石貴明，陳海蛟，吳彩斌

(1.江西理工大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西 贛州 341000；2.盾安控股集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310052)

我國鉛鋅資源分布廣泛，總儲(chǔ)量居世界前列[1-3]，且普遍伴生銀。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)鉛鋅的需求量不斷上升。隨著硫化鉛鋅礦的開采品位不斷下降，氧化鉛鋅礦成了重要的鉛鋅原料。四川某鉛鋅銀礦含鉛、銀較低，含鋅較高，委托方要求對(duì)原生礦和氧化礦中鉛鋅銀全面綜合回收進(jìn)行可選性試驗(yàn)研究。一旦該礦投入生產(chǎn)運(yùn)行，可為緩解我國鉛鋅需求量做出一定的貢獻(xiàn)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石的化學(xué)組分

綜合礦石樣的化學(xué)組分分析結(jié)果見表1、表2。

表1、表2說明：該樣為含硫鉛低的鋅礦石，礦石中Pb為0.35%，Zn為6.60%，故綜合礦石樣為含鉛銀的低品位鋅礦。由于礦石含銀低，本研究中對(duì)銀的賦存狀態(tài)僅僅是推斷性的確定礦石中的銀可能是黃鐵礦和方鉛礦成礦(晶體形成)時(shí)呈細(xì)分散機(jī)械混入黃鐵礦和方鉛礦中(包裹體)。

1.2 物相分析

綜合礦石樣鉛鋅的物相分析分析結(jié)果見表3、表4。

表3、表4說明：該礦石為混合型含鉛鋅礦，且鉛鋅的氧化率較高。主要為硅質(zhì)巖和中細(xì)晶白云巖兩大類型。金屬礦物以閃鋅礦為主，少量黃鐵礦、方鉛礦和針鐵礦；脈石礦物為石英、白云石和少量的碳質(zhì)，礦石呈它形晶粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造和星散浸染狀構(gòu)造。

2 可選性試驗(yàn)研究

根據(jù)巖礦鑒定、礦石化學(xué)分析和鉛鋅化學(xué)物相分析結(jié)果可以知道，國內(nèi)外對(duì)這一類型的鉛鋅礦石選別方法主要有三種：等可浮選、混合浮選，以及鉛、鋅分別浮選[4-6]，故擬定鉛、鋅分別浮選，鉛、鋅分別浮選的原則是“先鉛后鋅”和混合浮選工藝流程[7-8]，幾種原則性流程見圖1。并通過試驗(yàn)確定適宜該礦的工藝流程。

表1 礦石的X熒光光譜半定量分析結(jié)果

表2 原礦的化學(xué)分析

*單位：μg/g。

表3 原礦石鉛的物相分析

表4 原礦石鋅的物相分析

圖1 原則性選礦工藝流程圖

2.1 鉛粗選探索試驗(yàn)

根據(jù)擬定的原則性選礦工藝流程，對(duì)該礦進(jìn)行了粗選探索試驗(yàn)(圖2)，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5試驗(yàn)結(jié)果表明：氧化鈣作調(diào)整劑，氧化鈣對(duì)硫鐵礦和硫化鉛礦有抑制作用，但由于礦石中硫鐵礦含量較低，采用氧化鈣作調(diào)整劑是不利的，所得到的硫化鉛粗選精礦鉛的品位較低(1.31%～3.09%)。碳酸鈉作調(diào)整劑，所得到的硫化鉛粗選精礦，鉛的品位高于氧化鈣作調(diào)整劑得到的硫化鉛粗選精礦(4.47%～5.18%)。單一抑制劑硫酸鋅對(duì)鋅的抑制效果比復(fù)合抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉對(duì)鋅的抑制效果差。隨捕收劑量的增大硫化鉛粗選精礦中鉛、鋅和銀的品位及收率有所增加。磨礦時(shí)加入ZnSO4和Na2SO3，有利于硫化鉛粗選精礦中鉛和銀的品位及回收率的提高，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)鋅的抑制作用。

