勐糯铅锌矿选矿工艺的生产现状及优化探讨

摘 要：根据勐糯铅锌矿矿石中目的矿物呈微细粒不均匀嵌布、共生关系密切且含有易泥化黏土矿物的特点，结合选矿工艺参数和技术指标，对选矿工艺进行了全面分析，得出矿石选别不理想的难点在于：过磨导致微细粒级含量高、浮选设备及药剂制度不能适应矿物分选的要求、超载运行的浓缩过滤工艺造成回水利用对浮选系统的干扰，以及缺乏必要的自动检测与控制技术。站在选矿技术发展进步的角度，针对性地提出：选择合理的磨矿介质、采用高频振动细筛分级、阶段磨矿等降低磨矿过粉碎;优化药剂制度、采用细粒级浮选设备等强化微细粒浮选;采用适合的消泡剂、絮凝剂、压滤机等提高微细粒脱水效率;采用自动检测与控制技术稳定选矿工艺流程等，以促进选矿技术指标和经济效益的提高。关键词：铅锌分选;选矿工艺;细磨工艺;微细粒浮选;脱水;过程控制中圈分类号

Current Production Status and Optimization Discussion of Mineral Processing Technology for the Lead-zinc Mine in Mengnuo AO Shunful，HUl Shihel，WANG Yanmin2，LI Chunlan2，ZHAO z『l弘2，HUANG Maolian92 (1.Chihong Technology&Engineering Co.，Ltd.，Qujing 655000，China; 2.Yunnan Yongchang Lead&Zinc Co.，Ltd.，Longling 678307，China) Abstract：Due to the aim mineral is micro—grain and embedded not evenly，with close symbiosis relationship and contains clay mineral which is easily become mud in the Lead-zinc mine in Mengnuo， This thesis makes a comprehensive analysis on the mineral processing technology combing its parameters and technology standard，drawing the conclusion that the main factors affecting the separation indexes are fine dissemination size of minerals，easy to slime clay minerals，overgrinding of mill，unsuitable flotation device，irrational flotation reagent system，mismatched dewatering ability，and without mineral processing automation control technology.In order to improve the mineral processing technology，this thesis point out some improvement measure such as reasonable grinding medium，fine screening classification and staged grinding to reduce over—grinding，optimized flotation reagent system and