張文平

(山東黃金礦業(yè)科技有限公司 選冶實(shí)驗(yàn)室分公司，山東 煙臺(tái) 261441)

我國(guó)鉛鋅礦產(chǎn)資源比較豐富，生產(chǎn)能力、消費(fèi)量、出口量都居世界前列，是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)礦種[1-3]。我國(guó)鉛鋅礦礦產(chǎn)資源在華南、西部分布較多，總體特征是富礦少，低品位礦多；大型礦少，中小型礦多；伴生元素較多，礦石類型復(fù)雜，開(kāi)采難度較大[4-5]。鉛與鋅作為重要的基礎(chǔ)性材料，隨著當(dāng)前鉛鋅礦產(chǎn)資源的開(kāi)采難度越來(lái)越大，資源的充分、高效利用在開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要作用越來(lái)越凸顯[6]。云南是我國(guó)主要的鉛鋅礦產(chǎn)地之一，針對(duì)云南該類鉛鋅礦石開(kāi)展系統(tǒng)性的選礦試驗(yàn)研究，可以為后期該礦石資源的高效開(kāi)發(fā)提供重要的參考依據(jù)[7-10]。

1 礦石組分

1.1 化學(xué)成分

某鉛鋅礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以看出，該礦石中鉛含量為1.31%、鋅含量為1.22%，伴生貴金屬金、銀含量分別為0.13、34.02 g/t。

表1 礦石化學(xué)成分分析結(jié)果Table 1 Results of chemical composition analysis of ore /%

1.2 鉛、鋅化學(xué)物相分析

礦石中鉛、鋅的化學(xué)物相分析結(jié)果分別見(jiàn)表2、表3。

表2 礦石中鉛的化學(xué)物相分析結(jié)果Table 2 Results of chemical phase analysis of lead in ores /%

表3 礦石中鋅的化學(xué)物相分析結(jié)果Table 3 Results of chemical phase analysis of zinc in ores /%

從表2與表3可以看出，礦石中硫化鉛中鉛占90.12%，氧化鉛中鉛占9.04%，其他鉛為鉛硬錳礦中的鉛；硫化鋅中鋅占89.28%，氧化鋅中鋅占10.06%，其他鋅為鋅黑錳礦中的鋅。

1.3 礦物組成

通過(guò)顯微鏡下光片鑒定及MLA自動(dòng)檢測(cè)綜合分析，礦石中鉛礦物主要為方鉛礦，其次為白鉛礦，另有少量鉛硬錳礦；鋅礦物主要為閃鋅礦，另有少量鋅黑錳礦；其它金屬硫化礦物主要為黃鐵礦，其次為白鐵礦、黃銅礦等；其他金屬氧化物主要為菱錳礦，其次為軟錳礦、黑錳礦等。非金屬礦物主要為石英，其次為云母、綠泥石、正長(zhǎng)石、白云石、方解石，另有少量黑云母、重晶石、磷灰石等。礦石礦物組成及相對(duì)含量見(jiàn)表4。

表4 礦石的礦物組成及相對(duì)含量Table 4 Mineral compositions and relative content of ores /%

2 試驗(yàn)

2.1 粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)

粗選磨礦細(xì)度是很重要的一個(gè)工藝參數(shù)，直接影響到鉛、鋅礦物的浮選效果。粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程如圖1所示，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

圖1 粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)工藝流程Fig.1 Technological process of grinding fineness test for roughing

從表5可知，鉛粗精礦中鉛的品位隨磨礦細(xì)度的增加呈下降趨勢(shì)，而回收率呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占70%時(shí)有最大回收率，而此時(shí)鋅的回收率也較高。綜合考慮，磨礦細(xì)度選用-0.074 mm占70%。

表5 粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Test results of grinding fineness in roughing /%

2.2 鉛浮選條件試驗(yàn)

2.2.1 鉛粗選硫酸鋅用量試驗(yàn)

