鄒堅堅，胡 真，王成行，李漢文，汪 泰，李沛?zhèn)?，姚艷清

富銀銅鋅多金屬礦選礦試驗研究

鄒堅堅，胡 真，王成行，李漢文，汪 泰，李沛?zhèn)悾ζG清

(廣東省科學(xué)院 資源利用與稀土開發(fā)研究所 稀有金屬分離與綜合利用國家重點實驗室，廣州 510650)

某富銀銅鋅多金屬硫化礦，其銀品位為125 g/t，銅品位為0.26%，鋅品位為1.13%，硫品位為3.04%；90%的銀賦存于銀黝銅礦、黝銅礦等銅礦物中。采用“優(yōu)先浮銀銅﹣鋅硫混浮﹣鋅硫分離”工藝流程進行處理，選擇高效銀捕收劑SAC強化銀的回收，全流程實驗獲得的銀(銅)精礦含銀10094 g/t，含銅16.67%，銀回收率88.78%，銅回收率80.23%，鋅精礦含鋅45.46%，鋅回收率81.81%。實現(xiàn)了礦石中銀銅鋅的綜合回收。

有色金屬冶金；多金屬礦；浮選；綜合回收；銀；銅；鋅

銀、銅和鋅均屬于親硫元素，在地質(zhì)成礦過程中，三者常集中在一起形成富含銀的銅鋅多金屬礦，其中銀通常以銅礦物作為載體，形成載銀銅礦物。由于銅精礦中的銀在冶金過程中更易得到回收，而鋅精礦中的銀回收相對困難，因此，銅精礦中銀的計價系數(shù)遠高于鋅精礦中銀的計價系數(shù)。基于此，選礦過程中應(yīng)盡可能實現(xiàn)銀富集至銅精礦，而避免進入鋅精礦。對于富銀的銅鋅多金屬硫化礦，為保障銅精礦中銀回收率盡可能高，通常在低堿條件下采用優(yōu)先浮銅，實現(xiàn)銀銅同步富集，得到高銀的銅精礦，根據(jù)不同礦石特點，從選銀銅的尾礦中采用鋅硫混浮-鋅硫分離或活化浮鋅-浮硫兩種流程實現(xiàn)鋅硫回收[1-8]。本文針對某富銀銅鋅多金屬礦進行研究，擬采用合理的選礦工藝流程及藥劑制度，獲得銀(銅)精礦、鋅精礦和硫精礦等產(chǎn)品，實現(xiàn)銀銅鋅硫的綜合回收。

1 實驗

1.1 礦樣性質(zhì)

富銀銅鋅多金屬礦取自國內(nèi)某大型礦山，化學(xué)多元素分析結(jié)果列于表1，由表1可知該礦含銀125g/t，含銅0.26%，含鋅1.13%，均達到工業(yè)開采品位要求。含硫3.04%，說明礦石中含一定量的硫化物。根據(jù)礦石中銀銅鋅含量，可以看出本礦石為富銀銅鋅礦石。賦存狀態(tài)研究結(jié)果表明，賦存于銀黝銅礦、黝銅礦、黃銅礦、黝錫礦等銅礦物中銀占原礦總銀的90%；賦存于閃鋅礦中銀占原礦總銀3%；賦存于脆硫銻鉛礦、方鉛礦中銀占原礦總銀3%，賦存于黃鐵礦、白鐵礦、毒砂等礦物中的銀占原礦總銀的2%，分散于脈石中的銀占原礦總銀的2%。黝銅礦與閃鋅礦嵌布粒度見表2，從表2可以看出，閃鋅礦和黝銅礦嵌布粒度具有粗細不均勻的特點，體現(xiàn)在粒度范圍較寬，微細粒較多，小于0.04 mm粒級所占比例較大。

