乐昌铅锌矿铅锌硫浮选分离新工艺研究
来源：网络 作者：网络转载 2019-10-14 阅读：1101
乐昌铅锌矿铅锌硫浮选分离新工艺研究 黄礼煌 吴观寿 吴和燕 黄兴连 摘要：叙述了硫化铅锌矿铅锌硫浮选分离新工艺的工艺技术路线、小型试验、工业试验、工业生产的药剂用量和技术指标。新工艺可大幅度降低吨矿药剂成本和提高铅、锌、硫的技术指标，可取得显著的经济效益。 关键词：铅锌硫浮选分离；新型抑制剂；新工艺 乐昌铅锌矿为乐昌市属矿山，选矿厂处理量约400t/d，1996年乐昌矿委托广东工业大学试验研究后，选矿厂改为高碱优先浮选流程，浮选铅锌，锌尾矿重选选硫。后来矿方靠自己力量重选选硫为浮选选硫。在原矿含铅1.5%、锌5.5%、硫26%条件下，铅精矿品位为57%～60%、铅回收率为80%～82%，锌精矿品位为50%～51%、锌回收率为88.5%～91.5%，大幅度降低了药耗，提高了铅、锌、硫的选别指标，取得了明显的经济效益。高碱工艺存在的主要问题为，石灰用量高达22kg/t，捕收剂、活化剂的单耗仍较高，药剂成本达16元/t，锌尾矿选硫碳铵用量达5kg/t，黄药高达600g/t，锌尾矿只有60%进入选硫，其余进入尾矿库。 为了克服高碱介质铅锌硫浮选分离传统工艺固有的缺点，受乐昌铅锌矿委托，我们共同进行了铅锌硫浮选分离新工艺的研究。经试验方案设计、探索试验、小型试验、工业试验和至今8个月的工业生产表明，新工艺在pH11～12条件下进行铅与硫的分离浮选，锌尾矿加少量碳铵和黄药选硫，与高碱工艺比较，吨矿药剂成本可降低5元左右，铅精矿、锌精矿、硫精矿的品位和相应的回收率均有不同程度提高，取得了极其显著的经济效益。新型抑制剂K202无色无味无毒，易溶于水，用量低，环境效益好。工艺过程稳定，易于操作，指标可靠，对矿石适应性强，可完全代替高碱工艺用于硫化铅锌矿的铅锌硫浮选分离。 1 矿石性质 乐昌矿的矿石为铅锌硫多金属硫化矿，主要金属矿物为黄铁矿、铁闪锌矿、闪锌矿和方铅矿。脉石矿物为方解石。其次含少量褐铁矿、白铅矿、石英、黑云母、绿泥石、白铁矿等。伴生的有用组分为银、镉、锗、镓等。 黄铁矿呈自形、他形粒状、乳粒状、串珠状、细脉状产出。有的被闪锌矿、方铅矿充填交代，沿闪锌矿解理、裂隙或粒间分布。 闪锌矿和铁闪锌矿呈他形粒状，并含有大量乳粒状黄铁矿和少量磁黄铁矿固溶体分解物，使闪锌矿和铁闪锌矿呈乳粒状结构，非常细小，难以解离。 方铅矿多为他形粒状，常充填交代黄铁矿、闪锌矿、铁闪锌矿，所以它与周围矿物的连生极不规则，要求较细的磨矿粒度。 银主要赋存于方铅矿中，镉、锗、镓主要赋存于闪锌矿中。 2 小型试验 2.1 工艺路线 新工艺的技术路线为：在磨矿机中加入少量石灰和新型抑制剂K202及少量混合捕收剂，分级机溢流中加少量混合捕收剂和起泡剂，在pH11～12条件下进行铅粗选，实现铅与锌硫的有效分离，铅粗精矿精选后得优质铅精矿。铅尾矿用硫酸铜活化闪锌矿和铁闪锌矿，不再添加任何抑制剂，在pH9.5～10.5条件下用黄药进行锌粗选，实现锌与硫的有效分离，锌粗精矿精选后得优质锌精矿；锌尾矿脱水脱泥后，加少量碳铵和黄药浮选硫，得优质硫精矿。2.2 小型试验流程 参照高碱生产流程，适当简化。闭路试验流程如图1所示。 
图1 小型试验闭路流程[next] 2.3 小型试验结果 小型试验进行了磨矿时间、铅粗选石灰用量、铅粗选K202用量、铅粗选混合捕收剂用量、铅精选1石灰用量、铅精选1混合捕收剂用量、锌粗选硫酸铜用量、锌粗选丁基黄药用量、锌精选1石灰用量、锌精选1丁基黄药用量、硫粗选丁基黄药用量等条件优化试验。 磨矿细度选用高碱生产磨矿细度82%-74µm，混合捕收剂为硫氨与丁基黄药1：1相混，K202用量200g/t。闭路试验药剂用量列于表1，闭路试验指标列于表2。 表1 小型闭路试验药量/（g·t-1）| 药名 | 石灰 | 丁基黄药 | 硫氨 | 松醇油 | 硫酸铜 | K202 |
