复杂铜铅锌多金属矿选矿工艺研究

摘 要：某多金属矿，铜铅锌矿物共生关系密切、嵌布粒度细小、不易实现单体解离，较为难选。采用优先选铜一铜粗精矿再磨、选铜尾矿选铅锌的浮选工艺，成功地实现了铜铅锌分选，分别得到合格的铜精矿、铅精矿和锌精矿，同时使伴生金银得到有效回收。试验所确定的工艺流程结构简单、易于操作，采用的选矿药剂均为常规药剂，无氰、铬污染，确-NT：环保。关键词：铜铅锌硫化矿;优先浮选;组合抑制剂;再磨.438. 2012年全国选矿前沿技术大会论文集从表1～表3的结果可知，主要有价元素为铜、铅、锌，可以综合利用的元素是金、银。铜矿物以硫化铜矿为主，但含有12.61%的次生铜矿物;氧化铅矿物占总铅的14.84%;锌矿物主要为硫化锌。 2.2主要矿物组成原矿主要矿物组成及相对含量见表4。表4原矿主要矿物组成及相对含量 (%) 矿物名称 含量 矿物名称 含量 矿物名称 含量 矿物名称 含量黄铁矿、白铁矿等 18.0 方铅矿 2.5 闪锌矿 4.1 绿泥石、绢云母 25.O 黄铜矿、铜蓝等 2.5 自铅矿(包括铅矾) 0.5 菱锌矿 O.1 方解石及其他脉石矿物 8.O 黝铜矿 O.6 石英 30.O 褐铁矿、赤铁矿等 4.7 矿石中金属矿物主要为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黝铜矿，其次为斑铜矿、铜蓝、白铅矿、菱锌矿、褐铁矿、赤铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、磁铁矿、金红石等。脉石矿物主要为石英、绿泥石，其次为绢云母、方解石以及炭质等。 2.3矿石的结构矿石的结构主要有半自形一他形粒状结构、他形(填隙)结构、包含结构、浸蚀结构、交代残余结构、交错(交叉)结构、固溶体分离结构、骸晶结构等。 ， 2.4矿石构造矿石的构造主要稠密浸染状构造、斑杂状构造、块状构造、条带状构造、脉状一网脉状构造等。 2.5主要目的矿物的嵌布特征 (1)黄铜矿以及次生硫化铜矿物，主要呈他形粒状集合体产出，粒度大小不一，一般在0.01～0.2 mlTl之间，形态极不规则，与黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黝铜矿密切共生。部分黄铜矿呈他形粒状集合体的脉状、网脉状嵌布于脉石中;少量黄铜矿呈乳滴状、星点状嵌布于闪锌矿中。 (2)黝铜矿分为锑黝铜矿和砷黝铜矿，以他形粒状集合体产出在脉石中为主，晶粒粗细不一，一般在o.01～0.15mm之间，属于细粒嵌布，形态极不规则。

(3)闪锌矿主要呈他形粒状集合体产出于脉石中，其次与方铅矿、黄铜矿、黝铜矿及黄铁矿毗邻镶嵌或包裹镶嵌。多数颗粒形态复杂，粒径大小不等，大者可达0.3 mm，小者不足0.01 mm，一般在0.02-0.2 Irlin之间。 (4)方铅矿在矿石中分布不均匀，局部富集，主要呈不规则粒状集合体产出于脉石中，其次与闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿及黝铜矿简单连生或包裹连生。嵌布在脉石中的方铅矿粒度较小，一般在0.01—0.1 rnln之间，颗粒边界不规则，方铅矿常交代黄铁矿、闪锌矿等，呈交代残余结构。万方数据复杂铜铅锌多金属矿选矿工艺研究 ·439· (5)白铅矿呈他形粒状集合体，粒度在0.005～0.15mm之间，呈细脉状、网格状、不规则状交代方铅矿，主要与铅矾、菱锌矿等共生伴生，形成连晶，常在石英、碳酸盐等颗粒边缘，与其相互嵌布。 3选矿试验 3.1选矿工艺流程的选择铜铅锌多金属矿石的选别根据矿物种类、嵌布粒度、共生关系、矿物可浮性的差异，常用的选别流程有铜、铅、锌优先浮选流程;铜铅混合浮选一铜铅分离，尾矿选锌流程;等可浮流程等，磨矿工艺有一段磨矿和阶段磨矿等。原矿性质研究表明该矿石性质复杂，铜、铅、锌矿物嵌布粒度细小，铜矿物中有部分次生铜，在磨矿时产生的铜离子会活化闪锌矿，给分选带来一定困难。为了确定合理的工艺流程，取得理想的技术指标，根据矿石中矿物的浮游特性，采用优先浮选与部分混合浮选两种流程，进行了铜铅浮选的对比试验，试验流程如图1和图2所示，试验结果见表5。