圖2 硫化鉛粗選工藝流程

2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

針對(duì)鉛礦進(jìn)行磨礦細(xì)度硫化鉛的浮選粗選試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3表明：粗精礦中鉛的品位隨磨礦細(xì)度的增加而增加，磨礦細(xì)度為-0.074mm含量85.7%時(shí)粗精礦中鉛品位最高為6.15%，鉛回收率卻相近。但當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074mm含量91.6%時(shí)，鉛品位卻明顯下降為4.23%。

2.3 鉛鋅粗選探索試驗(yàn)

按擬訂的原則性工藝流程，磨礦細(xì)度-0.074mm含量85.7%，進(jìn)行鉛鋅的粗選試驗(yàn)，工藝流程見圖4～6，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

圖3 磨礦時(shí)間與磨礦細(xì)度、品位關(guān)系圖

表5 鉛粗選探索試驗(yàn)結(jié)果

*Ag品位的單位為：μg/g。

圖4 鉛混選-鋅先硫后氧浮選試驗(yàn)工藝流程及條件

圖5 鉛先硫后氧鋅混選試驗(yàn)工藝流程及條件

表6 鉛鋅粗選試驗(yàn)結(jié)果

*磨礦時(shí)加入：ZnSO4:1000g/t和Na2SO3：1000g/t，Ag*品位的單位為：μg/g。

三個(gè)方案的粗選試驗(yàn)結(jié)果表6表明：鉛混選-鋅先硫后氧粗選試驗(yàn)結(jié)果分析，該工藝的不足之處是硫化鋅和氧化鋅分選，氧化鋅粗精礦鋅的品位較低，勢(shì)必導(dǎo)致氧化鋅掃精選工序工藝流程增長(zhǎng)。鉛先硫后氧-鋅混選粗選試驗(yàn)結(jié)果分析，該工藝的不足之處是硫化鉛和氧化鉛分選，硫化鉛和氧化鉛粗精礦鉛的品位較低，勢(shì)必導(dǎo)致硫化鉛和氧化鉛掃精工序工藝流程增長(zhǎng)。鉛混選-鋅混選粗選試驗(yàn)結(jié)果分析，該工藝流程的得明顯優(yōu)勢(shì)是工藝流程簡(jiǎn)捷，鉛粗精礦和鋅粗精礦的鉛鋅銀綜合指標(biāo)相近，加入硫酸銅鋅活化劑有助于鋅粗精礦鋅銀的品位提高。

2.4 鉛鋅浮選探索試驗(yàn)

鉛鋅進(jìn)行分別混選粗選，然后鉛鋅分別浮選試驗(yàn)：工藝流程及選別條件見圖7，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

試驗(yàn)結(jié)果表明：①由于原礦鉛的品位太低，盡管鋅精礦取得較滿意的結(jié)果，但鉛精礦產(chǎn)率為0.83%、鉛品位為17.78%、鋅品位為11.10%、銀品位為83.2μg/g，鉛精礦中鋅的指標(biāo)已超標(biāo)。由于鉛精礦產(chǎn)率太低，再進(jìn)行鉛鋅選別已無實(shí)際意義。實(shí)際上即使鉛精礦中鋅的指標(biāo)達(dá)標(biāo)，如此低的產(chǎn)率也無經(jīng)濟(jì)意義。②倘若原礦鉛品位較高，該工藝流程是可行的。

圖6 鉛混選-鋅混合選浮選工藝流程及條件

表7 鉛鋅分別混選試驗(yàn)結(jié)果

*磨礦時(shí)加入：ZnSO4:1000g/t和Na2SO3：1000 g/t;Ag品位的單位為：μg/g。

圖7 鉛鋅分別混選工藝流程及條件

2.5 鉛鋅混選探索試驗(yàn)

由于原礦鉛品位太低，盡管鋅精礦取得較滿意的結(jié)果，但鉛精礦中鋅的指標(biāo)已超標(biāo)。此外由于鉛精礦產(chǎn)率太低，再進(jìn)行鉛鋅選別已無實(shí)際意義。為此針對(duì)該礦的特點(diǎn)，進(jìn)行鉛鋅混選試驗(yàn)，工藝流程及選別條件見圖8，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8試驗(yàn)結(jié)果表明：該鉛鋅礦由于鉛銀含量低，采用鉛鋅銀混選是合理的。通過“三粗二精”開路浮選，精礦鋅品位達(dá)到46.12% 、銀品位達(dá)到60.7μg/g、鉛品位僅為1.84%，精礦鋅回收率為83.46% 、銀回收率為61.43%、鉛回收率為59.09%。