flotation device to strengthen flotation recovery of fine minerals，defoamer，flocculant and filter press were being used for dewatering， adopting appropriate automatic detection and control technology to stabilize mineral processing process，in order to facilitate technical index and economic improvement. Key words：lead-zinc ore separation;mineral separation;fine grinding process;micro—fine flotation;dewatering;process controlling

位于云南省保山市龙陵县的勐糯铅锌矿兴建于 1958年，历经60多年的发展壮大，现矿山选矿生产能力为l 400 t/d，分别由1 000 t/d新系统及400 t/d老收稿日期：2016—08—02 作者简介：敖顺福(1982一)，男，汉族，云南昭通人，选矿工程师，主要从事选矿技术研究及管理工作。系统组成。新系统基于老系统的选别工艺流程、生产技术经验及技术革新成果于2012年建成投产，新、老系统共用原老系统的浓缩过滤作业，破碎筛分、磨矿分级、选别分离作业彼此独立并行;因矿山采选产能不匹配，新系统投产后由其独自承担选矿生产任务。新系统破碎为两段一闭路碎矿流程，碎矿产品粒度一12 mm;磨矿采用一段闭路磨矿流程，万方数据第5期 敖顺福等：勐糯铅锌矿选矿工艺的生产现状及优化探讨 7l 磨矿产品粒度为一74斗m占80%～85%;选别流程采用优先浮选流程，铅选别循环为一次粗选、两次扫选、三次精选组成，选铅后的矿浆给入锌选别循环，锌选别循环为一次粗选、两次扫选、三次精选组成，依次产出铅精矿和锌精矿。与老系统相比，新系统获得的部分关键技术指标得到了提升，详细指标见表1。表1选矿生产技术指标 Table 1 The technical index of mineral processing production /%从表1中可以看出，新系统投入生产使用后，实现了部分选矿指标的提高，但精矿品位、金属回收率等仍不理想，为了提高矿产资源利用率及应对持续低迷的铅锌市场压力，提高勐糯铅锌矿的选矿指标显得尤为重要。现立足于勐糯铅锌矿矿石性质及选矿生产实践经验，结合行业的新技术(新工艺、新设完善勐糯铅锌矿选矿工艺的途径及措施。 1 原矿性质 1.1 原矿多元素分析及矿物组成勐糯铅锌矿区地处保山一镇康弧后盆地中部姚关一酒房复式向斜南缘，原矿多元素分析结果见备、新药剂等)的发展现状，仅从理论角度探讨优化 表2，原矿矿物组成及相对含量分析结果见表3。表2原矿多元素分析结果 Table 2 Multi—elemental analysis of run—of-mine ore /% 1.2 主要金属矿物的嵌布特征方铅矿：矿石中唯一的铅矿物，常呈半自形一它形粒状，部分为细脉状、星散状微细粒分布，与方解石、白云母、石英等颗粒紧密连生或致密共生;方铅矿的嵌布粒度微细且分布极不均匀，粒径范围12～ 150¨m，其中一20斗m粒级占39.20%。闪锌矿：矿石中主要的锌矿物，常呈半自形一它形粒状，部分为星散状微细粒分布，与方铅矿、方解石、石英等紧密连生或致密共生，部分包裹石英等脉石矿物颗粒;闪锌矿的嵌布粒度略粗且分布不均匀，粒径范围在12～300 Ixm，其中一20肛m粒级占21.1%。