鉛粗選硫酸鋅用量試驗(yàn)流程如圖2所示，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

圖2 鉛粗選硫酸鋅用量試驗(yàn)工藝流程Fig.2 Technological process of zinc sulfate dosage test for lead roughing

表6 鉛粗選硫酸鋅用量試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Test results of zinc sulfate content in lead roughing

從表6可知，隨著硫酸鋅用量的增加，鉛粗精礦中鋅含量逐漸降低，而鉛的回收率也逐漸降低，用量從800 g/t增加到1 200 g/t時(shí)，鉛回收率下降幅度明顯增大。綜合考慮，為了獲得較為理想的產(chǎn)品，鉛粗選硫酸鋅用量選用800 g/t。

2.2.2 鉛粗選石灰用量試驗(yàn)

鉛粗選石灰用量試驗(yàn)流程如圖3所示，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

圖3 鉛粗選石灰用量試驗(yàn)工藝流程Fig.3 The technological process of the test of the amount of lime used in lead roughing

從表7可知，隨著石灰用量的增加，鉛粗精礦中鉛的回收率呈緩慢降低趨勢(shì)，下降幅度不明顯，而鋅的回收率逐漸升高，綜合考慮產(chǎn)品中鉛、鋅含量及后續(xù)試驗(yàn)，鉛粗選作業(yè)石灰用量控制在1 400 g/t。

表7 鉛粗選石灰用量試驗(yàn)結(jié)果Table 7 Test results of the amount of lime used in lead roughing

2.2.3 鉛粗選捕收劑種類試驗(yàn)

將原礦磨至-0.074 mm占70%，考察苯銨黑藥、AB、乙黃藥等捕收劑對(duì)該礦石中鉛礦物及伴生貴金屬的選別效果，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

圖4 鉛粗選捕收劑種類試驗(yàn)工藝流程Fig.4 Technological process of type test of lead roughing collector

從表8可知，與其它組合的捕收劑相比，采用AB作為捕收劑時(shí)，可以得到較好的浮選指標(biāo)，因此，后續(xù)試驗(yàn)采用AB作為鉛粗選的捕收劑。

表8 鉛粗選捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果Table 8 Test results of types of collectors for lead roughing

2.2.4 鉛精選硫酸鋅用量試驗(yàn)

鉛精選硫酸鋅用量試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

圖5 鉛精選硫酸鋅用量試驗(yàn)工藝流程Fig.5 Technological process of zinc sulfate dosage test for lead concentration

表9 鉛精選硫酸鋅用量試驗(yàn)結(jié)果Table 9 Test results of zinc sulfate content in lead concentrate

由表9可知，隨著硫酸鋅用量的增加，鉛精礦中鉛品位逐漸升高，回收率略有下降，而鉛精礦中鋅含量呈下降趨勢(shì)；為了得到鉛回收率高和鋅含量低的鉛精礦產(chǎn)品，綜合考慮，鉛精選硫酸鋅用量以600 g/t為宜。

2.2.5 鉛精選石灰用量試驗(yàn)

鉛精選石灰用量試驗(yàn)流程見(jiàn)圖6，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表10。

圖6 鉛精選石灰用量試驗(yàn)工藝流程Fig.6 Test process flow of lead concentrate lime dosage

表10 鉛精選石灰用量試驗(yàn)結(jié)果Table 10 Test results of lead concentration in lime

從表10可知，隨著石灰用量的增加，鉛精礦中鉛品位逐漸升高，但鉛回收率略有降低。為了兼顧較高的鉛精礦品位和回收率，鉛精選石灰用量以600 g/t為宜。

2.2.6 鉛精選水玻璃用量試驗(yàn)

鉛精選水玻璃用量試驗(yàn)流程見(jiàn)圖7，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表11。

圖7 鉛精選水玻璃用量試驗(yàn)工藝流程Fig.7 Test process flow of lead concentration sodium silicate

表11 鉛精選水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果Table 11 Test results of lead concentration in sodium silicate