| 用量 | 8000 | 430 | 40 | 85 | 100 | 200 |
小型试验圆满完成了合同规定的任务，达到预定的指标。 表2 小型闭路试验指标/%| 产品 | 产率 | 品 位 | 回收率 |
| 铅 | 锌 | 硫 | 铅 | 锌 | 硫 |
| 铅精矿锌精矿矿 泥硫精矿尾 矿原 矿 | 2.169.0110.7644.4333.64100.0 | 58.570.370.350.300.171.53 | 3.7055.210.300.590.175.41 | 22.8732.2511.3243.092.7024.67 | 82.902.162.498.723.73100.0 | 1.4892.030.594.851.05100.0 | 2.0011.784.9477.603.68100.0 |
3 工业试验 3.1 工业试验流程 工业试验流程在小型试验闭路流程的基础上稍有改变，铅扫选为三次，锌精选为四次，锌扫选尾矿经旋流器和浓密机脱除水和泥后，再选硫，硫扫选改为两次。3.2 工业试验药量及技术指标 工业试验药量列于表3，工业试验技术指标列于表4，表中还列出高碱工艺生产指标较好的1999年1～7月的药剂用量及相应的技术指标。 工业试验硫精矿品位为43.17%，硫作业回收率为91.15%，与高碱工艺的硫指标相当。 表3 工业试验药量/（g·t-1）| 系 统 | 铅 锌 系 统 | 硫 系 统 |
| 石灰 | 丁基黄药 | 硫氨 | 松醇油 | CuSO4 | Ds | K202 | 310黄药 | 硫氨 | 松醇油 |
| 新工艺工业试验高碱工艺1999年1月～7月 | 800020590 | 175338 | 6091 | 14084 | 240248 | 055 | 1500 | 265530 | 22104430 | 4040 |
表4 工业试验铅锌技术指标/%
| 工 艺 | 产 品 | 产 率 | 品 位 | 回 收 率 |
| 铅 | 锌 | 铅 | 锌 |
| 新工艺工业试验指标(30个班) | 铅精矿锌精矿锌尾矿原 矿 | 2.6211.7785.61100.0 | 62.600.780.221.92 | 2.9651.440.506.56 | 85.434.789.79100.0 | 1.1892.406.42100.0 |
| 高碱工艺生产指标(1999年1月～7月) | 铅精矿锌精矿锌尾矿原 矿 | 2.4310.5387.04100.0 | 58.550.810.221.70 | 2.5651.870.485.94 | 83.345.0211.64100.0 | 1.0591.797.16100.0 |
从表中数据可知，与高碱工艺相比，新工艺试验药剂量较低，按矿山计划价计算，吨矿药剂成本降低了4.6元，铅精矿品位提高了4.05%，铅回收率提高了2.09%，锌精矿品位低0.43%，锌回收率高0.61%，硫指标相当，但锌尾矿进入硫系统的量增大了。 4 工业生产 4.1 工艺流程 工业试验成功后即转入工业生产，生产流程作了如下改进：（1）将铅扫选一泡沫原返回铅粗选第三槽改为返回铅粗选第二槽，以增加浮选时间；（2）将锌尾矿旋流器的沉砂嘴由原12mm改为35mm，旋流器沉砂进硫粗选搅拌槽，旋流器溢流送尾矿库，取消浓密机，以利操作和节能。4.2 工业生产药量和技术指标 工业生产（1999年8月至2000年3月）8个月的药剂消耗见表5，8个月的工业生产技术指标列于表6，硫指标列于表7。表中还列出1996年5月至1999年7月39个月高碱工艺工业生产的药剂用量和相应的技术指标。 表5 工业生产药剂用量/（g·t-1）| 工 艺 | 铅 锌 系 统 | 硫 系 统 |
| 石灰 | 丁基黄药 | 硫氨 | 松醇油 | 硫酸铜 | Ds | K202 | 310黄药 | 硫氨 | 松醇油 |
