四川某难选低品位氧化锌矿选矿工艺试验研究

摘要：针对NJ,I某氧化锌矿锌含量偏低、氧化程度较深，泥化严重的特点，提出了“硫化锌优先浮选一尾矿摇床脱泥一氧化锌硫化浮选”工艺流程。在原矿锌品位为1.45%时，可获得锌品位38.42%、锌回收率32.63%的硫化锌精矿和锌品位31.24%、锌回收率 35.73%的氧化锌精矿，所得硫化锌精矿及氧化锌精矿累计锌品位为34.30%，锌回收率为68.36%，取得了较理想的选矿指标。关键词：选矿;氧化锌矿;硫化浮选;摇床脱泥

Beneficiation Technology for Refractory Low-grade Zinc Oxide Ore from Sichuan LUO Xian—pin91，LUO Li—yin91，YANG Bei2，CHEN Xiao—min91，LU Ling—zhil (1.Jiangxi University of Science and Technology，Ganzhou 34 1 000，Jiangxi，China;2.Changsha Research Institute of Mining and metallurgy Co Ltd，Changsha 410012，Hunan，China) Abstract：To recover a highly oxidized and slimed zinc oxide ore with low content of zinc from Siehuan Province，a technological flowsheet was introduced consisting of preferential flotation of zinc sulfide，desliming by tabling and sulfu— ration flotation of zinc oxide.From a iMfl—of-mine ore with a zinc grade of 1.45%，a zinc sulfide concentrate with zinc grade and recovery of 38.42%and 32.63%，respectively，and a zinc oxide concentrate with zinc grade and recovery of 31.24%and 35.73%，respectively，were prepared，and the total zinc grade and recovery were 34.30%and 68.36%， resulting in good separation index. Key words：beneficiation;zinc oxide ore;sulfuration flotation;desliming by tabling

四川某氧化锌矿锌含量偏低，仅1.45%，矿石组成较复杂，不仅有原生矿的残面，而且次生矿物较多，锌矿物主要以闪锌矿、菱锌矿、异极矿形式存在，氧化程度较深。该矿属强风化矿石，主要为松散的粉矿，含泥量较高，对选矿造成极大的困难，本质上属低品位难选氧化锌矿石。针对该矿的矿石性质，对其进行了详细的选矿工艺研究，最终确定“硫化锌优先浮选一尾矿摇床脱泥一氧化锌硫化浮选”工艺流程，并获得了较好的选别指标。 1 矿石性质原矿化学多元素分析结果见表1。矿石中金属矿物主要有闪锌矿、菱锌矿、异极矿、水锌矿、硅锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、白铅矿、铅矾、孔雀石、褐铁矿等，脉石矿物主要为方解石、石英、绢云母、白云石等;锌矿物主要以氧化态和硫化态两种形式存在，氧化率达65%左右。矿物嵌布特征较复杂，闪锌矿表面被次生的水锌矿交代残余，有的还被水锌矿呈细小薄膜状或土状粘附;菱锌矿呈他形-半自形粒状镶嵌，有的含有铁质呈环带构造;异极矿呈板状、柱状，无色透明，集合体呈放射状、扇形分布于脉石中，有的异极矿则呈脉状产出穿切白云质岩石。