一、工艺矿物学研究
（一）试样多元素分析
试样多元素分析结果列于表1。
表1 试样化学多元素分析结果
元素 | TFe | Cu | Pb | Zn | S | C | Au | Ag |
质量分数 | 12.48 | 0.14 | 3.16 | 2.51 | 2.06 | 0.3 | 0.10 | 245.72 |
元素 | As | In | Ga | Bi | CaO | MgO | SiO2 | Al2O3 |
质量分数 | 0.05 | 0.014 | 0.00395 | 0.12 | 11.98 | 8.72 | 46.11 | 3.64 |
注：Au、Ag单位为g/t
从表1可知，试样中可回收的有价组分为铜、铅、锌，可供综合回收的贵金属为金、银，有害杂质砷含量甚微，不会对产品质量造成影响，主要的造岩元素为SiO2、CaO、MgO和A12O3。
（二）试样的物相分析
试样铜、铅、锌物相分析结果列于表2。
表2 铜、铅、锌物相分析结果
名称 | 铜 | 铅 | 锌 | |||||||
硫化铜 | 次生硫化铜 | 氧化铜 | 硫化铅 | 氧化铅 | 其它铅 | 硫化锌 | 氧化锌 | 硅酸锌 | 其它锌 | |
含量 | 0.12 | 0.02 | 0.01 | 2.98 | 0.17 | 0.04 | 2.31 | 0.13 | 0.09 | 0.01 |
占有率 | 80.00 | 13.33 | 6.67 | 93.42 | 5.33 | 1.25 | 90.95 | 5.12 | 3.54 | 0.39 |
（三）试样的结构构造
1、试样的结构
试样的结构主要有他形晶粒状结构、半自形晶粒状结构、侵蚀结构以及包含结构，还有乳浊状结构、交代侵蚀结构、交代残余结构等。
2、试样的构造
试样的构造主要有细脉状构造、浸染状构造、角砾状构造以及斑点状构造，还有马尾丝细脉状构造、网脉状构造和褶皱状构造等。
（四）主要回收矿物赋存状态及嵌布特性
铜矿物主要是黄铜矿，少量为斑铜矿，可见微量铜蓝。一般呈不规则他形粒状，主要嵌布于闪锌矿粒间，或闪锌矿与方铅矿交界处，部分呈乳浊状、微细粒状被闪锌矿包裹。嵌布粒度较细，一般在0.152～0.03mm。
铅矿物以方铅矿为主，主要呈他形粒状，部分呈他形一半自形粒状，分布于闪锌矿或黄铁矿粒间，或与黄铁矿、闪锌矿接触嵌生。交代黄铁矿，并被闪锌矿交代。局部可见方铅矿边部被氧化，蚀变为白铅矿。方铅矿嵌布粒度主要在0.2～0.03mm。
闪锌矿是矿石中主要的硫化物之一，也是主要的可利用有价矿物，一般呈不规则他形晶粒状，在矿石中呈浸染状分布。主要与方铅矿接触嵌生，其次与黄铁矿接触嵌生，并有交代黄铁矿、方铅矿现象。闪锌矿内部有时包含细小黄铁矿，亦多见包含细粒黄铜矿，偶见包含乳浊状黄铜矿。闪锌矿嵌布粒度相对较粗，但极不均匀，粗粒者可达20mm以上，细粒者不足0.01mm，一般在0.5－0.05mm。
二、浮选工艺研究
（一）浮选方案的选择
浮选方案的确定取决于矿石性质，其中包括目的矿物间的共生关系，亦包括目的矿物与非目的矿物之间的嵌镶关系，以及目的矿物赋存状态、粒度特征、可浮性的好坏等。可供选择的浮选工艺流程有：
1、优先浮选。这种浮选工艺流程适宜矿物嵌布粒度较粗的矿石类型。
2、硫化矿全浮。这种浮选工艺流程适宜目的矿物以集合体形式存在的矿石类型。
3、部分混浮。这种浮选工艺流程适宜目的矿物有两种可浮性接近的矿石类型。
4、等可浮。这种浮选工艺流程适宜目的矿物可浮性居第二的矿物部分与可浮性居第一的矿物可浮性相近的矿石类型。
5、分支串流浮选。这种浮选工艺流程适合原矿品位较低的矿石类型。根据试样工艺矿物学研究结果，参考众多选矿科研工作者的研究成果，结合笔者多年从事选矿工艺研究的经验，针对这种目的矿物有两种矿物可浮性接近的矿石类型，宜采用部分混浮原则流程，部分混浮原则流程如图1所示。
图1 部分混浮原则流程
（二）浮选条件试验
条件试验方法采用传统的析因试验方法，单元试验在固定其它因素的前提下，变动一个因素，并将所得的试验数据绘制成平面曲线，再从曲线中找出最佳值所对应的工艺参数，或直接从试验数据分析确定最佳工艺参数。条件试验主要进行了铜铅混浮、铜铅分离、锌浮选等。
1、铜铅混浮条件试验
（1）磨矿细度条件试验
磨矿细度条件试验工艺流程如图2所示。药剂制度（g/t)为：石灰500；硫酸锌800；25号黑药30；乙基黄药20；磨矿细度为变量。试验结果如图3所示。
图2 铜铅混浮条件试验工艺流程
图3 磨矿细度条件试验结果
1－4铜品位；2－铜回收率；3－铅品位；4－铅回收率；
5－锌品位；6－锌回收率；下同
从图3曲线可知，随着磨矿细度的提高，铜铅混合精矿品位亦提高，当磨矿细度在－74μm占70%左右时，铜铅混合精矿中铜铅的品位较高，回收率亦较高。再提高磨矿细度，精矿品位逐渐降低，回收率升幅较小，适宜的磨矿细度为－74μm占70%。
