浮选脱泥选别某难选氧化锌矿试验

    众所周知，锌金属在国民经济中的作用是巨大的。在我国锌的来源主要有两个方面，一是废旧含锌金属的回收，二是从含锌矿石中提取。但是，锌的回收循环利用会受到众多因素的制约，且其数量远远无法满足需求。因此，从矿石中提取锌就显得尤为重要。

    随着硫化锌矿资源的开发利用，该原料日趋减少。在已知的锌矿石总储量中，氧化锌矿石占有相当的比例。因此，氧化锌矿石是提取锌金属的重要原料之一。处理好氧化锌矿石、提高选矿指标以及增加经济效益越来越引起人们的重视。

    氧化锌矿物性脆，常与其它氧化矿物或脉石呈极细粒嵌布，且含有大量的原生矿泥，而磨矿作业也会产生次生矿泥。因此，矿泥对氧化锌浮选的影响非常大，若矿石中还含有铁质物，往往使选矿过程更加复杂化。所以，在氧化锌的浮选过程中，对脱除矿泥的有效方法进行研究具有十分重要的现实意义。

    一、原矿性质

    矿石中主要金属矿物为异极矿、菱锌矿、水锌矿、褐铁矿，且含少量的方铅矿、白铅矿、铅矾、黄铁矿等；脉石矿物主要为石英、方解石、高岭土、水云母、白云石等。主要矿物异极矿、菱锌矿等与脉石紧密共生，相互镶嵌。锌矿物属中、细不等粒嵌布。

    矿石由于遭受各种因素的强烈风化、蚀变并兼有胶状沉积和重结晶作用过程，造成矿石结构与组分的复杂性。有用矿物呈疏松的集合体、膜状、放射状和土状，矿物性脆易泥化。锌矿物多与褐铁矿组成团块状、脉状穿插胶结脉石矿物。该矿含铁高、泥化严重，锌氧化率高，属极难选矿石。

    原矿多元素分析结果见表1，锌物相分析结果见表2。多元素分析结果表明，该矿主要有用元素为锌，铅含量较低，对锌回收造成较大影响的铁元素含量较高。锌物相分析结果表明，该矿为氧化锌矿石，氧化率>90%；矿石中锌的矿物成分复杂，但主要以菱锌矿和异极矿产出。

表1  原矿多元素分析结果%

表2  锌物相分析结果%

    二、选矿试验

    试验采用的选矿设备有XMQ-240×90锥形球磨机，XOY-73型2100×1050摇床，XFD型3L、1.5L、0.5L单槽浮选机和XFGC115-35、50-100型挂槽浮选机。试验用水为自来水。选矿药剂除捕收剂、起泡剂为工业品级外，其它均为分析纯。本次试验采用单元试验法，以锌的品位和回收率为试验指标判据。

    （一）矿泥对氧化锌浮选的影响

    矿泥通常指粒度为－18μm的细粒物质。细粒（矿泥）的一系列特殊行为导致浮选速度变慢，选择性变坏，回收率降低，浮选指标下降。因此，必须采取一些措施消除和防止矿泥对浮选的影响。

    用胺法浮选氧化锌矿石，比较忌讳矿泥。由于矿泥的影响，使药剂耗量增加，并降低选择性，妨碍粗粒矿物的浮游。所以，国内外氧化锌浮选厂大多数都是预先脱出矿泥。目前，我国最大、亚洲第二大的兰坪铅锌矿，在氧化锌浮选前也必须进行脱泥作业。但是，脱泥伴随着大量金属损失，矿泥中锌的品位一般与原矿相近，这是氧化锌矿石浮选指标不高的主要原因之一。所以，减少矿泥中锌的损失，就成了选矿工作者提高氧化锌浮选指标须攻克的一项关键技术。

    （二）脱泥与不脱泥对比试验

    胺法浮选氧化锌矿石，若脱泥，则随之而去的是大量锌金属的损失；若不脱泥，则氧化锌矿物上浮受到较大影响，甚至根本就无法选别。为了验证脱泥对胺法浮锌的影响，进行了脱泥与不脱泥对比试验。其试验流程见图1，试验结果列于表3。