菱锌矿：矿石中的锌矿物之一，常呈它形粒状，常与菱铁矿、白云母、方解石等颗粒紧密连生或致密共生;菱锌矿的嵌布粒度微细，粒径范围在12～150肛m，其中一20 txm粒级占18.16%。从选矿的角度来看，该矿石选别困难，存在一系列的难题：1)铅矿物、锌矿物种类较少，但脉石矿物种类繁多，各类矿物间的可浮性差异较大，部分与目的矿物可浮性差异小，影响有用矿物的浮选分离; 2)有用矿物的嵌布粒度细且不均匀，方铅矿及菱锌矿嵌布粒度微细、闪锌矿嵌布粒度较粗，闪锌矿与方铅矿共生关系密切，影响矿物单体解离;3)白云母、绿泥石为黏土矿物，以及含锰菱铁矿，在碎磨过程中均易泥化，会干扰有用矿物的浮选分离。 2 影响选矿技术指标的因素及改进途径 2.1 优化破碎筛分。降低破碎产品粒度减小破碎产品粒度，虽会增加破碎费用，但多碎万方数据 72 有色金属工程 第7卷少磨更有利于选矿厂实现碎磨作业节能降耗。相关研究表明，碎矿粒度15～12 mm并不一定是最佳粒度，如能把碎矿最终粒度降至5～10 mm，对提高磨机生产率及碎磨整体效益都是有利的。11。勐糯铅锌矿选矿厂采用两段一闭路碎矿流程，破碎设备为常规颚式破碎机及圆锥破碎机，最终碎矿产品粒度一12 mm，在现场要求采用一段磨矿达到较细磨矿粒度的情况下，一12 mm的破碎产品粒度显得不够合理，降低入磨粒度、提高磨矿效率就显得非常必要。可通过以下途径进一步降低破碎产品粒度： 1)加强破碎生产技术管理，降低破碎产品粒度。在现有的设备条件下，合理调整破碎比，定期加强破碎机排矿口的检查、调节，降低破碎产品粒度，并更换使用更加合理的筛子进行检查筛分，以降低破碎产物的最终粒度。 2)对现有设备进行技术改造，改善破碎产品粒度组成。鉴于国内外破碎设备在质量及性能方面的差距，可引进国外的辊式破碎机、高压辊磨机等先进设备替换现有的细碎设备，以解决现有破碎设备生产效率低、粒度组成不合理等的问题‘21。

2.2优化磨矿分级，改善磨矿粒度组成磨矿的目的是让有用矿物和脉石矿物充分解离，这是矿石有效选别的先决条件，并且矿石选别受到磨矿产品粒度的限制，粒度过粗不利于分选，过细则难以回收;所以在磨矿中提高矿物的单体解离度时，需减少产品中过粗、过细粒级的含量，提高中间易选粒级含量。勐糯铅锌矿的矿石性质软而脆，目的矿物呈微细粒不均匀嵌布，且含有易泥化黏土矿物，在增加磨矿细度、提高目的矿物单体解离度的过程中，易造成目的矿物的过粉碎及泥化现象。生产上采用一段闭路磨矿流程，磨矿产品粒度组成较差：当磨矿产品粒度控制在一74¨m占80%～85%时，回收效果较差的一37斗m粒级通常占到了60%以上，而易于选别的一74、+37斗m粒级含量较低。针对勐糯铅锌矿磨矿分级工艺，有大量的研究工作亟待开展，主要工作如下： 1)优化磨矿条件，改善磨矿产品粒度组成。针对现有球磨机，开展磨矿介质尺寸、形状、材质等参数的研究，可采用球磨机精确化装补球进行精细化磨矿¨1、短柱形小尺寸钢锻代替钢球进行针对性磨矿”’等的研究应用。 2)采用高频振动细筛代替螺旋分级机，提高分级质量。螺旋分级机与水力旋流器均按沉降规律对物料进行分级，其稳定、精细分级性能低，在磨矿过程中易导致粒度合格但密度大的铅矿物、锌矿物在返砂中反富集，加剧有用矿物过粉碎，适宜采用严格按照几何尺寸分级的高频振动细筛替换螺旋分级机，以及时筛分排出合格粒级，减少返砂中的合格粒级含量。 3)采用多段磨矿代替一段磨矿，改善磨矿综合效益。一段磨矿的磨矿比较大，但磨矿效率低、产品易过粉碎，为改善这一问题，可采用多段磨矿，并针对各段球磨机内的物料粒度及可磨性的差异，采用不同的磨矿作业条件、合适的磨矿介质尺寸及配比等，以提高磨矿效率及降低过粉碎。鉴于铅矿物、锌矿物嵌布粒度细且极不均匀，更适宜采用阶段磨矿、阶段选别工艺，并深入开展浮选中矿选择性分级再磨浮选的研究应用‘5。，以及采用搅拌磨等先进的细磨设备对中矿进行再磨。