（2）铜铅混合浮选捕收剂种类条件试验
捕收剂种类条件试验工艺流程如图2所示。药剂制度（g/t）为：石灰500；硫酸锌800；磨矿细度－74μm占70%，捕收剂种类不同。试验结果列于表3。
表3 铜铅混浮捕收剂种类条件试验结果
产品 名称 | 产率 | 品位 | 回收率 | 捕收剂种类 及用量/（g·t－1） | ||||
Cu | Pb | Zn | Cu | Pb | Zn | |||
粗精矿 | 7.66 | 1.25 | 37.96 | 4.14 | 67.47 | 90.78 | 12.52 | 25号黑药30 乙基黄药20 |
尾矿 | 92.34 | 0.05 | 0.32 | 2.40 | 32.53 | 9.22 | 87.48 | |
原矿 | 100.0 | 0.14 | 3.20 | 2.53 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | |
粗精矿 | 8.01 | 1.18 | 36.89 | 4.79 | 63.13 | 90.94 | 15.29 | 乙硫氮50 |
尾矿 | 91.99 | 0.06 | 0.32 | 2.31 | 36.87 | 9.06 | 84.71 | |
原矿 | 100.0 | 0.15 | 3.25 | 2.51 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | |
粗精矿 | 7.94 | 1.13 | 35.91 | 4.92 | 67.94 | 89.07 | 15.41 | 丁基铵黑药30 Z－200 20 |
尾矿 | 92.06 | 0.046 | 0.38 | 2.33 | 32.06 | 10.93 | 84.59 | |
原矿 | 100.0 | 0.13 | 3.20 | 2.54 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | |
从表3试验结果可知，采用25号黑药＋乙基黄药组合捕收剂，所获粗精矿铜、铅的品位及回收率均较高，故铜铅混合浮选捕收剂确定为组合药剂25号黑药＋乙基黄药。
（3）铜铅混合浮选捕收剂用量条件试验
捕收剂用量条件试验工艺流程如图2所示。药剂制度(g/t)为：石灰500，硫酸锌800，磨矿细度－74μm占70%，捕收剂用量为变量。试验结果列于表4。
表4 铜铅混浮捕收剂用量条件试验结果
产品 名称 | 产率 | 品位 | 回收率 | 捕收剂用量 /（g·t－1） | ||||
Cu | Pb | Zn | Cu | Pb | Zn | |||
粗精矿 | 7.66 | 1.25 | 37.96 | 4.14 | 67.47 | 90.78 | 12.52 | 25号黑药30 乙基黄药20 |
尾矿 | 92.34 | 0.05 | 0.32 | 2.40 | 32.53 | 9.22 | 87.48 | |
原矿 | 100.0 | 0.14 | 3.20 | 2.53 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | |
粗精矿 | 7.78 | 1.26 | 37.85 | 4.11 | 68.01 | 91.94 | 12.76 | 25号黑药40 乙基黄药20 |
尾矿 | 92.22 | 0.05 | 0.28 | 2.37 | 31.99 | 8.06 | 87.24 | |
原矿 | 100.0 | 0.14 | 3.20 | 2.51 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | |
粗精矿 | 8.24 | 1.14 | 35.91 | 4.75 | 68.08 | 92.01 | 15.47 | 25号黑药50 乙基黄药20 |
尾矿 | 91.76 | 0.048 | 0.28 | 2.33 | 31.92 | 7.99 | 84.53 | |
原矿 | 100.0 | 0.14 | 3.22 | 2.53 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | |
从表4试验结果可知，适宜的捕收剂用量分别为25号黑药50g/t、乙基黄药20g/t。
（4）铜铅混合浮选抑制剂组合条件试验
抑制剂组合条件试验工艺流程如图2所示。药剂制度（g/t）为：石灰500，25号黑药40，乙基黄药20，磨矿细度－74μm占70%，各组合抑制剂为变量。试验结果列于表5。
表5 铜铅混浮抑制剂组合条件试验结果