该矿石为强风化矿石，主要是松散的粉矿，含泥量较高，对选矿造成极大的困难，该矿总体上属低品位难选氧化锌矿。 2试验方案及设备 2.1 试验方案该矿石中锌矿物主要以氧化态和硫化态两种形式存在，目前氧化锌矿的选矿方法仍以浮选为主¨q]，因 ①收稿Et期：2012-06Ⅲ4 基金项目：闰家自然科学基金项目(50704018);江西省科技支撑计划(2011lBBE50015);江两省l{{j然科学基金项目(0450068，2007GQC0643) 作者简介：罗仙平(1973一)，男，湖北仙桃人，教授，博土，主要研究方向为金属矿产资源高效开发和综合利用。煮 巍万方数据第6期 罗仙平等：四川某难选低品位氧化锌矿选矿工艺试验研究 4l 此，本文采用“先浮选硫化锌后浮选氧化锌”的原则工艺流程。但原矿含泥量较高，为消除矿泥对选矿过程的有害影响，分别探索了3种脱泥方式，即原矿预先脱泥、原矿磨矿后直接脱泥和硫化锌浮选尾矿脱泥，通过试验对比，最终确定采用硫化锌浮选尾矿脱泥的方案，该方案既能优先浮选出较易浮的闪锌矿，又能消除矿泥对氧化锌浮选的有害影响，以达到最大限度地回收矿石中的锌矿物。 2.2试验设备和药剂试验设备包括XMQ-240 X 90锥型球磨机磨矿， XFD系列单槽和XFG系列挂槽浮选机浮选，LY一1 100× 500 X430系列小型摇床。试验用水为自来水，试验试剂除捕收剂、起泡剂为工业产品外，其它均为分析纯。

3试验结果与讨论 3.1硫化锌浮选 3.1.1 Na，S用量试验 以丁基黄药作闪锌矿浮选的捕收剂时，由于闪锌矿表面被次生的水锌矿交代残余或被其呈细小薄膜状及土状粘附，阻碍了丁基黄药与闪锌矿之问的充分作用，因此需用Na：s预先硫化闪锌矿，消除其对闪锌矿浮选的影响。为此考察了Na，s用量对选矿指标的影响，试验流程见图1，试验结果见图2。原矿：Na2C03 ：分散剂：CuS04 ：丁基黄药：28油硫化锌 浮选硫化锌粗精矿 尾矿图l Na：S用量试验流程 Na2s用量/(g·f1) 图2 Na：S用量对硫化锌粗选的影响由图2可见，随着Na：S用量增加，硫化锌粗精矿中锌品位和回收率均有较大幅度的提高，当Na：s用量增加到2 000 g/t时，锌品位和回收率达到最佳指标，所以选取Na：S用量为2 000 g/t较为适宜。 3.1.2分散剂种类及用量试验由于该矿石次生氧化强烈，泥化程度较深，加大了选矿的难度，为消除矿泥对浮选的有害影响，考虑添加矿泥分散剂，为此进行了六偏磷酸钠、水玻璃、六偏磷酸钠+水玻璃的对比试验。试验结果表明，使用组合分散剂六偏磷酸钠+水玻璃，能显著减小矿泥和可溶性盐类矿物的有害影响，因此选取六偏磷酸钠+水玻璃组合作为分散剂，并在此基础上考察了其总用量对硫化锌粗选的影响。试验结果表明，随着组合分散剂用量的增加，硫化锌粗精矿中锌品位呈逐渐上升趋势，但用量过多会影响回收率，综合考虑分散剂总用量确定为800 g/t。 3.1.3 组合分散剂配比试验考察了组合分散剂六偏磷酸钠+水玻璃的配比试验，固定分散剂总用量为 800 g/t，试验流程同图1，试验结果见图3。图3 六偏磷酸钠与水玻璃的配比对硫化锌粗选的影响由图3可见，当六偏磷酸钠与水玻璃用量配比为 1：1时，硫化锌粗精矿中锌品位和回收率都达到最佳指标，因此，将组合分散剂六偏磷酸钠+水玻璃的配比控制在1：1较为合适。 3.1.4矿浆pH值试验 以Na：co。作为矿浆pH值凋整剂，考察了矿浆pH值对选别指标的影响，试验流程同图1，试验结果见图4。矿浆pHf『ff 图4矿浆pH值对硫化锌粗选的影晌万方数据 42 矿冶工程 第32卷由图4可见，随着矿浆pH值从7提高到10，粗精矿中锌品位和回收率不断升高，但当矿浆pH值增至 11时，品位和回收率开始明显下降。从试验现象看，矿浆发粘，脉石上浮量较大，恶化了浮选过程。因此选取矿浆pH值为10较为适宜，此时Na：CO。用量为 6 000 g/t。 3.1.5 CuSO。用量试验CuS04是闪锌矿的一种有效活化剂，Cu2+能在闪锌矿表面形成疏水膜，大大增强闪锌矿的表面活性，而CuSO。