表1 礦樣化學(xué)多元素分析結(jié)果

Tab.1 Multi-elemental analysis results of theminerial

*注：單位為g/t，本文下同。

表2 主要礦物嵌布粒度

1.2 試驗方案

本礦石中90%的銀賦存于銅礦物中，銅礦物多為載銀銅礦物，因此，實現(xiàn)載銀銅礦物的良好回收是實現(xiàn)銀銅回收的前提?；谳d銀銅礦物可浮性優(yōu)

于鋅礦物可浮性的特點，同時考慮到銀在銅精礦中計價系數(shù)較高的銷售需求，為避免銀進入到計價系數(shù)低甚至不計價的鋅精礦中，對于富銀銅鋅礦石的選別，通常采用“優(yōu)先選銅”工藝保障銀盡可能進入到銅精礦?？紤]到本礦石中鋅品位較低(1.13%)，硫品位也較低(3.04%)，而且鋅礦物嵌布粒度粗細不均。為綜合回收鋅和硫，獲得較高品位的鋅精礦和硫精礦產(chǎn)品，適宜采用“鋅硫混浮﹣再分離”回收鋅、硫。結(jié)合礦石性質(zhì)特點，綜合考慮銀銅鋅硫的回收，擬定試驗方案見圖1。

圖1 試驗方案

1.3 試劑和設(shè)備

實驗使用的試劑主要有酯類捕收劑SAC、Z200、ZA[9]、丁黃藥、硫酸銅、工業(yè)級石灰、2#油等。儀器設(shè)備主要有XFD浮選機、XMQ240×90實驗室球磨機、實驗室烘箱等。

1.4 測定和計算

樣品中低銀采用原子吸收法，很高的銀采用容量法，低的銅和鋅采用原子吸收法，高的銅和鋅采用滴定法?；厥章?)計算方式為：

2 結(jié)果與討論

2.1 優(yōu)先浮選銀銅

2.1.1 細度影響

礦樣中黝銅礦(載銀銅礦物)和閃鋅礦嵌布粒度范圍較寬，微細粒較多，小于0.04 mm粒級所占比例較大，需要通過磨礦以提高礦物的解離度才能實現(xiàn)銀銅與鋅硫分離。實驗條件為磨礦細度變量，磨礦后礦樣加入1500 g/t亞硫酸鈉+1500 g/t硫酸鋅，捕收劑為SAC[10](以酯類為主的合成藥劑，兼有起泡性能)，用量為60 g/t，結(jié)果見圖2。從圖2可以看出，磨礦細度增加后，隨著載銀銅礦物解離度的提高，銀和銅的回收率均明顯增加，但在細度達到 -0.074 mm占73%后趨于穩(wěn)定，另外細度增加銀和銅品位在不斷下降，說明細度增加后，一些不含銀的礦物也容易上浮進入銀銅精礦。綜合考慮銀銅回收及精礦品位，選擇磨礦細度為-0.074 mm占73%。

圖2 細度試驗結(jié)果

2.1.2 鋅抑制劑影響

優(yōu)先浮選載銀銅礦物作業(yè)必須有效地抑制礦石中的鋅礦物和硫礦物，否則難以獲得較高品位的合格銀銅精礦，同時抑制鋅硫過程中要避免載銀銅礦物也受到抑制，要盡可能實現(xiàn)銀和銅的同步回收。因此，高選擇性的鋅硫抑制劑顯得非常重要。硫酸鋅+亞硫酸鈉、石灰+硫酸鋅均是抑鋅常用方案，同時對硫礦物也具有一定的抑制作用。為此，分別針對兩種組合抑鋅硫藥劑進行研究。實驗條件為磨礦至細度-0.074 mm占73%，捕收劑SAC用量為60 g/t，鋅硫抑制劑為變量，實驗結(jié)果見圖3。