圖8 鉛鋅混合浮選工藝流程及條件

表8 鉛鋅混合浮選試驗(yàn)結(jié)果

*Ag品位單位：μg/g。

3 結(jié)論

1)根據(jù)巖礦鑒定、礦石化學(xué)組分分析和鉛鋅化學(xué)物相分析結(jié)果，通過探索試驗(yàn)確定的鉛鋅分別混選“先鉛后鋅”，銀分別富集于鉛精礦和鋅精礦中的浮選工藝流程是可行的。由于原礦鉛的品位太低，采用鉛鋅分別混選，盡管鋅精礦取得較滿意的結(jié)果，但鉛精礦產(chǎn)率太低，鋅的指標(biāo)已超標(biāo)，再進(jìn)行鉛鋅選別已無實(shí)際意義。由于礦石含銀低，在本選礦試驗(yàn)研究中對(duì)銀的賦存狀態(tài)僅僅是推斷性的確定礦石中的銀可能是黃鐵礦和方鉛礦成礦(晶體形成)時(shí)呈細(xì)分散機(jī)械混入黃鐵礦和方鉛礦中(包裹體)，而礦石中黃鐵礦含量較低，故在銀的富集走向上采用將銀富集于鉛精礦和鋅精礦中。

2)碳酸鈉作調(diào)整劑比氧化鈣作調(diào)整劑所得到的硫化鉛粗選精礦鉛的品位較高，復(fù)合抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉對(duì)鋅的抑制效果較好。而隨捕收劑量的增大硫化鉛粗選精礦中鉛、鋅和銀的品位及回收率均有所增加。

3)由于原礦鉛銀的品位太低，采用鉛鋅銀混選，開路浮選試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)所選的鉛鋅礦采用鉛鋅銀混選是合理的。在-0.074mm含量87.5%的磨礦細(xì)度下，含Pb為0.35%、Zn為5.88%、Ag為11.7μg/g的低品位鉛鋅銀礦通過“一粗二精”開路浮選后，精礦鋅品位達(dá)到46.12% 、銀品位達(dá)到60.7μg/g、鉛品位僅為1.84%，精礦鋅回收率為83.46% 、銀回收率為61.43%、鉛回收率為59.09%。

[1] 鄭雅杰，彭振華.鉛鋅礦選礦廢水的處理及循環(huán)利用[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，38(3):465-472.

[2] 崔長(zhǎng)征，緱明亮，陳文科，等.新型捕收劑在陜西某混合鉛鋅礦石分選中的應(yīng)用[J].中國礦業(yè)，2012，21(11)：106-109.

[3] 邱廷省，趙冠飛，朱冬梅，等.四川某難選硫化鉛鋅銀礦石浮選試驗(yàn)[J].金屬礦山，2012，41(12)：62-65.

[4] 邱顯揚(yáng)，葉 威，陳志強(qiáng)，等.某含碳鉛鋅礦鉛鋅分離試驗(yàn)研究[J].礦冶工程，2012，32(1)：39-41.

[5] 李榮改，宋翔宇，張雨田，等.復(fù)雜銅鉛鋅多金屬礦的選礦工藝試驗(yàn)研究[J].礦冶工程，2012，32(1)：42-49.

[6] 孫偉，張祥峰，劉加林，等.云南滄源某氧化鉛鋅礦浮選工藝研究[J].金屬礦山，2012，41(3)：78-81.

[7] 李國棟，柏亞林，包璽琳，等.甘肅某復(fù)雜銅鉛鋅硫化礦石浮選新工藝研究[J].金屬礦山，2012，41(8)：65-69.

[8] 王晶，肖慶飛，羅春梅，等.會(huì)澤氧硫混合鉛鋅礦精礦再磨介質(zhì)優(yōu)化試驗(yàn)研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2012，32(1)：40-42.