毛益林,陳曉青,楊進(jìn)忠,王秀芬,嚴(yán)偉平

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所，四川 成都 610041;2.中國地質(zhì)調(diào)查局金屬礦產(chǎn)資源綜合利用技術(shù)研究中心，四川 成都 610041)

某錫銅鉛鋅多金屬礦綜合回收試驗(yàn)研究

毛益林1,2,陳曉青1,2,楊進(jìn)忠1,2,王秀芬1,2,嚴(yán)偉平1,2

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所，四川 成都 610041;2.中國地質(zhì)調(diào)查局金屬礦產(chǎn)資源綜合利用技術(shù)研究中心，四川 成都 610041)

摘要：該礦錫多金屬礦含有錫、銅、鉛、鋅等多種有價(jià)金屬礦物，綜合利用價(jià)值高。試驗(yàn)主要在選錫前回收銅、鉛、鋅等伴生礦物，采用先銅鉛部分混合浮選后鋅浮選的工藝流程，閉路試驗(yàn)獲得Cu品位23.49%，回收率85.98%的銅精礦；Pb品位56.22%，回收率80.77%的鉛精礦；Zn品位47.09%，回收率87.21%的鋅精礦。試驗(yàn)還獲得了含S品位37.75%，回收率74.20%的硫精礦，同時(shí)尾礦中Sn的回收率為89.33%。達(dá)到了選錫前對(duì)銅、鉛、鋅等伴生礦物綜合回收的目的。

關(guān)鍵詞：錫銅鉛鋅多金屬礦；部分混合浮選；綜合回收

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，錫、銅、鉛、鋅等各種金屬的需求量在不斷增加。由于礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)利用，易選的單一礦越來越少，復(fù)雜難選的多金屬礦產(chǎn)資源的綜合回收越來越受到重視。本研究主要針對(duì)某錫銅鉛鋅礦石在選錫前對(duì)其伴生組分進(jìn)行了綜合回收試驗(yàn)研究，獲得了較好的結(jié)果。

1礦石性質(zhì)

1.1礦石化學(xué)組成

礦石化學(xué)多項(xiàng)分析結(jié)果見表1。

1.2礦物組成

礦石中金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦、褐鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦為主；其次有錫石、菱鋅礦、白鉛礦、鉛礬、菱鐵礦；少量及微量礦物有紅鋅礦、赤鐵礦、磁鐵礦、異極礦、鉛釩、鉛鐵礬、磷氯鉛礦、輝銅礦、斑銅礦、藍(lán)銅礦、銅藍(lán)、軟錳礦、孔雀石、黝錫礦、黝銅礦等。金屬礦物含量約占礦物總量的43%。

礦石中非金屬礦物以石英、長石、方解石、白云石為主，其次有云母類、綠泥石、螢石、電氣石等。非金屬礦物含量約占礦物總量的57%。

1.3主要礦物嵌布特征

黃銅礦：黃銅礦是礦石中主要銅礦物，主要以三種形式分布于礦石中：主要以他形粒狀集合體分布，約70%以上的黃銅礦以他形粒狀集合體、不規(guī)則粒狀合體嵌布于脈石礦物中；其次以它形不規(guī)則狀、蠕蟲狀、細(xì)脈狀狀嵌布于脈石礦物粒間、裂隙；少量以細(xì)小粒狀、星點(diǎn)狀嵌布于脈石粒間、閃鋅礦粒間、黃鐵礦粒間。

表1　原礦化學(xué)多項(xiàng)分析結(jié)果/%

注：標(biāo)*單位為g/t。

方鉛礦：方鉛礦是礦石中鉛的主要礦物，主要以半自形粒狀集合體與閃鋅礦粒狀集合體毗鄰相嵌，常有不同程度的氧化現(xiàn)象。部分呈不規(guī)則狀集合體、蠕蟲狀、星點(diǎn)狀、細(xì)小粒狀嵌布于脈石中，少量以包裹體形式嵌布于閃鋅礦中或以殘留體形式殘存于鉛礬、白鉛礦中。

閃鋅礦：閃鋅礦是礦石中主要鋅礦物，主要以三種形式分布于各種類型礦石中：主要以他形粒狀集合體分布，約60%以上的閃鋅礦以他形粒狀集合體、不規(guī)則粒狀集合體嵌布于脈石礦物中；其次以它形不規(guī)則狀、蠕蟲狀、文象狀嵌布于脈石礦物粒間、裂隙；少量以細(xì)小粒狀、星點(diǎn)狀嵌布于脈石粒間、方鉛礦粒間、黃鐵礦粒間。

2試驗(yàn)流程選擇

銅、鉛、鋅多金屬硫化礦的選礦回收目前仍以浮選工藝為主，其工藝流程有全優(yōu)先浮選流程、全混合浮選流程、部分混合浮選流程等。由于全混合浮選流程適合處理品位較低且礦石性質(zhì)相對(duì)簡單的多金屬礦，而本次試驗(yàn)礦樣硫化礦物含量較高，故不予考慮；同時(shí)由于黃銅礦與方鉛礦可浮性相近，采用全優(yōu)先流程會(huì)使得一部分鉛礦物損失在銅精礦中，故選擇流程相對(duì)簡單的銅鉛部分混合浮選流程來處理該錫銅鉛鋅礦石[1-5]。