产品 名称 | 产率 | 品位 | 回收率 | 捕收剂种类及用量 /（g·t－1） | ||||
Cu | Pb | Zn | Cu | Pb | Zn | |||
粗精矿 | 7.78 | 1.26 | 37.85 | 4.11 | 68.01 | 91.94 | 12.76 | 硫酸锌1000 |
尾矿 | 92.22 | 6.05 | 0.28 | 2.37 | 31.99 | 8.06 | 87.24 | |
原矿 | 100.0 | 0.14 | 3.20 | 2.50 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | |
粗精矿 | 7.86 | 1.23 | 37.25 | 4.11 | 67.73 | 91.64 | 12.84 | 亚硫酸钠400 硫酸锌1000 |
尾矿 | 92.14 | 0.05 | 0.29 | 2.38 | 32.27 | 8.36 | 87.16 | |
原矿 | 100.0 | 0.14 | 3.20 | 2.52 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | |
粗精矿 | 7.61 | 1.28 | 38.10 | 3.87 | 67.83 | 91.27 | 11.77 | 碳酸钠400 硫酸锌1000 |
尾矿 | 92.39 | 0.05 | 0.30 | 2.39 | 32.17 | 8.73 | 88.23 | |
原矿 | 100.0 | 0.14 | 3.18 | 2.50 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | |
从表5试验结果可知，各组合抑制剂对铜铅混合浮选抑制效果均差不多，为简化药剂制度，单独采用硫酸锌作为锌矿物的抑制剂，并且可以不加石灰。
（5）铜铅混合浮选硫酸锌用量条件试验
硫酸锌用量条件试验工艺流程如图2所示。药剂制度（g/t）为：25号黑药40，乙基黄药20，磨矿细度－74μm占70%，硫酸锌用量为变量。试验结果如图4所示。
图4 硫酸锌用量条件试验结果
从图4曲线可知，适宜的硫酸锌用量为1200g/t。
2、铜铅分离条件试验
从铜铅混合精矿品位分析可知，铜铅比例为1∶30，根据抑多浮少的原则，铜铅分离宜采用抑铅浮铜的方案。铜铅分离试验的给矿为二次精选后的铜铅混合精矿。铜铅分离条件试验主要进行了铅抑制剂种类、用量和捕收剂用量等条件试验。
（1）铜铅分离抑制剂种类条件试验
铜铅分离抑制剂种类条件试验工艺流程如图5所示。药剂制度(g/t）为：活性炭100，Z－2005，抑制剂种类不同。试验结果列于表6。
图5 铜铅分离工艺流程
表6 铜铅分离抑制剂种类条件试验结果
产品名称 | 产率 | 品位 | 回收率 | 抑制剂种类及用量/（g·t－1） | ||
Cu | Pb | Cu | Pb | |||
铜粗精矿 | 7.78 | 5.52 | 17.76 | 80.96 | 7.85 | 重铬酸钾 250 水玻璃 300 |
铅粗精矿 | 92.22 | 0.37 | 59.41 | 19.04 | 92.15 | |
给矿 | 100.0 | 0.14 | 3.20 | 100.0 | 100.0 | |
铜粗精矿 | 7.86 | 5.41 | 20.71 | 80.50 | 9.01 | CMC 30 水玻离300 亚硫酸钠250 |
铅粗精矿 | 92.14 | 0.37 | 59.05 | 19.50 | 90.99 | |
给矿 | 100.0 | 0.14 | 3.20 | 100.0 | 100.0 | |
铜粗精矿 | 7.61 | 5.68 | 17.54 | 80.99 | 7.58 | CMC 30 水玻离 300 |
铅粗精矿 | 92.39 | 0.37 | 59.32 | 19.01 | 92.42 | |
给矿 | 100.0 | 1.52 | 50.25 | 100.0 | 100.0 | |
从表6试验结果可知，组合抑制剂重铬酸钾＋水玻璃和亚硫酸钠＋CMC＋水玻璃，对铅的抑制效果均较好，但重铬酸钾具有一定的毒性，从环保角度考虑，以亚硫酸钠＋CMC＋水玻璃为铅矿物的抑制剂为宜。
（2）CMC、水玻璃用量条件试验
CMC、水玻璃用量条件试验工艺流程如图5所示。药剂制度（g/t）为：活性炭100，Z－2005，亚硫酸钠250，CMC、水玻璃用量为变量，且遵循1∶10的比例添加。试验结果列于表7。
表7 铜铅分离抑制剂用量条件试验结果
产品名称 | 产率 | 品位 | 回收率 | 抑制剂种类及用量/（g·t－1） | ||
Cu | Pb | Cu | Pb | |||