| 新工艺(8个月)高碱工艺(39个月) | 955018350 | 180356 | 4367 | 10095 | 226275 | 055 | 1300 | 260500 | 25004500 | 4040 |
表6 工业生产铅锌指标/%| 工艺 | 产品 | 产率 | 品位 | 回收率 |
| 铅 | 锌 | 铅 | 锌 |
| 新工艺(1999年8月至2000年3月)(8个月) | 铅精矿锌精矿锌尾矿原 矿 | 2.90311.08486.013100.00 | 58.960.740.242.00 | 3.1151.320.496.20 | 85.584.1010.32100.0 | 1.4591.756.80100.0 |
| 高碱工艺(1996年5月至1999年7月)(39个月) | 铅精矿锌精矿锌尾矿原 矿 | 2.2648.93188.805100.0 | 57.540.940.241.60 | 2.6750.870.485.03 | 81.435.2513.32100.0 | 1.2090.328.48100.0 |
表7 工业生产硫指标/%| 工艺 | 产品 | 产率 | 硫含量 | 硫回收率 |
| 新工艺(1999年8月到2000年3月)(8 个月) | 硫精矿尾 矿给 矿 | 47.7152.29100.0 | 42.173.3121.85 | 92.217.79100.0 |
| 高碱工艺(1996年5月至1999年7月)(39个月) | 硫精矿尾 矿给 矿 | 59.1440.86100.0 | 46.065.5025.94 | 91.348.66100.0 |
从表中数据可知，与高碱工艺比较，新工艺可大幅度降低抑制剂、捕收剂、活化剂的用量。按乐昌矿计划计算，吨矿选矿药剂成本可降低5元左右。 与高碱工艺比较，新工艺的铅精矿品位高1.42%、铅回收率高4.15%，锌精矿品位高0.45%、锌回收率高1.43%，硫精矿品位高2.11%、硫作业回收率高0.87%。 5 新工艺的先进性与应用前景 与国内外同类工艺比较，新工艺具有以下特点：（1）铅、锌、硫各浮选作业的pH值远低于同类工艺相同作业的浮选pH值，泡沫较清脆，有利于主金属矿物及伴生金、银等的回收，可提高铅、锌、硫等有用组分的回收率和相应精矿的品位；（2）可大幅度降低石灰、黄药、硫酸铜及碳铵的用量，可大幅度降低吨矿药剂成本；（3）只在球磨机中一次性加入少量石灰和新型抑制剂k202，各浮选作业均不再添加任何抑制剂，有利于生产管理和稳定操作；（4）可充分利用高碱工艺的流程和设备实现新工艺，技改费用低，易推广；（5）对矿石适用性强，原矿品位波动对浮选指标影响小；（6）K202为无色、无味、无毒药剂，易溶于水、用量低，管理使用方便。 该项目经广东省科委组织专家组进行技术鉴定，属国内外首创。其首创性表现为：（1）pH11～12条件下进行铅粗选，实现铅与锌、硫的有效分离；（2）在pH9.5～10.5条件下进行锌粗选，实现锌与硫的有效分离；（3）锌尾矿脱水泥后仅加少量碳铵和黄药即可有效浮选硫，产出优质硫精矿。我们已对若干其它硫化铅锌矿的矿样进行了小型试验或探索试验，均取得了较理想的结果，证明本新工艺可推广应用于所有硫化铅锌矿选矿厂，应用前景非常广阔。 6 结语 铅锌硫浮选分离新工艺在广东省乐昌铅锌矿已经历了试验方案设计、探索试验、小型试验、工业试验和工业应用等阶段，至今8个月的工业生产证明，新工艺可完全代替石灰高碱工艺用于工业生产，新工艺所得的铅、锌、硫的各项浮选指标均高于高碱工艺的相应指标，新工艺的吨矿药剂成本可降低5元左右，经济效益非常显著。新工艺过程稳定，管理方便，易操作，指标波动小，对矿石有较强的适用性。随着新工艺的推广应用和生产经验的不断积累，新工艺将日臻完善，并将取得更大的经济效益和社会效益。
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