3試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1銅鉛混合粗選條件試驗(yàn)

3.1.1磨礦細(xì)度試驗(yàn)

該礦石為錫、銅、鉛、鋅多金屬礦，先通過浮選工藝回收銅、鉛、鋅，再通過重選工藝從浮選尾礦中回收錫礦物，故磨礦作業(yè)使銅、鉛、鋅礦物充分解離的同時(shí)，還要盡可能減少錫礦物的過磨和次生礦泥的產(chǎn)生，以利于重選回收含錫礦物。

銅鉛混合粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

由圖1可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，粗精礦中銅、鉛品位及含鋅逐漸降低，銅回收率呈先逐漸增加而后逐漸降低的趨勢(shì)，鉛回收率呈先逐漸增加后趨于平緩的趨勢(shì)。銅鉛混合粗選優(yōu)先考慮回收率指標(biāo)，故確定適宜的磨礦細(xì)度為-0.075mm78.40%。

3.1.2pH調(diào)整劑用量試驗(yàn)

由于該礦石為高硫硫化銅鉛鋅礦石，銅鉛混合粗選介質(zhì)條件是否合理，直接影響選別作業(yè)銅鉛礦物與鋅硫礦物的分離回收。試驗(yàn)采用常規(guī)藥劑石灰作為pH調(diào)整劑，石灰用量試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖1　銅鉛粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

圖2　pH調(diào)整劑石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖2試驗(yàn)結(jié)果可知，介質(zhì)條件對(duì)銅、鉛、鋅礦物的可浮性有很大的影響，不加石灰或石灰量小時(shí)pH值較低，鋅硫上浮較多，隨著石灰用量的增加，鋅硫礦物明顯受到抑制，粗精礦銅、鉛品位及回收率不斷增加，當(dāng)石灰用量為2500g/t時(shí)，銅鉛粗精礦指標(biāo)較好。確定石灰用量為2500g/t。

3.1.3抑制劑用量試驗(yàn)

為抑制含鋅礦物的上浮，通常添加硫酸鋅來抑制礦石中存在的部分易浮含鋅礦物，使其不能隨銅鉛上浮進(jìn)入銅鉛粗精礦。銅鉛混浮粗選硫酸鋅用量試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著硫酸鋅用量的增加，粗精礦銅、鉛品位呈不斷增加的趨勢(shì)，同時(shí)銅鉛粗精礦中含鋅不斷減少。當(dāng)硫酸鋅用量達(dá)到1500g/t時(shí)，效果最好，再增大硫酸鋅用量銅礦物也受到抑制。

3.1.4捕收劑EMS-01A用量試驗(yàn)

不同的捕收起泡劑因其捕收能力和選擇性不同，對(duì)浮選的介質(zhì)條件的要求也有所差異。通過探索試驗(yàn)確定EMS-01A作為銅鉛混合粗選作業(yè)捕收起泡劑，以加強(qiáng)銅鉛礦物的捕收。

銅鉛混浮粗選捕收劑EMS-01A用量試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖3　銅鉛混浮粗選硫酸鋅用量試驗(yàn)結(jié)果

圖4　銅鉛混浮粗選EMS-01A用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖4試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著捕收劑EMS-01A用量的增加，粗精礦銅、鉛回收率呈現(xiàn)增加后趨于平緩的趨勢(shì)，但銅、鉛品位不斷降低。當(dāng)EMS-01A用量為110g/t時(shí)，銅、鉛回收率指標(biāo)較好。

3.2銅鉛分離試驗(yàn)

銅鉛分離浮選中常采用抑鉛浮銅工藝，該工藝常以重鉻酸鹽作為鉛礦物抑制劑，但是重鉻酸鹽及鉻酸鹽都具有較大的毒性，因此受環(huán)保限制比較大。在使用重鉻酸鉀為抑制劑時(shí)，添加一定量的羧甲基纖維素(CMC)配合使用，可以達(dá)到同等的分離效果，且可減少重鉻酸鹽用量，故試驗(yàn)確定采用CMC與重鉻酸鉀作為含鉛礦物的組合抑制劑[1-2,5]。

3.2.1CMC用量試驗(yàn)

銅鉛分離試驗(yàn)采用活性炭脫藥，CMC和重鉻酸鉀抑制含鉛礦物，Z-200捕收含銅礦物。CMC用量試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

從圖5試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著CMC用量的增加，銅精礦中Cu品位及回收率呈逐漸減小的趨勢(shì)，而鉛精礦中Pb品位呈先增加后減小的趨勢(shì)，Pb回收率基本呈增加的趨勢(shì)。綜合考慮，確定CMC用量為60g/t。

3.2.2重鉻酸鉀用量試驗(yàn)