磨矿一0 磨矿一0 原矿铜精矿 铅精矿图1部分混合浮选原则流程原矿图2优先浮选原则流程表5结果表明：混合浮选工艺铜铅分离效果较差，所产铜精矿铅锌含量较高、铅精矿含铜高于优先工艺，影响铜铅精矿质量，也会造成金属损失。铜铅分离时J田TK2Cr07抑制铅矿物，会对环境造成污染，不宜采用。优先浮选工艺比较适合，其特点是：(1)优万方数据 2012年全国选矿前沿技术大会论文集先浮铜采用组合抑制剂ZnS04+Na2S03+sH抑制铅锌，用选择性好的捕收剂z.200选铜，是无氰、铬的药剂制度。(2)铜粗精矿再磨再选，使铜矿物较充分地单体解离，有利于提高铜精矿质量;同时避免全矿石细磨，降低磨矿成本。(3)充分利用有用矿物的可浮性差异，采用铜铅锌依次浮选工艺，各浮选作业之间相互影响较小，易于控制。(4)选铜阶段采用低碱度矿浆环境，有利于金、银的回收率。表5 两种工艺流程开路试验指标品位/% 回收率胍 工艺流程 产品名称 产率/% Cu Pb Zn Cu Pb Zn 铜精矿 3.26 23.62 5.62 4.95 73.98 7.14 5.39 优先浮选铅精矿 3.08 1.15 53.14 3.64 3.40 63.84 3.74 铜精矿 3‘38 21.36 6.87 5.65 69.24 9.09 6.32 混合分离铅精矿 3.17 2.23 51.28 3.64 6.78 65.18 3.82 3.2影响铜浮选的因素为了获得最佳的铜、铅、锌精矿指标，尽可能地提高金属回收率，首先进行了磨矿细度、硫酸锌用量等试验，选择了铜浮选的磨矿细度和硫酸锌用量，磨矿细度为一0.074mm 占76.4%，硫酸锌12009/t。 3.2.1矿浆调整剂选择选择石灰、碳酸钠为调整剂，考察调整剂对铜浮选指标的影响。试验流程为一次粗选、一次扫选，以硫酸锌+亚硫酸钠为铅锌矿物的组合抑制剂，用量(1200+1000)g/t;z.200 为铜的捕收剂，用量(60+20)g/t;松醇油为起泡剂。试验结果表明在自然pH值下浮选，铜矿物浮选速度慢、回收率低，添加碳酸钠、石灰调整矿浆pH值后，铜上浮速度加快，回收率有所提高，石灰效果优于碳酸钠，但石灰用量过高时铜的回收率也有所下降，说明石灰对铜有负面影响，这是由于石灰对黝铜矿有一定抑制作用所致。

3.2.2捕收剂对铜浮选的影响采用选择性好的捕收剂是优先选铜的关键，特别是复杂多金属硫化矿的浮选，捕收剂的选择尤为重要。进行了丁基黄药、乙级黄药、Z.200、丁铵黑药等的对比试验，试验流程为一粗一扫。黄药类捕收剂选择性较差，铜粗精矿含铅锌较高，丁铵黑药效果较Z.200 差。说明Z一200对该矿石中铜矿物具有很好的选择性，可以取得较好的试验指标。z.200 用量过小时，尾矿中铜损失较多，用量过高时铅锌上浮较多，适宜的用量为609/t。 3.2.3铅锌矿物抑制剂的选择矿石中铜铅锌三种矿物可浮性较为接近，在铜浮选中，抑制剂是保证铜精矿质量和铅锌回收率的关键。单独采用硫酸锌抑制铅锌矿物时，铜粗精矿含铅锌较高，效果不是特别理想，经反复调整，在硫酸锌的基础上又增加了硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、腐殖酸钠等药剂，采用多种形式的组合试验，取得了较好效果。实验结果说明，硫代硫酸钠对锌矿物的抑制效果较好，但对铜矿物也有较强的抑制，腐殖酸钠效果不明显，亚硫酸钠效果最优，适宜的用量为14009/t。为了进一步强化对铅锌矿物的抑制，还进行了混合抑制剂SH的试验，该药剂为羧甲万方数据复杂铜铅锌多金属矿选矿工艺研究 ·441· 基纤维素、水玻璃、硫化钠按照一定比例配制，水玻璃与羧甲基纤维素组合对铅矿物抑制效果较好，添加少量硫化钠对铜影响较小，对铅锌具有较强的抑制效果，其作用在于与矿浆中的铜离子生成硫化铜沉淀，从而阻止了铜离子对铅锌硫化矿的活化，增大了铜铅锌的可浮性差异。3种药剂在铜铅锌分离中的抑制作用各有不同特点，利用这3种药剂各自的特点进行组合，产生协同效应来抑铅锌浮铜，取得了较好的效果。