国外汉吉兹矿床的多金属矿石选矿工艺制定

汉吉兹矿床位于乌兹别克斯坦共和国境内，距萨里阿西亚市50km。

1957年就发现这个多金属矿床。1961年开始多家科研单位对该矿石进行了可选性研究，其中有中亚有色金属研究所、乌拉尔选矿研究设计院、俄罗斯中央有色金属和贵金属地质勘探科学研究所等。研究结果表明，该矿石属于难选多金属矿石，矿石选矿时需要细磨（磨矿细度需要达到90%－0.074mm），而且需要采用氰化物、重铬酸盐及其混合物作为抑制剂。此时获得合格铅精矿仍是一个复杂的任务。例如，1974年在前全苏有色金属科学研究所试验厂所进行的半工业试验中，获得的铅中矿铅品位为42.8%，其中含有19.3%Zn。这种精矿只能作为用Кивцт工艺法处理的给料。

乌兹别克斯坦共和国政府决定在汉吉兹矿床附近建设新选矿厂。为了制定设计任务书，需要进行一些研究，以获得以下原始资料：选矿工艺流程、药剂制度、选矿工艺指标和其它工艺参数等。

为了进行必需的研究，阿尔马累克矿冶公司地质部门采集矿石样品，所采集的这些样品代表了矿床基本矿石类型的工艺特点（质量和嵌布特性）。矿样化学组成如表1所示。

表1  所研究矿岩的化学组成

矿样中含有0.85%Cu、3.29%Pb和6.6%Zn，其品位与1974年查明的C1级储量的矿石品位相近。

样品中75%的铜为原生硫化铜，25%为次生硫化铜。90%以上的铅以铅矿形式存在。94%以上的锌以闪锌矿形式存在。贵金属主要以细粒嵌布在硫化矿物中，32%存在于方铅矿中，30%存在于黄铜矿和黄铁矿中。

所研究的矿样是强烈变安化岩化和交代作用蚀变的酸性火山石英－绿泥石－绢云母岩石，其中含有52%的石英和26%层状硅酸盐矿物。样品中主要金属矿物有闪锌矿（10%）、方铅矿（3.3%）、黄铜矿（1.4%）和黄铁矿（6.2%）。金属硫化矿物粒度在广泛的范围内波动，方铅矿和黄铜矿粒度为0～40μm到100μm，其粒度对选矿是有利的。但黄铜矿和方铅矿以乳浊状嵌布在闪锌矿中，选成难以获得所要求质量的铅精矿，并使铜损失到锌精矿中，锌损失到铜精矿中。

矿石选矿工艺流程包括：先进行铜－铅混合浮选获得铜铅混合精矿，再用无氰方法对铜铅混合精矿进行铜铅分离。将混合浮选尾矿中的闪锌矿浮选到锌精矿中。不同磨矿粒度下的试验结果表明，在磨矿粒度为75%－0.074mm时，90%以上的铜、铅和锌矿物被分离到泡沫产品中。在这种磨矿粒度下，应用抑制剂（硫酸锌、连二亚硫酸钠和水玻璃）和捕收剂（丁基黄药和IMA－414－1）和起泡剂（甲基异丁基甲醇）进行铜－铅混合浮选，获得铜铅混合浮选粗选矿，再磨至95%－0.074mm后精选两次，获得铜、铅和锌品位分别为5.5%～6.0%、35%和6%的铜铅混合精矿，其产率为7%，铜回收率为80%～81%，铅回收率为82%～84%。其中锌损失率为7%～8%。

在pH10（CaO用量为2kg／t）用硫酸铜（200～250g／t）活化闪锌矿后用丁基黄药（24～30 g／t）从混合浮选尾矿中浮选闪锌矿,锌浮选精矿两次精选后，获得锌精矿，其锌品位为45%，回收率高于80%。

为了分离铜铅混合精矿，在试验中应用了无氰工艺，试验了亚硫酸钠、硫代硫酸钠、连二亚硫酸钠和重铬酸钠抑制剂。

为了分离铜铅混合精矿，用硫化钠和活性炭处理混合精矿。在药剂从矿物表面上解离下来后，用水进行清洗。

应用不同药剂制度分离铜铅混合精矿的结果如表2所示。所例举的数据表明，在所有药剂制度下，均能成功地分离出铜精矿和铅精矿。铜精矿铜回收率为69.2%～72.7%，铅精矿回收率为74.7%～78.5%。

表2  用不同方法分离铜铅混合精矿结果

由此可知，用由IMA－414－1捕收剂和丁基黄药、闪锌矿和黄铁矿抑制剂（连二亚硫酸钠）组成的药剂制度可以有效地混合铜铅精矿，因为这时可以获得锌含量低和铜与铅比例最佳的精矿。这种铜铅混合精矿适合于铜与铅很好地分离。在最终全流程试验中应用亚硫酸钠作为抑制剂。因为亚硫酸钠无毒，并且比硫代硫酸钠便宜，其价格比重铬酸钠更便宜。此外，在应用硫代硫酸钠时，还需要同时添加硫酸亚铁，在应用重铬酸钠时还需要添加连二亚硫酸钠。

在药剂最佳用量基础上，进行了闭路试验。试验流程如图1所示。试验结果（表3）表明，在铜－铅混合浮选回路中，将选择性捕收剂IMA－414－1与丁基黄药混用，并添加抑制剂连二亚硫酸钠，在铜铅分离浮选中在用硫酸创造的酸性介质中应用亚硫酸钠作为抑制剂，可以保证获得合格的精矿，铜精矿中的锌和铅杂质含量以及铅精矿中的杂质铜和铅含量均满足精矿冶金处理技术标准要求。从混合浮选尾矿中获得了高质量的锌精矿，锌的回收率大于80%。

表3  汉吉兹多金属矿石选矿结果

图1  最终闭路试验流程

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