重鉻酸鉀用量試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

從圖6試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著重鉻酸鉀用量的增加，銅精礦中Cu品位基本呈增加的趨勢(shì)，而Cu回收率不斷減?。汇U精礦中Pb品位不斷減小、Pb回收率不斷增加。綜合考慮，確定重鉻酸鉀用量為20g/t。

3.3選鋅流程硫酸銅用量試驗(yàn)

鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

圖5　銅鉛分離CMC用量試驗(yàn)結(jié)果

圖6　銅鉛分離重鉻酸鉀用量試驗(yàn)結(jié)果

圖7　鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖7鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果可知，硫酸銅用量為400g/t時(shí)，鋅粗精礦品位和回收率都較高，硫酸銅用量減小或增大時(shí)，粗精礦鋅品位和回收率都會(huì)變小，所以適宜的硫酸銅用量為400g/t。

3.4選硫流程試驗(yàn)

由于礦樣中硫主要以黃鐵礦以及磁黃鐵礦形式存在，且大部分存在于選鋅尾礦中，為了更好地綜合回收含硫礦物，可考慮對(duì)硫進(jìn)行回收加以利用。

黃鐵礦、磁黃鐵礦比重較大，可通過重選回收富集，但原礦中含有錫石等重礦物，不易于與其分離，故不適合采用重選工藝選硫；黃鐵礦、磁黃鐵礦比磁化系數(shù)相差較大，需要弱磁選和強(qiáng)磁選相結(jié)合的工藝流程才能綜合回收；而在酸性或者堿性條件下浮選硫的工藝流程較為成熟，可與銅、鉛、鋅選別流程有效銜接，故考慮采用浮選工藝綜合回收含硫礦物。

試驗(yàn)采用一次粗選選硫，最終得到的硫精礦S品位39.11%，S回收率45.42%。

3.5銅鉛鋅硫浮選閉路試驗(yàn)

在全開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了部分混合浮選的閉路流程試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖8，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

圖8　銅鉛鋅硫部分混浮流程閉路試驗(yàn)流程

4結(jié)論

1)工藝礦物學(xué)結(jié)果表明，該礦石中有用組分較多，回收利用價(jià)值較高。

2)針對(duì)該錫銅鉛鋅多金屬礦石開展的可選性試驗(yàn)，采用部分混合浮選工藝流程，可以得到Cu品位23.49%、回收率85.98%的銅精礦；Pb品位56.22%、回收率80.77%的鉛精礦；Zn品位47.09%、回收率87.21%的鋅精礦；S品位37.75%、回收率74.20%的硫精礦。同時(shí)，Ag在銅精礦和鉛精礦中得到較大富集。

3)試驗(yàn)充分回收了銅、鉛、鋅、硫等金屬礦物，所獲各種產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)優(yōu)異，伴生銀得到了有效富集，達(dá)到了綜合回收的目的。

表2　銅鉛鋅硫部分混浮流程閉路試驗(yàn)結(jié)果(Ag品位單位為g/t)

4)部分混合浮選尾礦中錫品位0.79%，回收率89.33%，銅、鉛、鋅、硫品位均較低，有利于錫的回收利用。

參考文獻(xiàn)

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[2]張生武，劉明實(shí)，等.西藏某銅鉛鋅多金屬硫化礦石選礦試驗(yàn)[J].金屬礦山，2011(2)：72-75.

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Experimental research on comprehensive recovery of the Sn-Cu-Pb-Zn polymetallic ore

MAO Yi-Lin1,2，CHEN Xiao-Qin1,2，YANG Jin-Zhong1,2，WANG Xiu-Fen1,2，YAN Wei-Ping1,2

(1.Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences;Chengdu 610041，China;2.Research Center of Multipurpose Utilization of Metal Mineral Resources of China Geological Survey，Chengdu 610041，China)

Abstract:the Tin-polymetallic Ore had high value，containing many valuable metallic mineral such as tin，copper，lead，zinc.In order to callback the associated minerals such as copper，lead，zinc，the technological flow sheet of copper-Plead partial bulk flotation was adopted and finally the comprehensive recovery of copper，lead，zinc and sulfur was realized，among which the grade of copper，lead，zinc and sulfur was 23.49%，56.22%，47.09%，37.75% and their recovery was 85.98%，80.77%，87.21% and 74.20% respectively.At the same time，the associated tin in tailing was concentrated and its total recovery was 89.33%.reaching the aim of comprehensive recovery to associated minerals such as copper，lead，zinc.

Key words：Sn-Cu-Pb-Zn polymetallic ore;partial bulk flotation;comprehensive recovery

收稿日期：2015-08-05

基金項(xiàng)目：中國地質(zhì)調(diào)查“滇東南地區(qū)錫多金屬礦綜合利用技術(shù)研究” 項(xiàng)目資助(編號(hào)121201081630)

作者簡介：毛益林(1983-)，男，工程師，碩士研究生，主要從事礦物加工工程的研究工作。E-mail: maoyilin0728@126.com。

中圖分類號(hào)：TD913

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4051(2016)01-0107-05