敬 菲，郭晉川，李崇瑛

（四川省西冶地質(zhì)測(cè)試技術(shù)有限公司，四川 成都 611743）

我國(guó)復(fù)雜有色礦和黑色多金屬礦資源儲(chǔ)量巨大，約占資源總量的80%以上，其潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)數(shù)百萬(wàn)億元[1]。可是由于成分多、共伴生關(guān)系復(fù)雜，導(dǎo)致精礦品質(zhì)差、回收率低，開發(fā)利用困難，為國(guó)內(nèi)外研究之熱點(diǎn)[2]。

云南某多金屬礦含鋅3.36%、錫0.168%、銅0.197%、硫5.98%，原礦品位低，礦物種類繁多，鋅錫銅多金屬礦石嵌布粒度細(xì)，共生關(guān)系密切，選礦分離困難等特性為一種低品位多金屬共伴生硫化礦石[3]。

經(jīng)過對(duì)該采礦權(quán)區(qū)礦石工藝礦物學(xué)研究，確定采用“銅鋅硫優(yōu)先浮選-磁選脫硫除鐵-重選回收錫”的階段磨礦階段選別工藝流程，使銅、鋅、錫、硫得到了有效的分離，并取得了較好的技術(shù)指標(biāo)[4]。

1 礦石工藝礦物學(xué)研究

原礦礦物成分：

該礦石中金屬礦物主要為鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、毒砂、錫石等；脈石礦物主要有透輝石、綠泥石、斜黝簾石、碳酸鹽、白云石、石英、輝石、綠簾石、白云母、絹云母等。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

表1 原礦化學(xué)多項(xiàng)分析結(jié)果

礦石工藝礦物學(xué)研究結(jié)果表明，礦石中的硫化礦物間，即鐵閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂之間的關(guān)系密切，部分黃銅礦呈乳滴狀被鐵閃鋅礦包裹，局部可見黃銅礦團(tuán)塊內(nèi)含鐵閃鋅礦，另鐵閃鋅礦裂隙或邊緣被磁黃鐵礦圍繞或充填交代，這會(huì)對(duì)獲得的銅精礦和鋅精礦選礦技術(shù)指標(biāo)會(huì)造成較大的影響。

2 選礦試驗(yàn)

2.1 選礦方案選擇

根據(jù)該鋅錫銅多金屬礦礦石性質(zhì)和該礦區(qū)同類型礦山生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本次選礦試驗(yàn)方案為：銅鋅選礦采用優(yōu)先浮選即首先浮選銅，再選鋅，最后選硫的依次浮選流程；浮選尾礦進(jìn)行磁選流程綜合回收鐵；磁選尾礦進(jìn)行錫分級(jí)重選流程試驗(yàn)。

2.2 優(yōu)先浮選工藝流程試驗(yàn)

優(yōu)先選銅條件試驗(yàn)：

（1）石灰用量試驗(yàn)：

試驗(yàn)采用石灰作為礦漿pH值調(diào)整劑，也作為磁黃鐵礦和黃鐵礦的抑制劑。試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果顯示，在石灰用量為1500g/t時(shí)，礦漿pH值為8～9，粗精礦銅品位及回收率處于較高水平，再增加石灰用量，指標(biāo)變差，故選定粗選石灰用量為1500g/t。

（2）鋅抑制劑用量試驗(yàn)：

固定粗選磨礦細(xì)度-0.074mm76.50%，石灰用量1500g/t，銅粗選浮選時(shí)間3min，變更鋅抑制劑用量，進(jìn)行鋅抑制劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖2 鋅抑制劑用量試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，硫酸鋅+亞硫酸鈉組合鋅抑制劑對(duì)礦石中的鋅抑制效果良好，由于礦石中銅、鋅礦物有連生情況，抑制劑用量過大時(shí)，抑制鋅的同時(shí)部分銅也因連帶作用無(wú)法進(jìn)入銅粗精礦。綜合銅粗精礦銅、鋅指標(biāo)考慮，適宜的組合抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉粗選用量為2000+1000g/t。