2.3优化选别分离。提高选矿效率随着浮选技术的发展、浮选设备的创新及高效药剂开发，铅锌高效分选技术日益完善，浮选粒度下限降低、浮选药剂分选性提高，促进了铅锌选矿技术指标的不断提高。勐糯铅锌矿选矿厂采用先铅后锌，优先浮选原则流程，使用浮选机为国产的常规 XGK及BF型浮选机，铅选别循环采用硫酸锌与亚硫酸钠组合强化锌矿物抑制，采用乙基黄药捕收铅矿物，锌选别循环采用硫酸铜活化锌矿物，采用丁基黄药、25 4黑药及丁基铵黑药组合强化锌矿物的捕收。在铅选别循环，采用了较强的捕收剂，在强化捕收铅矿物时，会使部分易浮的闪锌矿浮起进入铅精矿中，硫酸锌与亚硫酸钠组合强化锌矿物抑制，亦使部分可浮性差的铅矿物受到强烈抑制进入锌精矿，造成了“强拉强压”的浮选环境，恶化了浮选分离选择性，增加了精矿互含，更增加了锌矿物活化捕收的难度。经过多年的生产实践，因为药剂选择性不强、微细粒级矿物选别分离困难等因素，导致铅、锌精矿互含高，影响了精矿质量与金属回收率，不利于资源利用效益的提升。参照铅锌选矿的先进技术，优化浮选分离技术成为勐糯铅锌矿提高选矿指标的重要途径，主要措施如下： 1)加强工艺矿物学研究，为浮选分离提供科学指导。通过工艺矿物学研究，准确掌握选别流程中各产品的矿物组成、粒度大小、单体解离度等，在工艺矿物学研究的基础上，结合相关检测手段，研究矿物表面与浮选药剂的作用机理及相关规律，为优化浮选工艺提供更可靠的指导。 2)优化药剂制度，提高分选选择性。铅选别循万方数据第5期 敖顺福等：勐糯铅锌矿选矿工艺的生产现状及优化探讨 73 环采用乙基黄药作为铅矿物捕收剂，因黄药类捕收剂的捕收能力强，其选择性不够理想，增加了铅精矿含锌，需要针对性地选择或研发对铅矿物选择性更强、对锌矿物捕收更弱的捕收剂进行生产应用，如选用对铅矿物选择性较强的捕收剂乙硫氮、BK906、 BK320等，以实现铅矿物与锌矿物的高效选择性分离。61。选矿工艺流程未使用pH值调整剂，铅矿物、锌矿物分别在相近的矿浆酸碱度条件下分选不太合理，应加强浮选药剂与pH值的合理匹配与调控，营造有利于铅矿物、锌矿物浮选分离的环境。 3)强化微细粒矿物浮选分离，提高分选精度。微细粒矿物具有质量轻、比表面积大、活化能高、易氧化等特性，常规浮选处理的效果往往不太好，为减小微细粒矿物对浮选的影响，需要开发对微细粒矿物具有较高选择性的新药剂¨。，并充分地利用选择性絮凝浮选、吸附胶体浮选、载体浮选等辅助工艺技术，以使微细粒矿物预处理后适于常规浮选工艺。另一方面，探索采用适宜微细粒级铅锌矿物浮选的浮选设备，如射流浮选机、CPT浮选柱、Jameson浮选柱、旋流一静态微泡浮选柱等，以降低微细粒矿物的机械夹杂，并增加气泡与微细粒矿物颗粒之间的碰撞几率及粘附效率，提高气泡对矿粒捕获率¨。。

2.4优化浓缩过滤，提高回水利用效益相对于磨矿分级、选别分离作业在选矿厂中所处的核心地位，浓缩过滤作业在选矿厂的重要地位往往被忽视，而因此无形中增加了企业的运行成本并造成巨大的经济损失。勐糯铅锌矿选矿厂新系统改建时未对浓缩过滤作业进行改扩建，随着选矿厂生产规模的扩大，致使选矿厂铅精矿、锌精矿浓缩过滤作业长期超载运行，加之精矿细粒级含量高及夹杂部分黏土矿物、泡沫发粘且消泡困难，导致浓密机跑浑及过滤产品水分偏高，影响选矿废水循环利用，造成金属流失，增加精矿运输费用、冶炼加工成本等。浮选产生的细粒级尾矿直接泵送至尾矿库堆存，由于尾矿颗粒细及含有黏土矿物，导致尾矿自然沉降缓慢，影响了尾矿库回水的返回循环利用。故针对目前的浓缩过滤工艺，有大量的工作亟待开展，如下： 1)优化浓缩工艺，降低浓密机跑浑。