劉志國,鄧朝安,王傳龍,康金星,王亞運(yùn),王 鑫(中國恩菲工程技術(shù)有限公司,北京100038)

1 前言

氧化鉛鋅礦礦物組成復(fù)雜、細(xì)泥與可溶性鹽含量高,礦石極難選別[1-2],導(dǎo)致目前氧化鉛鋅礦常規(guī)浮選工藝指標(biāo)并不理想[3-5]。為了獲得更好的選別效果,近年來選礦工作者嘗試多種選礦方法,比如絮凝浮選[6]、載體浮選[7]、使用螯合捕收劑浮選[8]、硫化焙燒-浮選[9]、多方法聯(lián)合等[10-11]工藝。但這些工藝尚沒有取得突破性進(jìn)展,復(fù)雜氧化鉛鋅礦的浮選一直是選礦界的難題。

云南某鉛鋅礦氧化率高、褐鐵礦含量高,通過選礦獲得高品位、高回收率的鉛鋅精礦難度較大,而直接冶煉成本又相對較高。若從選冶聯(lián)合的角度考慮,在盡量保證鉛鋅回收率的前提下,對該礦進(jìn)行選礦預(yù)富集,富集產(chǎn)物再行冶煉,是一種經(jīng)濟(jì)、高效開發(fā)該資源的方式。

2 原礦性質(zhì)

本次試驗(yàn)研究對象為云南某氧化鉛鋅礦(以下簡稱“原礦”)。原礦的化學(xué)分析結(jié)果見表1,結(jié)果顯示原礦中鈣、鎂雜質(zhì)元素含量較高,氧化鈣含量達(dá)到18.39%,氧化鎂含量達(dá)到5.97%。

表1 原礦主要元素含量

對原礦分別進(jìn)行了鉛、鋅的化學(xué)物相分析,結(jié)果分別見表2和表3。結(jié)果顯示,礦石中的鉛、鋅主要以氧化物的形式存在,礦石氧化率較高。

表2 原礦中鉛的化學(xué)物相分析結(jié)果 %

表3 原礦中鋅的化學(xué)物相分析結(jié)果 %

對原礦中的礦物組成及含量進(jìn)行了分析,結(jié)果見表4。結(jié)果顯示,原礦中的鉛礦物主要為白鉛礦,其次為方鉛礦;鋅礦物主要為異極礦,其次為菱鋅礦和閃鋅礦;鐵礦物主要為褐鐵礦;硫礦物主要為黃鐵礦。樣品中的脈石礦物主要為方解石和白云石,另有少量石英、長石、重晶石、云母及磷灰石等。

表4 原礦中重要礦物組成及相對含量

3 浮選預(yù)富集條件試驗(yàn)

依據(jù)原礦的礦石性質(zhì),以“先硫后氧、先鉛后鋅”為原則,制定硫化礦混合浮選-氧化鉛浮選-氧化鋅浮選的原則工藝流程,以硫化-黃藥法為氧化鉛的浮選工藝,硫化-胺法為氧化鋅的浮選工藝。

本次研究主要目的是在保證鉛、鋅回收率的前提下進(jìn)行除雜拋尾,因此試驗(yàn)采取多種措施保證鉛、鋅的回收率,主要包括采用硫酸銅活化閃鋅礦、選擇合適的調(diào)整劑促進(jìn)氧化礦的回收、選擇合適的捕收劑加強(qiáng)氧化鋅礦物的回收以及確定適宜的磨礦細(xì)度。

3.1 硫酸銅活化閃鋅礦

在磨礦細(xì)度為-0.074mm 占80%的條件下,以丁黃藥為捕收劑、以2 號油為起泡劑進(jìn)行硫化鉛鋅礦的混合浮選。浮選過程中添加CuSO4強(qiáng)化閃鋅礦的回收,試驗(yàn)結(jié)果見表5。試驗(yàn)結(jié)果表明,添加CuSO4能夠促進(jìn)硫化鋅礦物的回收,隨著CuSO4用量增加,鋅的回收率逐漸增加隨后趨于穩(wěn)定,用量以150g/t 為宜。

