难选铅锌硫矿无毒高效选矿药剂试验研究

摘 要：针对湖南宝山难选铅锌硫复杂多金属矿选矿生产中长期使用氰化钠的现状，进行了无毒高效铅锌硫选矿试验研究。通过探索不同选矿工艺方案及大量的铅锌硫选别环保型高效组合药剂，确定了铅优先浮选、锌硫混合浮选、铅中矿再磨再选工艺，铅浮选粗选采用硫化钠、碳酸钠、硫酸锌、亚硫酸钠组合环保型抑制剂，铅精选分别采用碳酸钠、硫酸锌、亚硫酸钠以及硫酸锌、YC两种环保型抑制剂组合，实现铅锌硫选别取消使用氰化钠的目标，获得铅、银回收率比生产大幅度提高的良好选矿指标。关键词：铅锌硫矿物;无毒抑制剂;中矿再磨再选工艺由于铅锌硫多金属矿的矿石性质复杂、难选程度高，采用常规无毒的浮选抑制剂无法获得高品质的精矿产品，因此到目前为止仍有较多的同类型矿山在生产中使用或多或少的氰化钠和硫酸锌组合作为锌硫矿物抑制剂。湖南宝山铅锌银矿在长期的铅锌选矿生产中，就加入了较多的氰化钠、硫酸锌抑制锌、硫矿物，浮选获得铅、锌、硫三种精矿产品。一直以来企业投入了较多的力量试图取消氰化钠在生产中的使用，均未获得成功。难点在于矿石中含有次生铜矿物和大量的活性好的黄铁矿、碳质物存在，矿物间嵌布粒度微细，有用矿物间呈微细粒互相包裹，嵌镶关系及结构复杂，原矿的矿石性质变化太大，矿石品种繁多。试验研究针对矿石性质特点，寻求高效环保组合药剂替代氰化钠，优选工艺流程方案，重点对宝山西部矿和北部矿两种不同的矿样进行了无毒铅锌表1 Table 1 硫选别技术攻关，同时对其它三种矿样进行了验证试验，获得了突破性成果。试验结果显示，采用无毒环保型组合抑制剂可以完全取消氰化钠分离铅、锌、硫矿物，铅粗选采用硫化钠、碳酸钠、硫酸锌、亚硫酸钠和铅精选采用与粗选相同药剂及硫酸锌、YC两种环保型组合抑制剂，采用铅优先分段浮选、锌硫混合浮选、铅中矿再磨再选工艺方案，对两种矿样进行选别都同样可以获得高品位的铅、锌精矿产品，不仅使铅、银回收率有较大幅度的提高，铅、锌精矿品位及锌回收率也有所提高。 1矿石性质 1.1试样化学分析试样化学多元素分析结果列于表1。 1.2试样矿物组成试样矿物组成列于表2。试样化学多元素分析结果 The analysis results of multi-element of the sample %元素TFe Cu Pb Zn S As Mn CaO MgO Si02 AI如3 CaF2 Au Ag 注：Au、Ag单位为∥t 宝山北部、西部矿石的矿物组成有一定差异。 铅、锌矿物含量略低。西部矿石中白云石含量高的多，黄铁矿、磁黄铁 1.3主要矿物特征矿、高岭石等黏土矿物含量也略高;但有价金属 1-3.1铅的存在形式收稿日期：2010.--01--05 作者简介：周菁(1960-)，女，黑龙江哈尔滨人，高级工程师。万方数据 ·44· 有色金属(选矿部分) 2010年第4期表2 试样主要矿物组成及其相对含量 Table 2 The compose and relatively contect of mineral of sample %矿物名称 器 矿物名称 器合计 100.0 100.0 试样中铅93%以硫化铅的形态产出，少量白铅矿。硫化铅以方铅矿为主，少量硫锑铅矿、辉铅铋矿等与方铅矿紧密共生。方铅矿以中粗粒为主呈不均匀不等粒分布，粒度分布广，从致密块状到数微米粒径，几乎与所有金属硫化物如闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂等紧密嵌镶，接触关系复杂，粗粒方铅矿包裹上述矿物，呈细脉状、网脉状、细粒状的方铅矿在上述矿物裂隙中，约有4%一5%的方铅矿颗粒表面有白铅矿、褐铁矿薄膜覆盖。

