河北某铅锌矿低碱度无石灰锌浮选试验研究.pdf

河北某铅锌矿铅品位 1.12%，锌品位 3.35%，现场采用先选铅后选锌的优先浮选流程。铅尾矿进行选锌时，使用硫酸铜作为锌的活化剂，丁基黄药作为锌捕收剂，石灰作为矿浆 pH 值调整剂。通过试验，采用新型药剂 TL-601 作为锌捕收剂，选铅尾矿采用硫酸铜活化后直接进行浮选，不需要添加石灰作为矿浆 pH 值调整剂，节省了大量的石灰，取得了较好的选矿指标。关键词：铅锌矿；铅锌分离；低碱度；捕收剂；TL-601中图分类号：TD952文献标识码:A1前言我国的铅锌矿产资源丰富，铅锌矿作为重要的有色金属矿产资源在国民经济中具有重要作用，广泛用于电气、机械、军事、冶金、化工、轻工业和医药业等领域1。我国是铅锌生产大国，铅锌选矿生产工艺比较成熟，目前在铅锌矿选矿生产中，普遍采用是优先浮选工艺流程。优先浮选工艺流程的特点是可以降低铅、锌精矿互含，提高精矿的品位2。在浮选流程中首先进行铅浮选，铅浮选后尾矿再进行锌浮选，锌浮选时普遍采用黄药作为捕收剂，因为黄药具有对活化后的硫化锌矿物捕收能力强，且价格便宜的优点。但是在使用黄药作硫化锌矿物捕收剂时，由于黄药对绝大多数硫化矿捕收能力都很强，但选择性较差，因此采用黄药作为捕收剂选锌时，为了有效抑制硫化铁等杂质矿物，就必须同时使用大量的石灰，因为石灰在硫化矿浮选中可使矿浆的氧化还原电位降低，有利于抑制黄铁矿和磁黄铁矿等硫化物3。而大量石灰的使用，不仅导致选矿厂生产成本提高，更主要的是石灰用量过大，导致矿浆 pH 值过高，对水资源污染增加，而且石灰用量过大，还会导致泡沫发粘，选矿指标下降，管道结垢，影响生产等。因此，如果能够根据矿石性质，研发出一种选择性好，在浮选硫化锌矿物时，少用甚至不用石灰调浆的捕收剂，对于铅锌矿的浮选生产有着十分重要的意义。2实验部分2.1矿石性质矿石中主要金属矿物为方铅矿、闪锌矿，其次为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、褐铁矿和磁铁矿等。矿石中银的矿物比较少，主要为金银矿，除此之外，银呈分散态存在于部分方铅矿、闪锌矿中。非金属矿物主要是辉石、石榴石，其次是石英、方解石、角闪石等。物相分析：铅的硫化相占 93.15%；锌的硫化相占 91.37%；银主要以自然银或单体银存在，其占有率为 45.06%，方铅矿中含银 16.13%。2.2选矿试验2.2.1使用现场锌浮选捕收剂时石灰用量试验试验样品来源于现场铅浮选尾矿溢流，其 pH 值为 9，试验用水为浮选车间生产循环水。首先进行了现场用丁基黄药作为锌浮选捕收剂时，不同石灰用量对应的矿浆 pH 值对比试验。确定活化剂硫酸铜用量 240 g/t，捕收剂丁基黄药用量 100 g/t，2#油10 g/t，进行一次粗选试验。锌选矿试验数据见表 1。从表 1 可以看出，随着石灰用量的增加，对应的矿浆 pH 值的不断提高，锌粗精矿品位也逐渐提高，锌的回收率变化不大。当矿浆 pH 值达到 12 时，锌粗精矿品位也达到最高。2.2.2锌浮选捕收剂对比试验确定活化剂硫酸铜用量 240 g/t，使用不同捕收剂进行一次粗选对比试验。对比试验结果见表 2。*收稿日期：2023-06-01作者简介：何晓波（1966），男，工程师，主要从事选矿药剂研发与选矿工艺研究。34有色矿冶第 39 卷表 1锌选矿试验数据药剂（g/t）丁基黄药:1002#油:10丁基黄药:1002#油:10丁基黄药:1002#油:10丁基黄药:1002#油:10pH9101112产品粗精矿尾矿合计粗精矿尾矿合计粗精矿尾矿合计粗精矿尾矿合计产率(%)10.3889.62100.0010.1489.86100.009.0790.93100.008.8891.12100.00品位(%)Pb0.630.090.150.580.110.160.570.100.140.630.080.13Zn31.960.193.4932.910.213.5335.010.203.3635.330.193.31回收率(%)Pb44.7755.23100.0037.3162.69100.0036.2663.74100.0043.4356.57100.00Zn95.124.88100.0094.655.35100.0094.585.42100.0094.775.23100.00表 