的用量直接影响闪锌矿的活化程度‘3j，CuSO。用量太少时，Cu2+会与黄药作用生成黄原酸铜沉淀，将失去Cu2+的活化作用;CuSO。过量时，不仅活化闪锌矿，还活化其他金属矿物，并且会使泡沫性质变脆，恶化浮选过程。为此，本文进行了 CuSO。用量试验，试验流程同图1，试验结果见图5。 cuso,用量/(g·f1) 图5 CuSO。用量对硫化锌粗选的影响由图5可见，随着CuSO。用量从200 g/t增加到 600 g/t，锌品位和回收率都有明显的提高，若继续增加cuSQ。用量，二者均开始下降，因此后续试验选取 CuSO。用量为600 g/t。

3.1.6磨矿粒度试验 固定丁基黄药用量140 g/t，六偏磷酸钠+水玻璃(1：1)组合药剂总用量800 g/t， CuSO。用量600 g/t，按照图1所示流程，进行了磨矿粒度试验，结果见图6。试验结果表明，随着磨矿粒度变细，锌粗精矿中锌品位降低，回收率逐渐升高，当一0.074 mm粒级含量/%图6磨矿粒度对硫化锌粗选的影响一0.074 mm粒级含量超过80%后，锌回收率开始下降。因此选取一0.074 mm粒级占80%作为后续试验磨矿粒度。 3.1.7精选条件试验为得到合格的硫化锌精矿，进行了精选试验，并添加适量的分散剂。试验结果表明，经过三次精选后，可使硫化锌精矿中锌品位达到 41.25%，回收率达到27.50%。 3.2氧化锌浮选 3.2.1 脱泥工艺流程选择 氧化锌矿主要的选矿工艺为硫化.胺类捕收剂浮选法【4i，但该法对矿泥和可溶性盐类矿物较敏感，因为矿泥具有较大的比表面积，会吸附胺类捕收剂，消耗药剂量，且可溶性盐类矿物和一些脉石矿物在有氧的溶液中，与氧化锌矿接触时生成相应的可溶盐及氢氧化物，也会污染氧化锌矿物表面，恶化浮选过程，导致精矿产品锌品位和回收率均不理想”o。探索性试验结果表明，氧化锌浮选前先进行摇床脱泥，可以消除矿泥的有害影响，获得锌品位为 5.61%，回收率为30.37%的氧化锌粗精矿，与不进行摇床脱泥相比，氧化锌粗精矿锌品位提高了4.13%，回收率提高了9.96%。可见，矿泥对氧化锌浮选影响较大，因此选取“尾矿摇床脱泥.硫化浮选”工艺作为后续浮选氧化锌的工艺流程，试验流程见图7。氧化锌粗精矿 尾矿图7硫化锌浮选尾矿摇床脱泥一氧化锌浮选流程 3.2.2组合分散剂用量及配比试验虽然摇床脱泥作业丢弃了部分脉石，但大部分脉石随摇床精矿产出，并以石英、方解石为主，为消除它们对浮选过程的影响，仍需添加分散剂，而组合分散剂六偏磷酸钠+水玻璃的效果最佳。确定分散剂总用量为1 000 g/t，在此基础上考察了六偏磷酸钠与水玻璃配比对氧化锌浮选的影响，试验流程见图7，试验结果见图8。试验结果表明，当六偏磷酸钠与水玻璃用量配比为1：1时，氧化锌粗精矿的选矿指标较好，因此确定六偏磷酸钠与水玻璃用量为500+500 g/t作为后续试验条件。万方数据第6期 罗仙平等：四川某难选低品位氧化锌矿选矿工艺试验研究 43 六偏磷酸钠：水玻璃图8 六偏磷酸钠与水玻璃的配比对氧化锌粗选的影响 3.2.3 Na：s用量试验 Na：s是影响硫化一胺类捕收剂浮选法浮选氧化锌的重要因素，它一方面可以调节矿浆pH值，使氧化锌表面带负电，创造浮选的外部条件，同时对氧化锌矿有很好的硫化作用∞-。考察了 Na，S用量对氧化锌浮选指标的影响。试验流程见图 7，试验结果见图9。 Na：s用量/(g·t1) 图9硫化钠用量对氧化锌粗选的影响由图9可见，随着Na：s用量不断增加，锌精矿品位和回收率均升高，当Na：s用量为1 500 g/t时，氧化锌精矿中锌品位为7.21%，锌回收率36.20%，因此选取Na，s用量为1 500 g/t作为后续试验条件。 3.3工艺流程试验在条件及开路流程试验的基础上，进行了闭路流程试验。试验流程与药剂制度见图10。采用“硫化锌优先浮选一尾矿摇床脱泥一氧化锌硫化浮选”工艺流程，在原矿含锌1.45%时，可获得锌品位38.42%、锌回收率32.63%的硫化锌精矿和锌品位31.24%、锌回收率 35.73%的氧化锌精矿，所得硫化锌精矿与氧化锌精矿累计锌品位为34.30%，锌回收率为68.36%。 