表5 CuSO4用量試驗(yàn)結(jié)果

3.2 六偏磷酸鈉優(yōu)化氧化礦浮選環(huán)境

為降低礦泥對氧化礦浮選的不利影響,進(jìn)行了浮選調(diào)整劑種類試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表6。結(jié)果顯示,添加六偏磷酸鈉能夠減少鉛、鋅在尾礦中的損失,尤其是鋅的損失量減少3.56%。

表6 氧化礦浮選調(diào)整劑種類試驗(yàn)結(jié)果

3.3 組合藥劑強(qiáng)化氧化鋅礦物回收

為強(qiáng)化氧化鋅礦物,進(jìn)行了氧化鋅捕收劑種類試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表7。試驗(yàn)結(jié)果顯示,十二胺與丁基黃藥組合能夠強(qiáng)化氧化鋅礦物的回收。

表7 氧化鋅捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果

3.4 選取適宜磨礦細(xì)度保證鉛、鋅回收率

磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。結(jié)果顯示,隨著磨礦細(xì)度的增加,尾礦中鉛和鋅的損失量逐漸降低。當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074mm 占80%時(shí),尾礦中鉛的損失量降低至10.22%、鋅的損失量降低至9.02%。繼續(xù)提高磨礦細(xì)度,鉛的損失量反而略有增加,鋅的損失量也沒有明顯降低。因此,磨礦細(xì)度選擇-0.074mm 占80%為宜。

4 礦石預(yù)富集效果

圖1 磨礦細(xì)度對尾礦中鉛、鋅損失量的影響

礦石預(yù)富集全流程如圖2所示,試驗(yàn)結(jié)果見表8。結(jié)果表明,通過浮選預(yù)富集可以拋除產(chǎn)率為54.55%的尾礦,尾礦中的鉛、鋅含量分別為1.08%和1.80%,鉛、鋅的損失率分別為10.88% 和8.61%?？偦旌暇V即富集產(chǎn)品的鉛品位由原礦的5.28%提高到10.63%、鋅品位由原礦的11.40%提高到22.94%。

對所得產(chǎn)品中的主要雜質(zhì)元素鈣、鎂含量進(jìn)行分析,混合硫化粗精礦含CaO 9.77%、MgO 2.59%,氧化鉛粗精礦含CaO 10.88%、MgO 2.79%,氧化鋅粗精礦含CaO 8.41%、MgO 2.57%。

5 結(jié)論

(1)云南某氧化鉛鋅礦的鉛礦物主要為白鉛礦,其次為方鉛礦;鋅礦物主要為異極礦,其次為菱鋅礦和閃鋅礦;脈石礦物主要為方解石和白云石。礦石氧化程度高,增加了選礦富集的難度。

圖2 氧化鉛鋅礦預(yù)富集試驗(yàn)流程

表8 氧化鉛鋅礦預(yù)富集試驗(yàn)結(jié)果

(2)原礦預(yù)富集研究結(jié)果顯示:添加硫酸銅可以促進(jìn)閃鋅礦的回收,添加六偏磷酸鈉可以優(yōu)化浮選環(huán)境促進(jìn)氧化礦的回收,使用十二胺和丁基黃藥作為組合藥劑可以促進(jìn)氧化鋅礦物的回收,最終可以在鉛、鋅的損失率分別為10.88%和8.61%的前提下,拋除產(chǎn)率可達(dá)54.55%的尾礦。

(3)處理某些復(fù)雜氧化鉛鋅礦時(shí),可從選冶聯(lián)合的角度出發(fā),在盡量保證鉛、鋅回收率的前提下對礦石進(jìn)行預(yù)富集,富集產(chǎn)物再行冶煉。本次研究可為類似礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用提供有益參考。