铜粗精矿 | 24.18 | 5.02 | 23.76 | 80.14 | 11.48 | CMC 20 水玻璃 200 |
铅粗精矿 | 75.82 | 0.39 | 58.42 | 19.59 | 88.52 | |
给矿 | 100.0 | 1.51 | 50.04 | 100.0 | 100.0 | |
铜粗精矿 | 22.23 | 5.48 | 17.53 | 80.48 | 7.78 | CMC 30 水玻璃 300 |
铅粗精矿 | 77.77 | 0.38 | 59.42 | 19.52 | 92.22 | |
给矿 | 100.0 | 1.51 | 50.11 | 100.0 | 100.0 | |
铜粗精矿 | 22.19 | 5.53 | 17.47 | 80.17 | 7.74 | CM C40 水玻璃 400 |
铅粗精矿 | 77.81 | 0.39 | 59.38 | 19.83 | 92.26 | |
给矿 | 100.0 | 1.53 | 50.08 | 100.0 | 100.0 | |
从表7试验结果可知，组合抑制剂为CMC30g/t、水玻璃300g/t时，铜铅分离效果最佳。
（3）铜铅分离Z－200用量条件试验
铜铅分离粗选时需补加少量Z－200铜方能顺利上浮。Z－200用量条件试验工艺流程如图5所示。药剂制度（g/t）为：活性炭100，亚硫酸钠250，CMC 30，水玻璃300，Z－200为变量，试验结果如图6所示。
图6 Z－200用量条件试验结果
1－铜品位；2一铜回收率；3一铅品位；4一铅回收率
从图6曲线可知，适宜的Z-200用量为5g/t。
3、锌浮选条件试验
铜铅浮选尾矿以石灰作黄铁矿的抑制剂，硫酸铜作闪锌矿的活化剂、黄药为捕收剂回收锌，锌浮选条件试验主要进行了石灰、硫酸铜用量试验，工艺流程如图7所示。
图7 锌浮选工艺流程
（1）石灰用量条件试验
锌浮选石灰用量条件试验工艺流程如图7所示。药剂制度（g/t）为：硫酸铜150，丁基黄药50，松醇油10，石灰用量为变量，试验结果如图8所示。
图8 锌浮选石灰用量条件试验结果
1－锌品位；2－锌回收率
从图8曲线可知，适宜的石灰用量为1500g/t。
（2）硫酸铜用量条件试验
锌浮选硫酸铜用量条件试验工艺流程如图7所示。药剂制度（g/t）为：石灰1500，丁基黄药50，松醇油10，硫酸铜用量为变量，试验结果如图9所示。
图9 锌浮选硫酸锌用量条件试验结果
1－锌品位；2－锌回收率
图10 全流程浮选闭路试验工艺流程
从图9可知，适宜的硫酸铜用量为150g/t。
4、全流程浮选闭路试验
浮选闭路试验是在浮选条件试验所确定的最佳工艺参数的前提下，利用实验室静态的单元浮选试验模拟现场连续动态的生产过程，从而考察中矿的分配、药剂累计的变化，以及可能获得的最终选别指标。试样磨矿—74μm占70%，在抑锌的条件下混浮铜铅，然后进行铜铅分离，铜铅混浮尾矿在抑制黄铁矿的条件下，用硫酸铜活化闪锌矿，再进行锌浮选。全流程浮选闭路试验工艺流程如图10所示，试验结果列于表8。
表8 全流程闭路试验结果
产品名称 | 产率 | 品位 | 回收率 | ||||||
Cu | Pb | Zn | Ag | Cu | Pb | Zn | Ag | ||
铜精矿 | 0.37 | 24.75 | 6.17 | 5.86 | 9985.00 | 61.05 | 0.71 | 0.86 | 15.78 |
铅精矿 | 4.38 | 0.17 | 66.15 | 1.93 | 3978.00 | 4.96 | 90.26 | 3.34 | 74.42 |
锌精矿 | 4.12 | 0.51 | 1.08 | 55.23 | 356.00 | 14.01 | 1.39 | 90.59 | 6.26 |
尾矿 | 91.13 | 0.033 | 0.27 | 0.14 | 9.07 | 19.98 | 7.64 | 5.21 | 3.53 |
原矿 | 100.0 | 0.15 | 3.21 | 2.53 | 234.11 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
三、结语
（一）浮选闭路试验结果表明，采用铜铅混浮一铜铅分离一锌浮选的浮选工艺所得的分选指标好、技术指标稳定、重现性好。对同类型铜铅锌矿具有广泛的借鉴意义。
（二）鉴于日益增长的经济建设所带来的有色金属供需矛盾，建议政府决策部门、有色金属矿山企业，在加大地质、勘探前期投入的同时，加强铜铅锌多金属矿选矿工艺研究，提高我国选矿技术水平，确保有色金属工业可持续发展的需要。
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