2锌浮选捕收剂对比试验结果药剂（g/t）HSP:50TL-912:50T-600:50TL-601:55丁基黄药:1002#油:10(现场药剂)pH999912产品粗精矿尾矿合计粗精矿尾矿合计粗精矿尾矿合计粗精矿尾矿合计粗精矿尾矿合计产率(%)8.6591.35100.009.4490.56100.007.4392.57100.009.0190.99100.008.8891.12100品位(%)Pb0.630.100.150.630.090.140.590.120.150.670.080.130.630.080.13Zn36.930.213.3933.700.223.3841.630.243.3235.460.183.3635.330.193.31回收率(%)Pb37.3762.63100.0042.2057.80100.0 028.3171.69100.0045.3254.68100.0043.4356.57100Zn94.345.66100.0094.115.89100.0093.306.70100.0095.124.88100.0094.775.75100表 3锌捕收剂 TL-601 用量试验结果药剂(g/t)TL-601:35TL-601:45TL-601:55TL-601:65pH9999产品粗精矿尾矿合计粗精矿尾矿合计粗精矿尾矿合计粗精矿尾矿合计产率(%)7.2692.741008.0691.94100.009.0190.99100.009.2390.77100.00品位(%)Pb0.590.090.130.650.080.130.670.080.130.690.080.14Zn42.130.253.2938.730.213.3135.460.183.3634.800.183.38回收率(%)Pb33.9166.0910041.5958.41100.0045.3254.68100.0046.7453.26100.00Zn92.957.0510094.185.82100.0095.124.88100.0095.164.84100.00第 4 期何晓波等：河北某铅锌矿低碱度无石灰锌浮选试验研究从表 2 试验结果分析可知，在矿浆 pH 值为 9时，使用 TL-601 作为锌浮选捕收剂时，锌粗精矿品位和回收率都略高于在矿浆 pH 值为 12 时，使用丁基黄药作为锌浮选捕收剂的浮选指标。2.2.3锌捕收剂 TL-601 用量试验确定活化剂硫酸铜用量 240 g/t，进行捕收剂TL-601 用量的一次粗选对比试验。锌捕收剂 TL-601 用量试验结果见表 3。从表 3 试验结果可知，随着捕收剂 TL-601 用量的逐渐增加，锌粗精矿品位逐渐下降，锌的回收率逐渐提高，当用量达到 55 g/t 时，锌粗精矿品位和回收率指标都比较好，因此确定捕收剂 TL-601 用量为55 g/t。2.2.4开路试验在前期条件试验的基础上进行了两种捕收剂开路对比试验。开路试验流程见图 1、图 2，开试验结果见表 4。开路试验结果表明：TL-601 作为锌浮选捕收剂与现场药剂相比，选矿指标略好于现场药剂。图 1现场药剂开路试验流程图 2试验药剂开路试验流程表 4开路试验结果药剂现场药剂试验药剂pH129产品精矿中 1中 2中 3中 4中 5尾矿合计精矿中 1中 2中 3中 4中 5尾矿合计产率(%)5.982.822.450.661.820.3185.95100.006.462.462.270.492.170.2685.88100.00品位(%)Pb0.370.250.330.370.210.450.060.100.400.250.340.570.310.550.040.09Zn53.732.572.086.191.048.260.123.5251.691.471.798.741.009.550.063.56回收率(%)Pb22.927.38.32.53.91.453.4100.0030.397.249.093.287.901.6940.40100.00Zn91.142.061.451.150.540.742.93100.0093.881.021.141.200.610.701.45100.002.2.5闭路试验闭路试验流程见图 3、图 4，试验结果见表 5。图 3现场药剂闭路试验流程图 4试验药剂闭路试验流程3536有色矿冶第 39 卷表 5闭路试验结果药剂现场药剂试验药剂pH129产品精矿尾矿合计精矿尾矿合计产率(%)7.4592.55100.006.8893.12100.00品位(%)Pb0.670.060.100.640.070.10Zn45.850.103.5047.910.103.38回收率(%)Pb49.5950.41100.0041.9958.01100.00Zn97.502.50100.0097.392.61100.00锌闭路浮选试验结果表明：TL-601 作为锌浮选捕收剂与现场药剂对比，锌回收率略低了 0.11%，锌精矿品位提高了 2.06%。