1.3.2锌的存在形式锌主要以闪锌矿的形式存在，极少量的异极矿、菱锌矿均呈不均匀不等粒分布，同样几乎与所有金属硫化物紧密嵌镶，接触关系复杂。部分闪锌矿包裹有乳浊状黄铜矿或磁黄铁矿，少量闪锌矿呈细脉状产于方铅矿、毒砂、黄铁矿或脉石矿物的裂隙中。 1.3.3硫的存在形式硫主要以黄铁矿的形式存在，呈中粗粒嵌布为主的不均匀不等粒分布，呈粒状或粒状集合体，少量呈细脉状产出，与方铅矿、闪锌矿关系密切，互相穿插、包裹，接触界线不平直。 2选矿试验研究选矿试验研究以宝山北部矿石为主，确定工艺流程后再对西部矿石进行验证试验，以寻求环保型的组合抑制剂、取消氰化钠药剂为出发点，进行了铅、锌、硫浮选工艺研究抑制剂、捕收剂药剂组合条件试验，考察取消氰化钠的可行性，为尽量少地改变现场生产工艺，我们仍采用原生产中的磨矿细度条件一74肌m占78%。 2.1浮选药剂的选择 2.1.1铅粗选抑制剂试验铅粗选抑制剂的选择是取消氰化钠的关键，采用不同的抑制剂组合使用，药剂间产生协同效应，使铅锌硫获得良好分离，试验结果见图1。磨矿添加Na，S 2009/t，粗选添加五组不同抑制剂试验结果表明，与第1组添加了氰化钠组合药剂相比，第 1组可获得铅品位略高、其余指标相同的试验指标，在保障了铅精矿品位和回收率的同时，对锌、硫矿物的抑制效果较好，而且是无毒环保型药剂组合;其他三组条件虽然也是无毒环保型抑制剂但选矿指标略差效果不太理想，最终选择的组合抑制剂为第1组NazC03、ZnSO。、Na2S03。确定了组合抑制剂后，进行了药剂用量试验，试验结果见图2、图 3、图4，三种药剂用量分别为800、1000、3009/t。 2.1.2铅粗选捕收剂试验铅浮选捕收剂选择非常关键，它不仅对铅要有良好选择性，还要对锌、硫矿物的捕收性能差，同堡翅避第1组 Na2c03 400 ZnS0l 1000 NajS03 800 图1 Fig.1 堡槲擎叵第2组 第3组 第4组 第5组 600 石灰1500 1000 1000 1000 1000 NaCN 150 CCO 400 铅浮选粗选抑制剂探索试验结果 The test result of depressants on lead rough flotation 1—铅品位;2—铅回收率;3—锌品位;4—锌回收率;下同堡趔罐堡龉警回 400 500 600 700 800 900 1000 碳酸钠用量，(g·r1) 图2 Na2CO，用量试验结果 Fig.2卟e test result of Na2C03 dosage 蚰∞加∞∞∞如加m o 万方数据 2010年第4期 周菁：难选铅锌硫矿无毒高效选矿药剂试验研究 ·45· 堡趟嚏堡镣娶回 600 700 800 900 1000 1100 1200 硫酸锌用量/(g‘t。) 图3 ZnSO。用量试验结果 Fig.3 The test result of ZnS04 dosage 堡魁龉逮瓣擎回图4 Na2s03用量试验结果 Fig.4 The tea result of Na2S03 dosage 时要保证铅的回收率。我们进行了单一用药和混合用药不同的捕收剂对比试验。试验结果见图5。由图5试验结果可知，第5组Y一89加25号黑药捕收剂效果最好，铅精矿品位及回收率都较高，且含锌量不高，确定第5组捕收剂进行了 Y一89、25号黑药、松醇油不同比例用量试验，试堡遥哩第1组 Y-89 lO 25号黑药60 丁基铵黑药0 松醇油10 第2组 第3组 50 0 0 0 30 苯铵黑药80 O 25 第4组 80 O 0 30 零、褥擎凰第5组 60 20 0 10 图5不同捕收剂对比试验结果 Fig.5 The test reset of different collector 堡氇碹第1组 Y-89 80 25号黑药lO 松醇油15 第2组 60 20 15 第3组 20 60 10 冰、褥娶回第4组 40 40 O 图6捕收剂用量试验结果 Fig.6 The test result of collector dosage 验结果见图6，适宜用量Y一89、25号黑药、松醇油分别为60、20、15加。 2.1.3铅精选抑制剂试验铅精选抑制剂的选择也是获得高品质铅精矿关键因素之一，同样我们经过筛选后进行了三组不同的组合抑制剂试验，试验结果见表3。结果显示采用第1、2组条件ZnSO。、Na2s03、Na2s作为铅精选抑制剂在各作业添加均可以获得良好试验指标。 2.2流程结构的确定 2.2.1 铅浮选流程结构的确定铅浮选合理的流程结构也是保证矿物问有效分离、获得合格精矿产品的关键因素之一。采用确定的药剂制度，采用一次粗选、四次精选、两次扫选中矿顺序返回流程进行了铅浮选闭路试验，试验结果不理想，铅精矿品位较低仅58.7%。