從圖3可以看出，加入亞硫酸鈉+硫酸鋅后，銀品位得到明顯提高，回收率在用量超過2250 g/t+2250 g/t后明顯下降(圖3(a))，而加入石灰+硫酸鋅后，銀品位也得到明顯提高，但是回收率下降非常明顯(圖3(a))。亞硫酸鈉+硫酸鋅或石灰+硫酸鋅作用下，銅的變化規(guī)律與銀基本相同(圖3(b))。加入亞硫酸鈉+硫酸鋅后，鋅品位和回收率均下降，加入石灰+硫酸鋅后，鋅品位和回收率反而增加(圖3(c))。綜合試驗結(jié)果，亞硫酸鈉+硫酸鋅對鋅礦物具有較好的選擇性抑制效果，因此，選擇亞硫酸鈉+硫酸鋅作抑制劑，用量為2250 g/t+2250 g/t。

2.1.3 銀捕收劑影響

礦樣中主要有價元素為銀，基本以黝銅礦等銅礦物為載體存在，礦樣中還含有大量黃鐵礦、閃鋅礦等硫化礦，因此，在捕收劑選擇上，要求對銀礦物具有良好的選擇性捕收能力。Z200、ZA、BK301、SAC等硫氨酯類藥劑對銀礦物均具有較好捕收能力，可以在較低堿度下實現(xiàn)銀礦物回收。在此，針對Z200、ZA、BK301、SAC 等4種藥劑進行對比實驗研究。實驗條件為，磨礦細度-0.074 mm占73%，亞硫酸鈉+硫酸鋅作抑制劑，用量為2250 g/t+2250 g/t，捕收劑為變量，結(jié)果見圖4。結(jié)果表明，同等用量條件下，采用SAC獲得的粗精礦銀品位及回收率均達到最高，表明在優(yōu)先浮銀作業(yè)，SAC對銀礦物具有良好的選擇性捕收效果。因此，采用SAC作銀捕收劑，用量為60 g/t。

圖3 鋅抑制劑(Na2SO3:ZnSO4=1:1或CaO:ZnSO4=1:1)試驗結(jié)果

圖4 銀捕收劑實驗結(jié)果

2.2 活化浮選鋅硫

礦石中鋅含量為1.13%，鋅礦物含量相對較少，硫含量3.04%，硫化礦量也不高，對于這種低鋅低硫礦石，比較適合采用鋅硫混浮流程，在優(yōu)先浮銀作業(yè)，采用了亞硫酸鈉+硫酸鋅組合抑制鋅，同時抑制硫，為此須對鋅礦物等硫化礦物進行活化實驗研究。實驗條件為，給礦為浮銀尾礦，捕收劑丁黃藥用量120 g/t，起泡劑2#油用量10 g/t，鋅硫活化劑試驗結(jié)果見圖5。兩種活化劑中，單獨添加硫酸銅，隨著硫酸銅用量增加，鋅品位和回收率均得到提高，在硫酸銅用量超過100 g/t后，回收率趨于穩(wěn)定，品位下降。而采用硫酸與硫酸銅組合，獲得的鋅品位和回收率與用硫酸銅類似，但提高程度沒有硫酸銅的高。因此，選擇添加硫酸銅作鋅硫活化劑，用量為100 g/t。

2.3 鋅硫分離

活化浮選鋅硫獲得的鋅硫混合精礦含鋅品位在13%左右，需進行鋅硫分離才能獲得合格的鋅精礦，針對鋅硫分離進行鋅捕收劑對比試驗研究，實驗條件為，給礦為鋅硫混合精礦，磨礦細度為-0.043 mm占81%，石灰用量為1000 g/t，結(jié)果見圖6。圖6結(jié)果表明，同等用量條件下，采用SAC獲得的粗精礦鋅品位最高，作業(yè)回收率也較高，這說明SAC對鋅礦物具有良好的選擇性捕收效果?；谘芯拷Y(jié)果，采用SAC作鋅硫分離的捕收劑，用量為10 g/t。