（3）捕收劑DK-503用量試驗(yàn)：

固定粗選磨礦細(xì)度-0.074mm76.50%，石灰用量1500g/t，粗選硫酸鋅+亞硫酸鈉用量2000+1000g/t，2號(hào)油用量10g/t。銅粗選浮選時(shí)間3min，變更銅捕收劑DK-503用量，進(jìn)行捕收劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著DK-503用量的增加，粗精礦產(chǎn)率逐漸增大，其銅品位也逐漸降低，當(dāng)DK-503用量為30g/t時(shí)，尾礦中銅含量為0.063%，再增加捕收劑用量，銅綜合指標(biāo)無(wú)明顯提高，且鋅有更多進(jìn)入銅粗精礦的趨勢(shì)。故選定銅粗選捕收劑DK-503用量為30g/t。

圖3 捕收劑DK-503用量試驗(yàn)結(jié)果

2.3 銅精選鋅抑制劑用量試驗(yàn)

本次銅精選鋅抑制劑試驗(yàn)選用硫酸鋅與亞硫酸鈉組合抑制鋅礦物，同時(shí)進(jìn)行了空白對(duì)照試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 銅精選鋅抑制劑用量試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)銅精選鋅抑制劑用量試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著硫酸鋅+亞硫酸鈉用量增加，精礦作業(yè)產(chǎn)率逐漸變小，精礦銅品位提高、鋅品位有所降低，當(dāng)硫酸鋅+亞硫酸鈉用量達(dá)到600+300g/t，再增加抑制劑用量，銅精礦指標(biāo)變化不大。因此綜合考慮銅精礦品位及回收率，銅精選添加鋅抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉用量600+300g/t為宜[5]。

2.4 鋅粗選條件試驗(yàn)

2.4.1 硫酸銅用量試驗(yàn)

試驗(yàn)選擇硫酸銅為鋅活化劑。固定鋅粗選丁黃用量100g/t條件下進(jìn)行了硫酸銅的用量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

圖5 硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著硫酸銅用量的增加，鋅粗精礦的回收率逐漸上升，當(dāng)硫酸銅粗選用量達(dá)到200g/t后，鋅精礦的總回收率趨于穩(wěn)定。綜合考慮，適宜的鋅浮選硫酸銅粗選用量為200g/t。

2.4.2 丁黃用量試驗(yàn)

對(duì)鋅粗、掃選進(jìn)行捕收劑丁基黃藥用量試驗(yàn)。固定硫酸銅用量為200g/t，改變鋅粗掃選丁黃的用量。試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

圖6 丁黃用量試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著丁黃用量的增加，鋅精礦上浮時(shí)間更快，尾礦中鋅損失率更低。綜合指標(biāo)考慮，合適的粗、掃選丁黃用量為100+50+50g/t。

2.4.3 鋅精選再磨細(xì)度試驗(yàn)

本次鋅精選添加石灰、硅酸鈉抑制黃鐵礦、磁黃鐵礦，重點(diǎn)進(jìn)行鋅精選再磨細(xì)度試驗(yàn)[6]。試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

圖7 鋅精選再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著再磨細(xì)度的增加鋅精礦產(chǎn)率逐漸減少，鋅精礦品位提高，當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)到-0.045mm62.2%后，再提高磨礦細(xì)度到-0.045mm74.5%對(duì)鋅精礦指標(biāo)影響不大，綜合鋅精礦品位和回收率選擇適宜的鋅精選再磨細(xì)度為-0.045mm62.2%。

2.5 浮硫條件試驗(yàn)

硫化物比重介于錫石和脈石中間，選鋅尾礦含有大量的磁黃鐵礦、黃鐵礦等硫化礦物若不脫出，不僅影響后續(xù)錫重選作業(yè)得到錫精礦的品位，也嚴(yán)重影響搖床選錫的作業(yè)效率，故選錫作業(yè)前脫出硫化物是重要的環(huán)節(jié)，有時(shí)在重選作業(yè)中還適當(dāng)插入脫硫作業(yè)。通過反復(fù)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 選鋅尾礦浮硫試驗(yàn)結(jié)果