经过对精选中矿、扫选中矿(简称中矿)及铅精矿镜下鉴定：中矿中方铅矿的单体率只占50%～55%，而且连生体主要与黄铁矿、闪锌矿呈复杂连生，这是进行闭路试验时中矿顺序返回后，与铅矿物连生的锌、硫矿物大量上浮影响铅精矿品位提高的原因;铅精矿中的锌矿物单体率仅为35%，黄铁矿单体率仅为 70%，他们主要与方铅矿毗连连生，其次被方铅矿包裹或与方铅矿复杂连生。因此为了提高铅精矿的品位且保证回收率，对流程结构做了以下调整：将流程中铅精选中矿l和两个扫选精矿合并再磨矿后单独浮选，浮选获得的铅精矿返回到主干流程精选一作业，在再磨矿过程中添加适量的石灰、硫化钠加强对硫铁矿的抑制，可以获得高品位铅精矿。调整后的流程结构见图7。砌如舳∞∞∞柏∞加

2.2锌浮选流程结构的确定锌浮选采用常规的药剂制度，用硫酸铜活化被抑制的锌矿物后，添加黄药、起泡剂可使锌矿物得到良好的回收。但是原矿中还含有硫铁矿也是我们回收的对象，在铅浮选时产出尾矿l和含硫高的尾矿2，试验中我们考察了将尾矿1和尾矿2合并后混合浮选锌硫矿物，由于尾矿2中的硫矿物被石灰等药剂抑制过，若与尾矿1合并后混合浮选锌硫矿物，尾矿2中的硫只添加硫酸铜和黄药将难以回收，经过不同的流程方案试验后，确定了对浮铅尾矿1混合浮选锌硫矿后、锌硫粗精矿与尾矿2合并进入锌、硫分离作业。原则流程见图8。原矿浮铅尾矿2 图7铅浮选原则流程 Fig.7 The principles flowsheet of lead flotation 浮铅尾矿2 浮铅尾矿1 锌精矿 硫精矿扫精矿 尾矿顺序返回图8锌浮选原则流程 Fig.8 The principles flowsheet of zinc flotation 2.3铅、锌浮选全流程试验指标按照确定的铅、锌、硫浮选工艺，进行北部矿石铅锌硫浮选全流程闭路试验，同时采用该工艺流程对西部矿石进行闭路试验，由于西部矿石比北部矿石难选，在北部矿石试验的基础上，进行了抑制剂适当调整，试验结果见表4。上述两个试验成功后，我们又采用该技术对另外两种不同矿样进行了铅浮选段的验证试验，试验结果见表4。结果表明，采用环保型抑制剂，在无氰化钠浮选条件下通过调整流程结构，对宝山铅锌矿四种矿样闭路试验均可以获得良好的选矿试验指标。 3对浮选药剂选择的讨论试验中浮选药剂的选择以无毒、高效为原则，考虑到混合用药的协同效应，对浮选抑制剂万方数据 2010年第4期 周菁：难选铅锌硫矿无毒高效选矿药剂试验研究 ·47· 及捕收剂的选择我们均采用多种药剂组合使用。碳酸钠与硫酸锌、亚硫酸钠组合抑制锌矿物效果良好，其原理是三者同时添加，矿浆pH值在8-9 时，闪锌矿表面上形成硫酸锌和氢氧化锌，出现的沉淀是非晶质的亲水性胶体，溶解度很小，沉淀在闪锌矿表面，使闪锌矿亲水又能阻止捕收剂与闪锌矿吸附[1】。同时由于矿浆中有较多的次生铜离子，而亚硫酸钠具有还原性，将矿浆中的 Cu：+还原为Cu+，于是降低了对闪锌矿、黄铁矿有活化作用的cu2+的浓度，使锌、硫的可浮性降低[¨。磨矿时添加硫化钠可沉淀矿浆中Cu“。捕收剂Y一89加25号黑药的混合使用，也是利用药剂间的协同效应，Y一89捕收性能强、选择性能好，而25号黑药选择性能好，但捕收性能差，二者互补获得良好的选矿效果。 4对流程结构的讨论试样中的铅、锌、硫紧密嵌镶，接触关系复杂，三者互相包裹呈细脉状、网脉状、细粒状。针对矿石性质，研究中采用的铅优先浮选工艺，粗选首先采用中性pH值、无毒环保型选矿药剂组合后添加获得大部分品质高的铅矿物;扫选时浮选出品质较差、单体率低的铅矿物，但该部分铅是铅回收率的保障，流程中将该部分单体解离程度低的铅扫选精矿和前期铅精选中矿1合并(简称中矿)再磨再选，在选别中添加硫化钠、石灰可以很好地抑制扫选时上浮的大量黄铁矿，获得品位较高的铅精矿后返回至铅粗选精矿精选1作业。选矿工艺特点，中矿再磨不仅有利于目的矿物单体解离度的提高，而由于该部分中矿产率低，再磨矿后的浮选过程中添加的石灰、硫化钠相对较少，在取消氰化物的同时，可以保证高的铅精矿品位和回收率，银回收率也比生产中有较大幅度的提高。锌浮选工艺采用针对两种尾矿、从不同作业入选的流程结构，解决被石灰抑制后的黄铁矿难选问题，使黄铁矿得到良好综合回收。 