我国存在大量品位较低、且难处理的氧化铅锌矿石。针对氧化铅锌矿石矿物组成复杂,风化、泥化严重,矿物单体解离困难等特点,进行了选矿试验,以使这类矿石得到合理开发利用。
一、矿石性质
矿石中主要金属矿物为白铅矿、铅矾、菱锌矿、褐铁矿、赤铁矿等,主要脉石矿物为石英、方解石、白云石等。矿石化学多元素分析结果见表1,铅、锌物相分析结果见表2。铅、锌品位分别为2. 60%和4.26%。物相分析表明:铅矿物主要是白铅矿,另有少量铅钒;锌矿物则为菱锌矿及少量异极矿。矿石氧化程度较深。
表1 原矿化学多元素分析结果 %
表2 矿石物相分析结果
二、试验方案选择
针对矿石的特点进行了前期探索试验。试验结果表明:采用硫化浮选法可回收矿石中的铅锌矿物,脱泥浮选并不能有效改善浮选指标,相反却损失大量微细颗粒铅锌矿,因为细泥中的白铅矿具有较好的可浮性,浮选前脱泥会使铅回收率降低,可通过添加调整剂减轻矿泥的影响。在不脱泥情况下,采用硫化-胺法浮选,可获得较好指标。
三、试验结果讨论
(一)铅粗选条件试验
1、分散剂用量对铅矿物浮选的影响
根据条件试验结果,确定磨矿细度为-0.074mm占80%。矿石泥化比较严重,需要加入分散剂对矿浆进行分散,消除矿泥的影响。在矿浆pH=9,硫化钠用量2kg/t,硫酸锌与亚硫酸钠(质量比1∶1)混合用量1000g/t,乙硫氮+丁黄药用量80g/t条件下,分散剂水玻璃用量对铅矿浮选指标的影响试验结果如图1所示。
图1 水玻璃用量对铅矿浮选指标的影响
由图2可见:加入水玻璃可提高铅矿品位和铅的回收率;随水玻璃用量增大,铅精矿品位提高,但铅回收率下降。说明水玻璃具有比较好的分散效果,能够显著提高铅矿浮选指标,但用量过大时,对铅矿物有一定抑制作用。
图2 硫化钠用量对铅矿浮选指标的影响
2、硫化钠用量对铅矿物浮选的影响
氧化铅矿物的硫化效果直接影响选别指标:硫化钠用量小,硫化效果不理想;硫化钠用量过大,又会抑制铅矿,降低铅回收率。从图2看出:随硫化钠用量增大,铅粗精矿品位略有下降,这可能是矿浆碱性提高、黏度增大所致。铅粗精矿回收率在一定范围内随硫化钠用量增大而提高,但硫化钠用量过大时,铅粗精矿回收率呈下降趋势。综合考虑,硫化钠用量以4000g/t较合适。
3、抑制剂用量对铅矿物浮选的影响
水玻璃用量400 g/t,硫化钠用量4 kg/t,乙硫氮+丁黄药用量为100 g/t,硫酸与亚硫酸钠(1∶1)用量对粗铅精矿锌品位的影响试验结果如图3所示。
图3 硫酸锌+亚硫酸钠(1∶1)用量对铅矿浮选的影响
由图4可见:随硫酸锌与亚硫酸钠混合物用量逐渐增大,铅粗矿中锌品位逐渐下降;混合物用量增大到800 g/t后,锌回收率与品位变化不明显。这主要是矿石含泥较多、机械夹杂所致。因此,硫酸锌与亚硫酸钠混合物的适宜用量以800 g/t为宜。
4、捕收剂的选择与用量
鉴于矿石性质较复杂,单一药剂在浮选性能上存在某些缺陷,故采用组合药剂作为捕收剂,并对几种组合捕收剂进行对比试验。这些组合捕收剂分别为乙硫氮+丁黄药、乙黄药+丁黄药、丁黄药+丁铵黑药,每种组合中2种捕收剂的质量比均为1∶1。试验结果表明:采用乙黄药+丁黄药组合,铅回收率最高,达64.88%,铅品位也达18.1%,综合指标较好。混合药剂用量对浮选指标的影响试验结果如图4所示。可以看出,乙黄药+丁黄药组合的最佳用量为120 g/t。
图4 捕收剂用量对铅浮选指标的影响
(二)锌粗选条件对浮选的影响
在丁基黄药用量200g/t,2#油用量60g/t条件下,考察活化剂硫酸铜用量对氧化锌浮选的影响,试验结果如图5所示。可以看出:随硫酸铜用量增加,锌品位降低,但回收率增大;当硫酸铜用量增加到600 g/t时,锌回收率增加不明显。故硫酸铜用量确定为600 g/t。
图5 活化剂用量对锌浮选指标的影响
(三)闭路试验
铅浮选条件:用碳酸钠调矿浆至pH=9,水玻璃用量400 g/t,硫化钠用量4 kg/t,混合黄药用量120g/t;锌浮选条件:硫酸铜用量600g/t,丁基黄药用量200g/t,2#油用量60 g/t。小型闭路试验流程为一粗一扫三精选;铅、锌给矿品位分别为4.26%和2.60。所得铅精矿品位45. 23%,回收率73. 51%;锌精矿品位40. 56%,回收率为72. 21%。
四、结论
氧化铅锌矿矿物组成复杂,风化、泥化严重,矿物单体解离困难。采用硫化浮选法可有效富集铅锌矿物。乙黄药+丁黄药对铅矿物有较好的捕收能力和选择性,适量的水玻璃有较好的分散效果,能够显著改善铅矿浮选指标;硫酸锌+亚硫酸钠是锌的良好抑制剂,硫酸铜可起到活化锌矿的作用,提高锌的浮选指标。