從表11可以看出，隨著水玻璃用量的增加，鉛精礦中鉛品位明顯升高，但鉛回收率有小幅降低，為了兼顧較高的鉛精礦品位和回收率，鉛精選水玻璃用量以40 g/t為宜。

2.3 鋅浮選條件試驗(yàn)

2.3.1 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)

采用鉛浮選尾礦進(jìn)行鋅浮選試驗(yàn)，鋅粗選碳酸鈉用量試驗(yàn)流程見(jiàn)圖8，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表12。

圖8 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)工藝流程Fig.8 Technological process of lime dosage test for zinc roughing

表12 鋅粗選石灰用量試驗(yàn)結(jié)果Table 12 Test results of lime content in zinc roughing

從表12可知，隨著石灰用量的增加，鋅粗精礦鋅品位隨之提高，鋅粗精礦中硫含量下降較為明顯。為了得到較高的鋅粗精礦品位和回收率，鋅粗選石灰用量以1 600 g/t為宜。

2.3.2 鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)

鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)流程見(jiàn)圖9，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表13。

圖9 鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)工藝流程Fig.9 Technological process of zinc roughing copper sulfate dosage test

表13 鋅粗選硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果Table 13 Experimental results of the amount of copper sulfate used in zinc roughing

從表13可以看出，隨著硫酸銅用量的增加，鋅的品位逐漸提高，其回收率先升高后降低，為了的得到較高鋅品位和回收率的產(chǎn)品，鋅粗選硫酸銅用量以160 g/t為宜。

2.3.3 鋅粗選水玻璃用量試驗(yàn)

鋅粗選水玻璃用量試驗(yàn)流程見(jiàn)圖10，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表14。

圖10 鋅粗選水玻璃用量試驗(yàn)工藝流程Fig.10 Technological process of sodium silicate content test for zinc roughing

從表14可以看出，隨著水玻璃用量的增加，鋅粗精礦鋅品位變化不大，鋅回收率略有下降。綜合考慮成本和試驗(yàn)效果，鋅粗選不加水玻璃。

表14 鋅粗選水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果Table 14 Test results of sodium silicate content in zinc roughing

2.4 閉路試驗(yàn)

在以上條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用鉛鋅依次優(yōu)先浮選工藝流程開(kāi)展了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖 11，閉路試驗(yàn)結(jié)果表明，鉛鋅依次優(yōu)先浮選流程可獲得較好的鉛指標(biāo)和鋅指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表15。

表15 鉛鋅依次優(yōu)先浮選工藝流程閉路試驗(yàn)結(jié)果Table 15 Results of closed-circuit test of successively preferential flotation process of lead and zinc /%

圖11 鉛鋅依次優(yōu)先浮選閉路試驗(yàn)工藝流程Fig.11 Technological process of closed circuit test of lead and zinc flotation

3 結(jié)論

1)原礦中有價(jià)元素鉛和鋅的品位分別為1.32%和1.22%，礦石中的鉛礦物主要為方鉛礦，鋅礦物主要為閃鋅礦，其它金屬硫化礦物主要為黃鐵、白鐵礦、黃銅礦等。脈石礦物主要為石英、云母、綠泥石、正長(zhǎng)石、白云石、方解石等。

2)通過(guò)條件試驗(yàn)確定最佳磨礦細(xì)度、浮選藥劑的最優(yōu)組合和用量、合理的工藝流程，通過(guò)鉛鋅優(yōu)先浮選流程閉路試驗(yàn)，可獲得指標(biāo)為鉛品位66.01%、含鋅3.40%、含金1.87 g/t、含銀1 846 g/t、鉛回收率為87.71%的鉛精礦和鋅品位62.29%、含鉛1.05%、含金0.52 g/t、含銀160 g/t、鋅回收率為83.05%的鋅精礦，為該礦石資源的開(kāi)發(fā)提供了重要的參考依據(jù)。