2.4 全工藝流程實驗研究

根據(jù)原礦磨礦細度、銀捕收劑、鋅抑制劑、鋅活化劑等條件試驗結(jié)果，進行全流程實驗研究，流程見圖7，結(jié)果列于表3。

圖5 鋅活化劑實驗結(jié)果

圖6 鋅捕收劑實驗結(jié)果

圖7 全流程實驗流程圖

表3 全流程實驗結(jié)果

Tab.3 The results of whole process test

全流程閉路實驗獲得銀品位10094 g/t、銀回收率88.78%，含銅16.67%、銅回收率80.23%，含鋅4.17%的銀(銅)精礦；鋅品位45.46%、鋅回收率81.81%，含銀256 g/t，含銅0.66%的鋅精礦。

3 結(jié)論

1) 國內(nèi)某富銀銅鋅多金屬礦，主要有價礦物為銀黝銅礦、黝銅礦及閃鋅礦，銀的價值超過銅和鋅的價值，需采用高效的浮選藥劑實現(xiàn)礦石中有價礦物的相互分離，實現(xiàn)有價礦物的全面綜合回收。

2) 原礦采用亞硫酸鈉+硫酸鋅組合抑制閃鋅礦及硫鐵礦，SAC作為高選擇性銀銅捕收劑，優(yōu)選浮選獲得銀品位10094 g/t、銀回收率88.78%，含銅16.67%、銅回收率80.23%的銀(銅)精礦；銀(銅)浮選尾礦采用硫酸銅作鋅硫活化劑，丁黃藥作捕收劑，2#油作捕收劑，進行鋅硫混合浮選獲得鋅硫混合精礦，鋅硫混合精礦采用再磨鋅硫分離，以石灰作硫抑制劑，SAC作鋅捕收劑，獲得鋅品位45.46%、鋅回收率81.81%，含銀256.26 g/t的鋅精礦。

4) 全流程采用“銀銅優(yōu)選浮選-鋅硫混合浮選-鋅硫分離”工藝，實現(xiàn)了礦石中銀銅、鋅、硫的相互分離，獲得獨立的銀銅精礦、鋅精礦及硫精礦，為富銀銅鋅多金屬礦的高效開發(fā)提供了技術(shù)依據(jù)。

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Study on the mineral processing experiment of a sliver-rich copper-zinc polymetallic ore

ZOU Jian-jian, HU Zhen, WANG Cheng-hang, LI Han-wen, WANG Tai, LI Pei-lun, YAO Yan-qing

(Institute of Resources Utilization and Rare Earth Development, Guangdong Academy of Sciences,State Key Laboratory of Separation and Comprehensive Utilization of Rare Metals, Guangzhou 510650, China)

A sliver-rich copper-zinc polymetallic sulfide ore has a silver grade of 125 g/t, copper grade of 0.26%, zinc grade of 1.13%, sulfur grade of 3.04%. 90% of silver occurs in copper minerals such as silver tetrahedrite and tetrahedrite. Adopting the process of “priority floating silver copper - zinc sulfur mixed floating - zinc sulfur separation” and using high-efficiency silver collector SAC, the silver grade of the silver-copper concentrate obtained by the whole process experiment is 10094 g/t with an 88.78% silver recovery rate, and the grade of copper is 16.67% with an 80.23% silver recovery rate. The zinc grade in the zinc concentrate is 45.46%, and its recovery rate is 81.81%. Comprehensive recovery of silver, copper, and zinc in rich Ag-Cu-Zn polymetallic ore is achieved.

non-ferrous metallurgy; polymetallic ore; flotation; comprehensive recovery; silver; copper; zinc

TD923

A

1004-0676(2022)02-0063-06

2021-08-18

國家重點研發(fā)計劃“固廢資源化”錫尾礦復(fù)合力場綜合回收與無害化充填關(guān)鍵技術(shù)及示范(2019YFC1904202)

鄒堅堅，男，碩士，高級工程師。研究方向：稀有、有色、貴金屬選礦工藝研究。E-mail: zou19876557@126.com