李艷軍 郭 旺 呂 良，2 張淑敏

(1.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng)110819;2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，河南 鄭州450006)

鉛鋅礦石資源是我國(guó)重要的戰(zhàn)略性資源，鉛鋅在有色金屬工業(yè)中占有重要的地位，其生產(chǎn)、消費(fèi)量約占10 種常用有色金屬生產(chǎn)、消費(fèi)總量的30%［1-3］。隨著優(yōu)質(zhì)鉛鋅礦石資源的日漸減少，提高貧細(xì)雜難選鉛鋅礦石資源的回收效率是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇［4］。

所謂較高的鉛鋅礦物回收效率，既包括采礦過(guò)程較低的礦石損失率，還包括磨礦過(guò)程中鉛鋅礦物較少的過(guò)磨、泥化和選礦過(guò)程中較充分的回收等［5-7］。為高效回收內(nèi)蒙古某鉛鋅礦石的選礦效率，試驗(yàn)將以磨礦和浮選為中心開(kāi)展礦石選礦試驗(yàn)研究。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石主要化學(xué)成分分析

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，主要礦物組成見(jiàn)表2，XRD 圖譜見(jiàn)圖1。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果Table 1 The main chemical component analysis of the ore %

由表1 可知，礦石中有回收價(jià)值的元素為鉛、鋅，銀有綜合回收價(jià)值。

表2 礦石主要礦物組成Table 2 The main minerals of the ore%

圖1 礦石的XRD 圖譜Fig.1 XRD pattern analysis of the ore

由表2、圖1 可知，礦石礦物組成較復(fù)雜，主要鉛、鋅礦物有方鉛礦、閃鋅礦，主要脈石礦物為石英、絹云母、黝簾石、碳酸鹽礦物等。

1.2 礦石中方鉛礦、閃鋅礦的嵌布粒度

礦石中閃鋅礦、方鉛礦的嵌布粒度測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 礦石中閃鋅礦和方鉛礦的嵌布粒度測(cè)定結(jié)果Table 3 The dissemination size of sphalerite and galena ore

由表3 可知，閃鋅礦和方鉛礦的嵌布粒度較粗，大于0.075 mm 的分別占92.28%和88.17%。因此，有利于有用礦物在較粗的磨礦細(xì)度下單體解離。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 鉛浮選條件試驗(yàn)

2.1.1 鉛粗選條件試驗(yàn)

鉛粗選條件試驗(yàn)采用1 次粗選流程。

2.1.1.1 鉛粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)

鉛粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)的礦漿調(diào)整劑CaO 用量為1 000 g/t、鋅抑制劑ZnSO4+Na2SO3為2 500+1 000 g/t、捕收劑丁基黃藥為40 g/t、起泡劑2#油為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4 可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，鉛粗精礦鉛品位下降、鉛回收率顯著上升，鋅品位和鋅回收率均呈上升趨勢(shì)。綜合考慮，確定鉛粗選磨礦細(xì)度為－0.074 mm占75%。

表4 磨礦細(xì)度試驗(yàn)鉛粗精礦指標(biāo)Table 4 Test indicators of rough lead concentrate with different grinding fineness %

2.1.1.2 ZnSO4+Na2SO3用量試驗(yàn)

ZnSO4+Na2SO3用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占75%，CaO 用量為1 000 g/t、丁基黃藥為40 g/t、2#油為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 ZnSO4+Na2SO3 用量試驗(yàn)鉛粗精礦指標(biāo)Table 5 Test indicators of rough lead concentrate with different dosage of ZnSO4 and Na2SO3

由表5 可知，隨著ZnSO4+Na2SO3用量增大，鉛粗精礦鉛品位上升、回收率小幅下降，鉛粗精礦鋅品位和鋅回收率均下降。綜合考慮，確定鉛粗選ZnSO4+Na2SO3用量為2 000+800 g/t。

2.1.1.3 丁基黃藥用量試驗(yàn)