基于目前的浓密机，采用合适的消泡剂，破坏泡沫的稳定性，使其快速消泡;采用合适的絮凝剂，强化精矿的加速沉降，降低浓密机跑浑及溢流金属损失，亦使溢流水清澈适于分质返回循环利用。另一方面，可引进先进的振动倾斜板浓密机、高密度(高压)浓密机等替换目前的传统浓密机。9。。 2)改造过滤机，控制精矿水分。由于精矿颗粒小、黏度大，导致精矿过滤阻力增加，可引进压滤机替换目前尚在使用的折带式真空过滤机，以获得更低水分的精矿产品，并减少选矿废水随精矿流失，促进提高选矿废水循环利用率及降低选矿新水用量。 3)开展尾矿输送改造，提高尾矿输送效益。选矿厂生产流程产出尾矿直接泵送至4 km外的大山尾矿库，尾矿输送浓度在20%左右，属于传统的尾矿低浓度输送方式，因尾矿粒度细、浓度低、浆体量大等，导致输送成本高、回水利用困难等，故宜在选矿厂内增加尾矿浓缩系统，对尾矿浓缩后进行高浓度输送。 2.5提高选矿自动检测与控制水平，稳定选矿生产工艺传统的选矿生产中，工人凭借生产经验进行手动调节，对生产过程的控制既不精确又不及时，难以获得较好的生产指标。1…。选矿厂自动检测与控制在短期内会增加企业的负担，但它可以实现生产平稳控制、生产成本优化、最大限度地提高选矿处理量、改善精矿质量及提高金属回收率等。勐糯铅锌矿选矿厂虽然近年来才完成改扩建，但是自动检测与控制方面的投入较少，使得整个选矿过程处于最佳稳定状态非常困难，尤其是选矿工艺参数的及时检测及调整优化难以保持在最佳范围内;加之勐糯铅锌矿矿石性质复杂难选，选矿要获得更好的经济效益，建立必要的自动检测与控制系统显得非常重要，可按照统一规划、整体设计、分步实施、逐步完善的原则进行选矿自动控制建设，当前应当优先开展的工作如下： 1)优化计量检测，为工艺控制提供基础。针对选矿厂人选原矿计量，引进核子称、电子皮带秤等先进自动计量设备，代替目前使用的人工取样测定计量，以提高计量的准确性及改善选矿厂金属平衡管理。引进PLC程控给药机、螺杆计量泵等自动加药设备，代替目前使用的虹吸法加药，提高给药的准确性。 2)建立部分关键环节的自动检测与闭环控制，提高流程运行的稳定可靠性。建立给矿机、破碎机、皮等运输机、振动筛等的运转状态监测及控制系统，实现事故连锁控制、逻辑启停连锁控制;建立磨矿分级回路恒定给矿比例加水及磨机负荷在线检测与控制系统，实现磨机给矿、磨矿浓度、分级溢流浓度及细度等的优化控制，以稳定及改善入选矿浆质量。万方数据 74 有色金属工程 第7卷 3)建立关键工艺参数的在线检测，及时指导生产调整控制。针对选矿工艺流程的关键作业点，引进矿浆浓度在线检测仪、矿浆粒度在线检测仪、荧光在线品位分析仪等，以解决人工取样分析的滞后性，实时掌握原矿性质变化、工艺流程异常等，以及时指导浮选工艺调整、控制，获取更好的精矿质量及金属回收率。 3 结语 1)勐糯铅锌矿矿石性质特殊，铅锌矿物种类少、紧密共生、嵌布粒度微细且不均匀，脉石矿物种类繁多、可浮性差异大，且含易泥化黏土矿物，属于难选矿石。 2)生产中由于一段磨矿分级效率低，导致过磨产生微细粒级严重，采用的选矿设备及浮选药剂制度对微细粒级铅锌矿物的针对性不强，浓缩过滤长期超载运行造成回用水对浮选系统的干扰，导致生产获得的精矿互含高、水分高及金属回收率低，不利于资源高效利用。 3)针对影响选矿工艺指标的关键因素，提出了强化多碎少磨，降低破碎产品粒度;优化完善磨矿介质，采用多段磨矿、高频振动细筛代替螺旋分级机等改善磨矿产品粒度组成;采用合适的药剂制度、微细粒级选别设备等强化微细粒目的矿物的回收;采用消泡剂、絮凝剂、高效浓密机、压滤机等降低精矿水分及改善回水利用;采用必要的选矿自动检测与控制技术，以促进选矿技术指标的提升。

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