4结 语 1)四川某氧化锌矿为强风化矿石，主要是松散的粉矿，含泥量较高，给选矿造成极大地困难。矿石矿物氧化锌精矿图10“硫化锌优先浮选-尾矿摇床脱泥-氧化锌硫化浮选”闭路试验流程组成较复杂，以次生矿物为主;原矿含锌仅为1.45%，其中锌矿物以闪锌矿、异极矿、菱锌矿为主，锌矿物粒级属细.中粒范围，该矿总体上属低品位难选矿石类型。 2)根据该矿石的性质，提出采用“硫化锌优先浮选.尾矿摇床脱泥一氧化锌硫化浮选”工艺流程来回收该矿石中的锌矿物，在原矿含锌1.45%时，可获得锌品位38.42%、锌回收率32.63%的硫化锌精矿和锌品位31.24%、锌回收率35.73%的氧化锌精矿，所得硫化锌精矿和氧化锌精矿累计锌品位为34.30%，锌回收率为68.36%，取得了较为满意的选别指标。 (下转第46页) 万方数据矿冶工程 第32卷过滤一烘干改为浓缩.过滤。精矿压滤指标见表3。表3精矿压滤技术指标从表3可以看出，精矿滤饼水分均控制在14%以下，明显低于25 1T12绳索式圆筒过滤机的精矿滤饼水分，且运行稳定。

4.3效果 ⅪZ自动压滤机自2007年运行以来，经济效益和环境效益明显。显著特点如下： 1)生产成本明显降低。据初步核算，与25 ITl2绳索式圆筒过滤机(精矿需三段脱水)相比，操作人员减少10人，燃煤节约150 t/a，水电节约8万衫年，维修费用节约8万元，年节约生产成本60.5万元。 2)处理能力大。采用2台设备同时工作，每天生产5～6 h即可完成生产任务。 3)运行可靠，机构简便，操作维护方便，自动化程度高。 4)滤液清澈度高，可以作为回水使用，节约了清水，环保效益好。 5)由于精矿滤饼含水率降低，汽车运输过程中不存在精矿流淌现象，既减少了锑金属损失，又保护了环境。 4.4存在的问题及建议因浮选精矿中夹带有导爆管、木梢等杂物，妨碍电磁阀的开关，导致电磁阀容易损坏，提高了维修难度及生产成本。故在生产中应对浮选精矿进行严格的脱渣控制，杂物不得进入浓缩机;另外压滤机的阀门开关控制在时间上并不需要极速控制，因此可以选用价格较低的、经久耐用的气动阀门。由于硫化锑矿浮选精矿粘度大，压滤拉开卸矿时，总有滤饼不能自动掉下，需要操作人员辅助卸矿，增加了操作人员的劳动强度。因此操作人员应每班对滤布进行清洗，保持滤布的清洁，同时建议厂家采取措施改进滤饼卸矿系统。 5结 语 1)采用XJZ28/1000型高效自动压滤机能够将锡矿山硫化锑选厂难以过滤的浮选精矿滤饼水分控制在冶炼制粒要求的水分以内，取消了烘干作业，综合成本低，同时减少了运输费用及精矿在运输过程中的途损，经济、环境效益明显。 · 2)该压滤脱水工艺简单，设备配套合理;设备结构简单，密封陛能好，过滤介质使用寿命长，脱水效果好;操作简单方便。对粒度小、粘度大、滤饼水分要求高的难过滤物料具有推广应用价值。参考文献： [1]胡熙庚.有色金属硫化矿选矿[M].北京：冶金工业出版社， 1987. [2] 曾新民，潘竞虎，周建立.陶瓷过滤机在金川铜镍精矿生产中的应用[J].有色金属，2001(2)：29—34. [3]李远国.xJz新型机械卧式自动压滤机在新塘铜矿的应用[J].矿冶工程，2002(2)：65—66. (上接第43页) 参考文献： [1]刘荣荣，文书明.氧化锌矿浮选现状与前景[J].国外金属矿选矿，2002(7)：17—19. [2]李玉琼，陈建华，陈晔，等.西藏某氧化锌矿浮选试验研究[J].矿冶工程，2009(4)：28—32. [3] 郑伦，张笃，刘运财.凡口矿高碱介质中闪锌矿浮选特性研究[J]，矿冶工程，2005(6)：37—40. [4]段秀梅，罗琳.氧化锌矿浮选研究现状评述[J].矿冶，2000，9 (4)：47—51. [5]刘志斌，朱从杰，江川艳.某氧化锌矿石选矿工艺研究[J]，有色金属(选矿部分)，2002(3)：9—11. [6] 陈哗，陈建华，李玉琼.异极矿氧化锌矿石浮选试验研究[j].矿业研究与开发，2008，28(4)：38—40.万方数据