5 结语针对原生产中多年来采用添加氰化钠进行铅锌硫选矿的状况，经过无氰浮选工艺大量的试验研究，结果证明采用无毒组合药剂替代氰化钠、中矿再磨再选浮选回收铅锌硫矿物新技术，可以获得良好选矿试验指标。铅精矿品位含铅66.06%、银1523∥t，铅回收率91.12%、银在铅精矿中回收率83.36%，不仅铅精矿品位有所提高，而且铅、银回收率有较大幅度的提高，锌选矿指标也比原生产有所提高。经过对五种不同试样进行验证试验，结果表明，该技术工艺成熟、稳定性好、适应性强，具有广泛的推广价值。万方数据 ·48· 有色金属(选矿部分) 2010年第4期参考文献 [1]朱玉霜，朱建光编著.浮选药剂的化学原理[M].长沙：中南工业大学出版社，1996，306—317. [2]朱建光，周菁编著.钛铁矿、金红石和稀土矿选矿技术 [M].长沙：中南大学出版社，2009，221-222. [3]湖南有色金属研究院.提高宝山西部和北部矿铅锌银矿体中铅锌金银选矿回收率选矿试验研究报告[R].2009. HIGHER EFFICIENCY AND NON--TOXIC MINERAL SEPARATION TECHNOLOGY OF COMPLEX LEAD-ZINC.sULPHUR ZHOU优叼 (Hunan Non-ferrous metals Research Institute，Changsha 41 0015，China) ABSTRACT In order to solve Hunan Baoshan complex lead——zinc—-sulphur ore production state of the use of sodium cyanide long time，we had made a mineral process technology of non-toxic and hi【gher efficiency research.It had pass through to explore diffrent mineral process circuit and a lots of hisher efficiency combine prescription，had finded a flowsheet of sub-flotation of lcad，zinc and sulfur mixed—flotation and lcad middle product re一鲥nding and re-election.1ead roughing had used of sodium carbonate，zinc sulfate，sodium sulphurous，lesd concentration had used of sodium carbonate，zinc sulfate，sodium sulphurous and zinc sulfate YC combination of two kinds of environment-friendly inhibitor.to abolish of the use of sodium cyanide，to obtain lcad，silver recovery higher extent increase. Key words：lead—zjnc—sulphur minearl;non-toxic inhibitor;re-grinding and re-selection proces 山东省安丘市选矿药剂厂 ——热忱向您提供高效选矿药剂—— ·高效起泡剂BK一201和A一200起泡剂发泡速度快，脆散性好，用量省，有利于提高精矿品位和回收率。 ·选择性捕收剂钼友一号、xF-3、PJ一052和捕金灵一号分别是钼矿、铜钼矿和铜金银矿石的选择性捕收剂。 ·氧化矿选择性捕收剂氨基脂肪酸和亚油酸铵用于非金属氧化矿和黑色金属氧化矿的捕收剂及有色金属的辅助捕收剂，矿浆温度不低于IO。C时效果好。厂长：孟庆禄 地址：山东省安丘市王家庄镇邮编：262105 电话：0536-4750103网址：http：//www.aqyj.Cll 万方数据