SH与硫酸锌、亚硫酸钠组合抑制铅锌，不但可以提高铜精矿的品位，而且铜精矿含铅、锌有进一步降低的趋势。试验结果表明SH用量8009/t为宜。 3.2.4铜粗精矿再磨细度提高有用矿物之间的单体解离度是获得多金属硫化矿有效分离的关键所在。该铜铅锌硫化矿嵌布粒度粗细极不均匀，且部分硫化矿相互间呈微细粒包裹，为提高铜精矿质量、减少互含，必须对铜粗精矿进行再磨，使铜矿物进一步单体解离。铜粗精矿再磨试验是在精选作业抑制剂亚硫酸钠5009/t，SH 500 g/t的情况下进行的。试验结果表明，不再磨细度为一0.038mm占65.4%时直接精选，铜精矿品位较低。图3是再磨细度的试验结果。可见，随着再磨细度的增加铜精矿铜品位明显提高，铅锌含量下降。但是当细度提高到 -0.038mm占84%以上后，铜的品位升高幅度再磨细度0.038mm/%图3再磨细度对铜品位的影响较小，铜回收率有所降低，确定再磨细度为一0.038mm占84.2%。 3.3影响铅浮选的因素 3.3.1石灰的影响该矿石中黄铁矿含量较高，需要添加石灰抑制黄铁矿。选铅试验流程为一粗一扫，药剂制度为SN一9 809/t、ZnS04 8009/t，试验结果表明，石灰对提高铅精矿品位，降低铅精矿锌硫的含量具有重要的作用，过量的石灰对铅亦有抑制作用，鉴于此，适宜的石灰用量为30009/t。 3.3.2 SN一9用量选铅常用捕收剂有乙基黄药、苯胺黑药和SN.9等，SN一9对铅矿物具有较强的选择性和捕收能力，是该矿石中铅矿物的有效捕收剂。在石灰30009/t、硫酸锌8009/t的条件下，考查了SN.9用量对铅浮选的影响。增*nSN.9的用量可使铅的回收率上升，但精矿品位随之下降，适宜的SN.9用量为80趴。

3.3.3硫酸锌对铅的影响为了降低铅粗精矿含锌品位，进行了选铅硫酸锌用量试验。石灰30009/t，SN一9用量为809/t，试验结果表明，随硫酸锌用量的增加，铅精矿含锌品位明显降低，适宜的硫酸锌用量为11009/t。万方数据 ·442· 2012年全国选矿前沿技术大会论文集 3.4选锌试验根据矿石类型和矿石性质，在铜铅浮选尾矿选锌中，选择常用闪锌矿浮选药剂石灰、硫酸铜、黄药、2号油，经一粗一扫，三次精选就可获锌精矿。锌的主要浮选条件见表6。表6锌的主要浮选工艺条件石灰幢·m_3 硫酸铜/g·t。 丁基黄药儋-t。1 2号油/g·t-1 粗选 精选 粗选 粗选 扫选 粗选 扫选 1075 1100 300 40 30 15 5 3.5闭路试验浮选闭路试验是在浮选条件试验所确定的最佳工艺参数的前提下，模拟生产现场连续动态地生产过程，从而考察中矿的分配，药剂累积的变化，以及可能获得的最终分选指标。闭路试验结果表明，铜精矿中铜品位和回收率可以达到23.15%和80.24%;铅精矿中铅品位和回收率分别为52.14%、76.50%;锌精矿中锌品位和回收率分别为47.52%、 75.18%;金总回收率可以达到68.13%，铜铅精矿中分别为56.08%和12.05%;银总回收率可以达到82.200,/0，铜铅锌精矿中分别为30.97%、34.60%和16.63%。这表明工艺是合理的，选别技术指标较好，能较好地解决类似矿石的选矿技术问题。 4结 语 (1)本试验研究紧密结合矿石特性，采用同铜铅锌依次优先浮选的工艺，浮选复杂铜铅锌多金属矿石，能有效地实现铜、铅、锌三种矿物的分离，回收铜、铅、锌、金、银等有用矿物，而且该工艺成熟可靠，技术指标先进，生产现场容易实施。 (2)试验采用药剂为：硫酸锌、亚硫酸钠、SH、Z.200、黄药、2号油、sN一9、硫酸铜，均为常规浮选药剂，具有无毒、无污染的特点，有利于环境保护。 (3)铜粗精矿再磨，而无需将所有原矿都细磨，节约了磨矿成本，同时使铜铅锌矿物进一步单体解离，并起到良好的脱药效果，为铜品位提高创造了有利条件。参考文献 [1】胡为柏，等.浮选[M].北京：冶金工业出版社，1980. [2】王淀佐矿物浮选和浮选剂[M].长沙：中南工业大学出版社，1 986. [3】陈代雄，等.复杂铜铅锌硫化矿浮选新工艺试验研究[J】.有色金属(选矿部分)，2003(2)