丁基黃藥用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占75%，CaO 用量為1 000 g/t、ZnSO4+Na2SO3用量為2 000+800 g/t、2#油為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 丁基黃藥用量試驗(yàn)鉛粗精礦指標(biāo)Table 6 Test indicators of rough lead concentrate with different dosage of butyl xanthate

由表6 可知，隨著丁基黃藥用量的增大，鉛粗精礦鉛品位下降、鉛回收率上升，鉛粗精礦鋅品位和回收率均上升。綜合考慮，確定鉛粗選丁基黃藥用量為50 g/t。

2.1.2 鉛粗精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)

為了降低鉛粗精礦中的鋅含量，對(duì)鉛粗精礦進(jìn)行了再磨再選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

圖2 鉛粗精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)流程Fig.2 Regrinding fineness test process of lead rough concentrate

表7 鉛粗精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)鉛精礦指標(biāo)Table 7 Test indicators of rough lead concentrate with different regrinding fineness %

由表7 可知，隨著再磨細(xì)度的提高，鉛精礦鉛品位和鉛回收率均先大幅度上升后明顯下降，鉛精礦鋅品位下降、鋅回收率小幅上升。綜合考慮，確定鉛粗精礦再磨細(xì)度為－0.043 mm 占80%。

2.2 鋅粗選條件試驗(yàn)

鋅粗選條件試驗(yàn)采用1 次粗選流程，給礦為1 粗2 掃選鉛尾礦。

2.2.1 活化劑CuSO4用量試驗(yàn)

鋅粗選活化劑CuSO4用量(對(duì)原礦，下同)試驗(yàn)的CaO 用量為1 000 g/t、丁基黃藥為80 g/t、2#油為60 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 鋅粗選CuSO4 用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Test results of zinc rough concentration with different dosage of CuSO4

由圖3 可知，隨著CuSO4用量的增大，鋅粗精礦鋅品位下降、鋅回收率上升。綜合考慮，確定鋅粗選的CuSO4用量為200 g/t。

2.2.2 丁基黃藥用量試驗(yàn)

丁基黃藥用量試驗(yàn)的CaO 用量為1 000 、CuSO4為200 g/t、2#油為60 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 鋅粗選丁基黃藥用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Test results of zinc rough concentration with different dosage of butyl xanthate

由圖4 可知，隨著丁基黃藥用量的增大，鋅粗精礦鋅品位下降、鋅回收率上升。綜合考慮，確定鋅粗選丁基黃藥用量為80 g/t。

2.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開(kāi)路試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了全流程閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 閉路試驗(yàn)結(jié)果Table 8 Closed-circuit test results %

從表8 可以看出，采用圖5 所示的閉路流程處理該礦石，可取得鉛品位為56.65%、鉛回收率為83.85%、含銀536.55 g/t、銀回收率為65.70%的鉛精礦，以及鋅品位為47.74%、鋅回收率為90.61%、含銀44.66 g/t、銀回收率為25.86%的鋅精礦。

3 結(jié) 論

(1)內(nèi)蒙古某鉛鋅礦石鉛品位為1.62%、鋅品位為5.98%、銀品位為19.60 g/t，主要鉛、鋅礦物方鉛礦和閃鋅礦的嵌布粒度均較粗，大于0.075 mm 的分別占92.28%和88.17%。

圖5 閉路試驗(yàn)流程Fig.5 Closed-circuit test process

(2)在磨礦細(xì)度為－0.074 mm 占75%的情況下，采用1 粗2 掃—粗精礦再磨后2 次精選選鉛、選鉛尾礦1 粗4 精2 掃選鋅，中礦順序返回流程處理該礦石，最終可獲得鉛品位為56.65%、鉛回收率為83.85%、含銀536.55 g/t、銀回收率為65.70%的鉛精礦，以及鋅品位為47.74%、鋅回收率為90.61%、含銀44.66 g/t、銀回收率為25.86%的鋅精礦。

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