賀彩琴 張志 茍敏剛 王英

摘要： 由于近幾年國(guó)家制造業(yè)的發(fā)展，硫化鉛鋅礦的開(kāi)采量大大增加，儲(chǔ)量大大減少，所以氧化鉛鋅礦愈發(fā)受人重視，不論是政府還是企業(yè)都投入大量資金研究氧化鉛鋅礦的選礦與利用，本文將總結(jié)目前選礦研究現(xiàn)狀及最新進(jìn)展。

關(guān)鍵詞： 氧化鉛鋅礦;選礦研究; 研究現(xiàn)狀;

到目前，人類(lèi)由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展的限制，從氧化鉛鋅礦冶煉技術(shù)不夠成熟，仍有一定難度，因此使用的鉛鋅金屬還是以從硫化礦冶煉為主，然而，由于早期對(duì)硫化鉛鋅礦的大量開(kāi)采以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，僅從硫化鉛鋅礦進(jìn)行鉛鋅金屬的提煉，已無(wú)法滿足市場(chǎng)的巨大需求。由于我國(guó)鉛鋅礦儲(chǔ)量尤其是氧化鉛鋅礦儲(chǔ)量相當(dāng)豐富，因此，若能研究制定出氧化鉛鋅礦的選礦以及提取策略，加強(qiáng)氧化鉛鋅礦的回收利用不僅能幫助部分冶煉企業(yè)升級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈，還能提高我國(guó)能源利用率，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)力的進(jìn)一步發(fā)展。

一、氧化鉛鋅礦難選原因

氧化鉛鋅礦成分較硫化鉛鋅礦成分復(fù)雜，其中既有大量可溶鹽又有金屬氧化物，不利于藥劑的選擇，給提取帶來(lái)了困難，氧化鉛鋅礦中通常含有大量的鋁鋅，它們極易與礦物中的鐵形成固態(tài)溶液，從而進(jìn)入礦物的晶格單元或吸附發(fā)生離子交換作用的粘土表面，大大影響分離效果，除此之外還有大量因素嚴(yán)重影響了氧化鉛鋅礦的提取分離，造成選礦困難。

二、氧化鉛鋅礦的浮選法發(fā)展近況

（一）硫化- 黃藥浮選法

硫化浮選法由于應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，浮選技術(shù)比較成熟，因此仍作為氧化鉛鋅礦浮選的主要辦法，硫化浮選主要收集鉛鋅元素，因此硫化的過(guò)程對(duì)浮選最終獲得有效礦物起著決定性的作用，研究發(fā)現(xiàn)在硫化過(guò)程中加入捕收劑黃藥將提高鉛鋅礦物的回收率，但是，在實(shí)際操作中，黃藥只有經(jīng)過(guò)硫酸銅活化才能在浮選中發(fā)揮有效捕收作用。 米特羅凡諾夫在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)： 硫化鈉濃度與黃藥對(duì)菱鋅礦的吸附成負(fù)相關(guān)，從而導(dǎo)致菱鋅礦的可浮性下降，影響浮選效果。如果相應(yīng)的改變礦漿的溫度，將會(huì)有效改變這一狀況，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)證明，礦漿溫度提高50 ～ 60℃，將會(huì)促進(jìn)氧化鋅中各礦物的硫化，同時(shí)提高黃藥對(duì)的菱鐵礦的吸附。Janusz. W等也在后續(xù)研究中發(fā)現(xiàn)要想實(shí)現(xiàn)黃藥捕獲的良好效果，就需要在開(kāi)采的氧化鉛鋅礦中加入硫氫離子和銅離子，對(duì)其中的碳酸鋅活化。李存兄等先在水熱條件下用硫硫化礦物再用丁基黃藥浮選，得到鉛品位為19.59%，鋅品位為35.76%的混合精礦，鉛鋅回收效果顯著，回收率更是高達(dá)約70%和80%。但是加溫硫化- 黃藥浮選法要求原料中禁止出現(xiàn)約-10 μm 的細(xì)泥，因此硫化- 黃藥浮選法不適合處理含有大量氧化鐵的礦石。同時(shí)，由于在浮選中提高了礦物的溫度，就需要增加能源的消耗，不僅對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備提出了更高的要求也大大增加了生產(chǎn)成本，更不利于實(shí)行國(guó)家低能耗、低排放的要求。

（二）硫化- 胺鹽浮選法

硫化- 胺鹽浮選法是由 Paul Raffinot發(fā)現(xiàn)提出的，并且其在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)以脂肪族第一胺為捕收劑效果明顯好于其他陽(yáng)離子，陳志文等依據(jù)貴州的某處礦產(chǎn)特點(diǎn)，研制了十八胺、偏磷酸鈉為主的藥劑，將原礦的鋅品位提高了近六倍，回收率高達(dá)82.27%，實(shí)現(xiàn)了高效分選氧化鉛鋅礦。但硫化- 胺法使用時(shí)也有一定限制： 需要使用大量藥劑，對(duì)可溶鹽和礦泥敏感，如果想實(shí)現(xiàn)高要求的精礦品位，就必須進(jìn)行脫泥處理，這就造成鋅元素的大量損失。