综合分析，TL-601 作为锌浮选捕收的选矿指标好于现场药剂的选矿指标。3选矿药剂成本分析3.1铅选区部分药剂成本铅选区部分药剂制度未进行改变，药剂成本不变。3.2锌选区部分药剂制度3.2.1现场药剂制度硫酸铜：240 g/t；丁基黄药：100 g/t；2#油 10 g/t；CaO：8 kg/t，矿浆 pH=12。3.2.2试验药剂制度硫酸铜：240 g/t；TL-601：55 g/t；CaO：0 kg/t，pH=9。3.3药剂成本对比（相同药剂部分未进行核算）3.3.1现场药剂成本丁基黄药：100 g/t 9.5 元/kg=0.95 元/t；2#油：10 g/t 10.0 元/kg=0.1 元/t；CaO：8 kg/t0.55 元/kg=4.4 元/t；现场药剂成本合计（变化部分）：5.45 元/t。3.3.2试验药剂成本TL-601：55 g/t32 元/kg=1.76 元/t。从以上数据对比可知，TL-601 作为锌选区捕收剂与现场药剂制度成本比较，虽然捕收剂成本有所上升，但由于无需对铅尾选锌矿浆进行 pH 值调整，直接进行选别，节省了大量的石灰，结果每吨选矿药剂成本下降了 3.69 元。4结语（1）随着国家环保政策的不断加强和建设绿色矿山的要求越来越高，低碱度无石灰将是未来铅锌矿浮选生产技术的发展方向。解决好铅锌矿浮选生产中大量使用石灰调整矿浆 pH 值的问题，不仅可以节约选矿成本，改善环境污染问题，同时还有利于矿物中伴生金银等贵金属的回收。（2）TL-601 是一种新型锌捕收剂，具有选择性好，捕收力强的优点。用于铅锌矿浮选生产中作为锌浮选捕收剂，可以不用添加石灰对铅尾选锌矿浆进行 pH 值调整，直接进行选别。真正实现了低碱度无石灰锌浮选。参考文献：1 朱宾，陆智.广西某铅锌矿优先浮选试验研究 J.中国矿业，2013，22（3）：80-82.2 胡为柏，等.浮选 M.北京：冶金工业出版社，1983.3 黄红军.云南某铅锌硫化矿浮选新工艺的研究 J.矿产综合利用，2008（1）：3-7.Experimental Study on Low Alkalinity Lime-free Zinc Flotation of aLead-Zinc Mineral in Hebei ProvinceHE Xiao-bo1，YIN Wan-li1，ZHANG Hai-long2，FU Qiang2（1.Tieling Mineral Processing Reagent Co.，Ltd.，Tieling 112000，China；2.Shenyang Youyan Mining Chemical Co.，Ltd.，Shenyang 110141，China）Abstract:The lead-zinc mineral in Hebei has lead grades of 1.12%and zinc grades of 3.35%.The selective flotation flowsheet ofselecting lead first and then zinc is adopted on site,when floating zinc from lead tailings,copper sulfate is used as an activator forzinc,butyl xanthate is used as a beneficiation collector,and lime is used as a pH regulator for the slurry.A new reagent TL-601 isused as a zinc collector in experiment,without adding lime as a slurry pH regulator,the lead tailings are directly flotated after beingactivated with copper sulfate,which is not only saves a large amount of lime but also achieves ideal beneficiation indicators.Key words:lead-zinc ore;the separation of lead and zinc;low alkalinity;beneficiation collector;TL-601