表3  脱泥与不脱泥对比试验结果%

    试验结果表明，该矿石不脱泥直接浮选氧化锌基本无分选效果，且其氧化锌粗精矿品位与原矿相差无几。而脱泥后氧化锌矿的浮选性能大为改观。究其原因，由于该矿含铁高、泥化严重，矿泥表面荷负电，吸附大量药剂，使耗量增加，并降低选择性，妨碍粗粒氧化锌矿物的浮游。

    （三）浮选脱泥与摇床脱泥对比试验

    工业生产上脱泥的方法多种，常采用的有单一的脱泥斗、螺旋分级机、螺旋溜槽、水力旋流器、圆锥分级机、摇床以及浮选等，或某两种、几种组合而成。

    一般而言，在实验室常使用摇床进行脱泥。它不但效果好，易控制、且简单。故本研究进行了浮选与摇床两种脱泥法的对比试验，试验流程见图2，试验结果列于表4。浮选脱泥时，调整剂Yt是一种常见改性碱性物质，其用量为1500g/t；捕收剂Ym是一种新型的改性烃基含氧酸药剂，其用量为250g/t；松醇油用量为15g/t。脱泥对比试验结果表明，在脱泥产率均为16%左右时，采用浮选脱泥比摇床的锌金属量损失要少。也就是说，浮选脱泥的效果较好。

    （四）浮选脱泥试验

    1、调整剂种类选择

    浮选脱泥调整剂种类试验流程及药剂条件如图2所示。试验过程中固定捕收剂Ym用量为250g/t，松醇油用量为15g/t。试验所用的调整剂分别是Yt，硫化钠和碳酸钠。表5中的典型试验结果表明，调整剂Yt所构成的矿浆环境更有利于降低锌金属在矿泥中的损失。

表4  浮选脱泥与摇床脱泥对比试验结果%

表5  浮选脱泥调整剂种类典型试验结果%

    2、捕收剂种类试验

    浮选脱泥捕收剂种类选择十分重要。试验过程中固定调整剂Yt用量为1500g/t，松醇油用量为15g/t进行了脱泥捕收剂种类试验。其试验流程见图2，试验结果列于表6。

    试验结果表明，在脱泥捕收剂用量相近时，脱泥产率为16%左右，三种捕收剂Ym、塔尔油和石油磺酸相比较，以Ym脱泥效果最佳，锌金属在矿泥中的损失最小。

表6  浮选脱泥捕收剂种类试验结果%

    3、捕收剂用量试验

    在固定调整剂Yt用量为1500g/t，松醇油用量为15g/t条件下，脱泥捕收剂Ym用量与锌损失率、脱泥量的关系表明：捕收剂Ym用量过低，脱泥量太少；捕收剂Ym用量过高，脱泥量并未增加。因此，捕收剂Ym用量以250g/t为宜。

    （五）闭路试验

    在确定好浮选脱泥试验条件的基础上进行了氧化锌浮选的全流程闭路试验（见图4）。其中，E-5是一种改性烷基胺氧化锌鳌合捕收剂。表7中的试验结果表明，采用浮选脱泥不但可以获得锌品位34.65%、回收率82.47%的锌精矿，且操作稳定、重现性好、选别指标先进。

表7  闭路试验结果%

    三、结语

    （一）用胺法浮选四川某高氧化率的难选锌矿石受矿泥影响较大，不脱泥浮选基本上没有明显的分选效果。

    （二）浮选脱泥与摇床脱泥相比较，在脱泥量基本相当的前提下，采用浮选脱泥可使锌金属在矿泥中的损失降至较低。

    （三）闭路试验结果表明，该难选氧化锌矿脱泥以Yt作为调整剂，Ym作为捕收剂，脱泥效果较好，可使氧化锌浮选顺畅。