（三）直接用脂肪酸浮選

氧化鉛鋅礦中若含大量碳酸鹽、 泥質(zhì)脈石、硅酸鹽類(lèi)脈石，以脂肪酸類(lèi)物質(zhì)作為捕收劑浮選結(jié)果良好，首先試驗(yàn)成功的是法國(guó)人J. M. Cases 等人，在實(shí)驗(yàn)中首先利用次工藝對(duì)氧化鉛鋅礦石進(jìn)行處理，對(duì)白鉛礦的浮選使用加溫硫化- 黃藥法，最后用油酸對(duì)菱鋅礦進(jìn)行浮選，不僅得到品位為44.60%的高品位的鋅精礦，更實(shí)現(xiàn)了回收率達(dá)84. 50%的選別指標(biāo)，脂肪酸浮選研究時(shí)間雖早，但由于其對(duì)部分無(wú)機(jī)鹽較低的選別效果，一直沒(méi)得到廣泛應(yīng)用。

（四）螯合捕收劑浮選

鰲合捕收劑是近幾年的研究熱點(diǎn)，相較之前其他的捕收劑，鰲合捕收劑具有較高的選擇性，因而廣受人們重視，一直位于科技前沿的美國(guó)專(zhuān)利部門(mén)曾對(duì)外宣稱(chēng)，螯合捕收劑若使用巰基羧酸醋，尤其是四甲基二戊基三巰基丙酸醋，浮選時(shí)對(duì)于一些難選別的氧化鉛鋅礦捕收效果良好。最近一段時(shí)間，又有研究人員如王祖旭等人發(fā)明了新型螯合劑解決了氧化鉛鋅礦冶煉時(shí)的鉛鋅難以分離的問(wèn)題。

三、浸出法

浸出法的原理就是使用化學(xué)手段將要提取出的組分轉(zhuǎn)變成可溶性物質(zhì)，將其選擇性的溶解出來(lái)，最終將待提取金屬回收。氧化鉛鋅礦物由于其自身化學(xué)性質(zhì)可以直接用化學(xué)試劑浸出。因此，對(duì)于浸出法的研究就變得愈發(fā)重要，浸出法的技術(shù)困難主要是技術(shù)不成熟有一定難度，同時(shí)對(duì)于浸出液的處理也未找到合理的方案。但是部分研究人員正在攻克這一技術(shù)難關(guān)，比如賀山明等研究加壓酸浸工藝，他們以空氣加壓到0.6MPa、硫酸濃度140g/L、反應(yīng)時(shí)間2h、浸出溫度控制130℃、固液體積質(zhì)量比1∶5、攪拌速度600 r /min、等條件下實(shí)現(xiàn)鋅浸出率近乎97%，鉛入渣率約98%，渣中鉛鋅含量差別較大，可直接進(jìn)行冶煉，若技術(shù)成熟，一定會(huì)幫助企業(yè)有效提高鉛鋅礦的回收率。

四、實(shí)行聯(lián)合浮選流程

由于氧化鉛鋅礦自身成分復(fù)雜，伴生礦比較多，因此單一的浮選法已經(jīng)不能完全滿足工藝生產(chǎn)要求，目前大部門(mén)工廠針對(duì)開(kāi)采的礦藏的特點(diǎn) ，制定適宜分離的聯(lián)合浮選流程，以期提高鉛鋅及其他礦物的提取率 比如初選時(shí)使用硫化焙燒，重選時(shí)采取浮選、磁選以及煙化揮發(fā)- 浸出- 浮選多種工序，這些工序的使用使生產(chǎn)有了一定的流程，便于管理以及規(guī)模化生產(chǎn)，最重要的是聯(lián)合流程的引入顯著提高了氧化鉛鋅礦選別的效果。

五、結(jié)語(yǔ)

氧化鉛鋅礦石相對(duì)于硫化鉛鋅礦而言，不僅成分復(fù)雜、結(jié)構(gòu)組織多樣化，而且可溶性鹽類(lèi)含量高種類(lèi)廣、易泥化，所以對(duì)于其的選別和利用也有一定難度，由于資金以及技術(shù)的問(wèn)題，雖然氧化鉛鋅礦的選礦工藝和浮選藥劑都有了一定的成果，仍未走向工廠只適合實(shí)驗(yàn)室階段，對(duì)于研究人員而言，如何研究出新型浮選工藝、找到高效的廉價(jià)藥劑、攻克技術(shù)難題、制定出科學(xué)合理有效的聯(lián)合工藝是迫在眉睫的問(wèn)題，這將大大提高我國(guó)能源利用率，有效緩解即將到來(lái)的能源危機(jī)。

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