %

表3 礦石鉛物相分析結(jié)果 %

表4 礦石鋅物相分析結(jié)果 %

從表2可以看出，銅主要以原生銅的形式存在，占總銅的83.09%，其次是次生銅，占總銅的12.68%，二者占總銅的95.77%。

從表3可以看出，鉛礦物相態(tài)較復(fù)雜，且各相態(tài)分布較均勻，硫化鉛僅占總鉛的48.00%，硫酸鉛、碳酸鉛的分布率分別占30.00%和16.00%，其他鉛分布率較低。

從表4可以看出，鋅主要以硫化鋅的形式存在，占總鋅的93.54%，其他鋅分布率較低。

2 現(xiàn)場(chǎng)工藝流程及模擬試驗(yàn)指標(biāo)

2.1 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程

實(shí)驗(yàn)室模擬現(xiàn)場(chǎng)流程及藥劑制度進(jìn)行了銅鉛鋅回收試驗(yàn)，流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程及條件

表5 實(shí)驗(yàn)室模擬現(xiàn)場(chǎng)工藝技術(shù)條件試驗(yàn)結(jié)果 %

從表5可以看出:鉛精礦鉛品位為28.27%、鉛回收率為36.03%，可見鉛回收效果極不理想;銅精礦銅品位為23.52%、銅回收率為69.25%、含鉛12.56%、鉛回收率高達(dá)52.21%，不僅銅回收效果不理想，且鉛含量很高，鉛回收率甚至超過鉛精礦的鉛回收率;相對(duì)來說鋅精礦鋅品位和鋅回收率較高，但銅鉛含量仍然較高，說明銅鉛混合浮選效果不好。

2.2 主要影響因素分析

(1)鉛鐵礬是礦石中的主要含鉛礦物之一，其溶于礦漿后會(huì)使浮選泡沫發(fā)黏，惡化浮選過程，且鉛鐵礬礦物在浮選過程中既難以捕收又難以抑制，因而影響銅鉛礦物的上浮。

(2)銅鉛混合浮選捕收劑為復(fù)合黃藥+25#黑藥，活性炭對(duì)銅鉛混合精礦脫藥不徹底，因此銅鉛分離困難。

(3)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中活性炭與水在攪拌筒內(nèi)攪拌后加入，由閥門控制加入量。由于粉狀活性炭不溶于水，在閥門處易堵塞，造成活性炭加量波動(dòng)，活性炭加入過量會(huì)使銅礦物上浮后移，使鉛精礦中銅含量較高;反之，脫藥不徹底，銅精礦中含鉛會(huì)較高。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

試驗(yàn)參照現(xiàn)場(chǎng)銅鉛混浮再選鋅、銅鉛分離的原則流程開展研究。

3.1 銅鉛混合粗選試驗(yàn)

銅鉛混合粗選試驗(yàn)流程見圖2。

圖2 銅鉛混合粗選試驗(yàn)流程

3.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

合適的磨礦細(xì)度是有用礦物充分單體解離和回收的基礎(chǔ)。磨礦細(xì)度試驗(yàn)固定調(diào)整劑T－16和硫酸鋅的用量分別為1 000、1 500 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果 %

從表6可以看出，在試驗(yàn)?zāi)サV細(xì)度范圍內(nèi)，隨著磨礦細(xì)度的提高，銅鉛混合粗精礦銅鉛回收率先上升后下降，鋅回收率先下降后維持在低位。綜合考慮，確定后續(xù)試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－200目64%。

3.1.2 銅鉛混合粗選調(diào)整劑選擇試驗(yàn)

銅鉛混合粗選調(diào)整劑選擇試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為－200目64%，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 銅鉛混合粗選調(diào)整劑選擇試驗(yàn)結(jié)果

從表7可以看出，采用T－16+硫酸鋅為銅鉛混合浮選的調(diào)整劑，銅鉛混合粗精礦銅鉛回收率較高、鋅回收率較低。因此，選用T－16+硫酸鋅為銅鉛混合浮選的調(diào)整劑。

3.1.3 T－16與硫酸鋅用量配比試驗(yàn)

銅鉛混合粗選T－16與硫酸鋅用量配比試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為－200目64%，T－16與硫酸鋅總用量為2 500 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 銅鉛混合粗選T－16與硫酸鋅用量配比試驗(yàn)結(jié)果

從表8可以看出，T－16與硫酸鋅用量之比為2∶3時(shí)，銅鉛混合粗精礦指標(biāo)略好。因此，確定后續(xù)試驗(yàn)T－16與硫酸鋅的用量比為2∶3。

3.1.4 銅鉛混合粗選T－16+硫酸鋅總用量試驗(yàn)

銅鉛混合粗選T－16+硫酸鋅總用量試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為－200目64%，T－16與硫酸鋅的用量比為2∶3，試驗(yàn)結(jié)果見表9。

從表9可以看出，隨著T－16與硫酸鋅總用量的增加，銅鉛混合粗精礦銅鉛的品位上升、鋅含量下降。因此，確定T－16與硫酸鋅的總用量為2 500 g/t，即T－16、硫酸鋅分別為1 000和1 500 g/t。