2.6 閉路流程試驗(yàn)

浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果見3。

表3 閉路試驗(yàn)結(jié)果

2.7 磁選除鐵脫硫試驗(yàn)

礦石中TFe品位為13.32%，其主要為黃鐵礦、磁黃鐵礦，而磁性鐵較少，mFe品位1.62%。磁黃鐵礦磁性差異較大，鋅錫銅礦區(qū)礦石中的磁黃鐵礦部分磁性較強(qiáng)，而可浮性差，故采用磁選可脫除這部分磁黃鐵礦以及少量的磁性鐵，有利于錫精礦品位的提高[7]。

對(duì)浮選閉路試驗(yàn)尾礦進(jìn)行了磁選試驗(yàn)，磁選設(shè)備選用XCRS-74型Ф400×300鼓形濕法弱磁選機(jī)和北京礦冶研究總院CT濕式磁選機(jī)（磁選機(jī)分選磁場(chǎng)強(qiáng)度318.5kA/m），試驗(yàn)流程見圖8，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

圖8 磁選試驗(yàn)流程

表4 磁選試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果顯示，浮選尾礦通過一段弱磁選，磁場(chǎng)強(qiáng)度為125.4 kA/m可以得到對(duì)原礦產(chǎn)率0.09%，TFe品位59.54%，回收率0.40%的磁選硫精礦產(chǎn)品。再增加磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度，對(duì)磁選硫精礦指標(biāo)影響不大[8]。產(chǎn)品多元素分析表明，該磁選硫精礦S品位為37.86%。

2.8 錫重選試驗(yàn)

試驗(yàn)采用的重選設(shè)備為：LYN—2100×1050礦泥搖床，實(shí)驗(yàn)室用懸振錐面選礦機(jī)。懸振錐面選礦機(jī)為一種新型重選設(shè)備，它適合于0.10mm到0.01mm的細(xì)粒重礦物的回收，是一種較為理想的細(xì)粒重選分選設(shè)備[9]。

在確定較佳重選工藝流程條件的基礎(chǔ)上，對(duì)錫石重選進(jìn)行了全流程試驗(yàn)，結(jié)果見表5。

表5 錫石重選全流程試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

云南省某鋅錫銅多金屬礦，為一典型的多金屬共伴生硫化礦，原礦含鋅3.36%、錫0.168%、銅0.197%、硫5.98%,且共伴生稀貴金屬銦、銀和鎘含量分別為11.4 g/t、38.5 g/t和98.58 g/t。因此，該礦具有較高的綜合利用價(jià)值。

采用試驗(yàn)確定的優(yōu)先浮選工藝流程和技術(shù)條件，銅鋅硫優(yōu)先浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果表明，可獲得銅品位16.66%、含鋅9.68%、銅回收率53.18%的銅精礦；鋅品位48.33%、含銅0.96%、鋅回收率86.04%的鋅精礦和硫品位34.23%、硫回收率53.39%的硫精礦。對(duì)浮選尾礦采用磁選除鐵脫硫，可獲得鐵品位59.54%，硫品位37.86%，硫回收率0.63%的磁選硫精礦。選別銅鋅硫后的尾礦，采用搖床分級(jí)選別-中礦再磨-懸振錐面選礦機(jī)選別的工藝流程從中回收錫石，可獲得錫品位44.39%、錫回收率38.61%的高品位錫精礦，以及錫品位2.94%、錫回收率5.56%的錫富中礦。

本試驗(yàn)確定的選礦工藝流程、藥劑條件和試驗(yàn)指標(biāo)均經(jīng)過了反復(fù)的驗(yàn)證試驗(yàn)，具有較高的可靠性和適應(yīng)性。試驗(yàn)結(jié)果表明，雖然多金屬礦具有回收元素多、品位低、礦石性質(zhì)復(fù)雜等特性，但是采用本研究的選礦工藝技術(shù)，可以較好的提高礦石的綜合利用率，且預(yù)期其開發(fā)利用效益較好。本次試驗(yàn)結(jié)果可以作為云南省某鋅錫銅多金屬礦開發(fā)利用。