3.2 銅鉛混合精礦濃縮脫藥試驗(yàn)

銅鉛分離探索試驗(yàn)結(jié)果表明，重鉻酸鹽法、氧硫法、羧甲基纖維素法、氰化物法均難以獲得理想的抑鉛浮銅效果，主要是由于銅鉛混合精礦中藥劑殘余濃度較高，單用活性炭脫藥難以徹底。因此，對(duì)3次精選的銅鉛混合精礦進(jìn)行了有無濃縮脫水作業(yè)銅鉛分離效果試驗(yàn)。試驗(yàn)采用1次粗選分離流程，活性炭用量為200 g/t，重鉻酸鉀為120 g/t，乙基黃藥為10 g/t，2#油為5 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表10。

表9 銅鉛混合粗選T－16+硫酸鋅用量試驗(yàn)結(jié)果

表10 銅鉛分離有無濃縮脫水作業(yè)試驗(yàn)結(jié)果 %

從表10可以看出，銅鉛分離作業(yè)前增加濃縮脫水作業(yè)可以顯著降低銅粗精礦中鉛的品位和回收率，并提高銅的品位;同時(shí)鉛粗精礦的品位和回收率也得到了顯著的提高。因此，在銅鉛混合精礦分離前增加濃縮脫水作業(yè)可以顯著改善銅鉛分離效果。

3.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)、濃縮脫水效果試驗(yàn)及開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上確定了圖3所示的閉路試驗(yàn)流程，試驗(yàn)結(jié)果見表11。

表11 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

從表11可以看出，采用圖3所示的工藝流程處理該礦石，可較好地實(shí)現(xiàn)銅鉛鋅的分離，最終獲得了銅品位為26.18%、回收率為81.45%、鉛鋅含量分別為0.98%和2.56%的銅精礦，鉛品位為54.07%、回收率為90.46%、銅鋅含量分別為0.68%和1.34%的鉛精礦，以及鋅品位為51.06%、回收率為93.65%、銅鉛含量分別為0.75%和0.11%的鋅精礦。

結(jié)合表5可以看出，與模擬現(xiàn)場(chǎng)流程的試驗(yàn)結(jié)果相比，銅精礦的銅品位和回收率分別提高了2.66和12.20個(gè)百分點(diǎn)，鉛精礦鉛品位和回收率分別提高了25.80和54.43個(gè)百分點(diǎn)，鋅精礦鋅品位和回收率分別提高了0.58和0.47個(gè)百分點(diǎn)，銅精礦和鉛精礦指標(biāo)提高幅度相當(dāng)顯著。

4 優(yōu)化后的生產(chǎn)實(shí)踐

優(yōu)化后的生產(chǎn)實(shí)踐同時(shí)在選礦廠的2個(gè)選礦系統(tǒng)進(jìn)行。由于礦區(qū)水資源缺乏，回水中藥劑殘余濃度較高，直接用于生產(chǎn)，對(duì)浮選指標(biāo)有較大影響，因此，銅鉛混合浮選作業(yè)及選鋅作業(yè)采用回水，而為了保證銅鉛分離效果，銅鉛分離作業(yè)采用全新水。工業(yè)實(shí)踐的工藝流程及藥劑制度見圖3，工藝技術(shù)優(yōu)化前后的生產(chǎn)指標(biāo)見表12。

圖3 閉路試驗(yàn)流程

表12 工藝技術(shù)優(yōu)化前后的生產(chǎn)指標(biāo) %

從表12可以看出，工藝技術(shù)優(yōu)化后，銅、鉛、鋅精礦指標(biāo)得到了顯著的提高:銅精礦銅品位和回收率分別從23.15%和64.53%提高至28.18%和79.51%，鉛精礦鉛品位和回收率分別從44.59%和59.61%提高至57.07%和89.68%，鋅精礦鋅品位分別從47.37%和91.33提高至49.04%和91.89%，銅精礦、鉛精礦指標(biāo)提高幅度顯著，達(dá)到了預(yù)期的銅鉛鋅分離效果。

5 結(jié)語

(1)內(nèi)蒙某難處理銅鉛鋅多金屬礦石現(xiàn)場(chǎng)分離效果差的主要原因是黃銅礦與閃鋅礦嵌布關(guān)系緊密，銅鋅難以分離;礦石中較高含量的次生銅對(duì)鋅礦物有活化作用，因而銅鋅分離難度大;礦石中較高含量的鉛鐵礬使浮選泡沫發(fā)黏，惡化浮選過程。

(2)優(yōu)化后的工藝采用了對(duì)鋅有強(qiáng)抑制作用、且對(duì)銅鉛有相當(dāng)活化作用、對(duì)礦漿泡沫發(fā)黏有顯著消除效果的礦漿組合調(diào)整劑T－16+硫酸鋅，為較好地實(shí)現(xiàn)銅鉛與鋅的分離創(chuàng)造了條件。

(3)銅鉛分離前的脫藥由改造前的單一活性炭脫藥改為濃縮脫水+活性炭聯(lián)合脫藥，改造后脫藥效果顯著改善，為銅鉛分離創(chuàng)造了條件。

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