捕收剂组合用药对某高碳复杂铅锌矿石回收率的影响研究.pdf

收稿日期:2 0 2 3-0 5-2 8基金项目:内蒙古自治区应用技术研究与开发资金计划项目(编号:2 0 1 8 0 3 0 5 4)。作者简介:闫宝宝(1 9 8 4),男,高级工程师。捕收剂组合用药对某高碳复杂铅锌矿石回收率的影响研究闫宝宝,刘永茂,冯雅楠,张亚楠,张维佳,刘双有,杜永强(内蒙古自治区产业技术创新中心,内蒙古 呼和浩特 0 1 0 0 1 0)摘 要:内蒙古某铅锌矿的矿石矿物组成主要为黄铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿、方铅矿和黄铜矿等金属矿物及石英等脉石矿物,文章探讨了该矿铅回收过程中各捕收剂对铅矿物的回收影响,得出:在粗选磨矿细度-2 0 0目占7 0%、铅粗精矿再磨细度-2 0 0目占9 0%的条件下,采用一次粗选、五次精选、二次扫选的工艺流程,闭路试验获得了含铅4 6.5 0%、锌4.5 5%,银1 2 2 1.0 0 g/t的铅精矿,铅、锌、银回收率分别为9 2.2 3%、2.2 0%、6 2.3 6%。关键词:铅锌矿;高碳;捕收剂组合 中图分类号:T D 9 5 2P 6 2 4.4 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 76 9 2 1(2 0 2 3)1 50 0 9 70 4 国内铅锌矿的选别常采用浮选工艺。通常铅锌元素是共存的,尤其是在原生矿床上存在着极为紧密的关系,这对浮选分离是不利的。目前业内对于铅锌有效分离技术的困扰依然很大1-3。内蒙古某铅锌矿在生产过程中,存在着铅锌精矿品位不高、回收率不理想等问题。本研究先采用选厂现有工艺流程及药剂制度对选铅系统进行磨矿细度验证试验,根据矿石性质,对选铅系统进行铅、银捕收剂的优化试验。通过对矿石的性质、工艺流程的研究和对药剂制度的调整,提高铅精矿的回收率、铅精矿中银的品位及回收率4-7。1 矿石性质1.1 矿石类型本区矿石类型为稠密浸染状-块状热液型银铅锌矿石(多为富矿石),少数为脉状热液型铅锌矿石(贫矿石为主)。有用元素为:Z n(闪锌矿)、A g(深红银矿也称硫锑银矿)、P b(方铅矿)、S(主要分布在黄铁矿-磁黄铁矿中,其次为闪锌矿-方铅矿-黄铜矿以及深红银矿)和C u(黄铜矿)。1.2 矿石结构和构造矿石中主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿、方铅矿和黄铜矿;非金属矿物主要为白云石、石英、金云母、黑云母、绿帘石、阳起石。构造以稠密浸染状构造-块状构造为主,其次为弱条带状-块状构造、稠密浸染状-弱条带状构造、弱条带状-稠密浸染状构造、条带状构造。矿石结构:半自形粒状结构、不规则粒状结构为主,个别为它形粒状结构,矿石矿物颗粒大小不均匀,普遍比较细。矿石构造:稠密浸染状构造、块状构造、稠密浸染状-块状构造为主,其次为弱条带状-块状构造、稠密浸染状-弱条带状构造、弱条带状-稠密浸染状构造、条带状构造,个别为脉状构造。1.3 矿石物质成分及其嵌布特征重要的矿石矿物有:闪锌矿(Z n,F e S):含量03 0%,一般5%1 5%,平均大约1 0.4%;呈0.0 50.5 mm半自形-不规则粒状,多数均匀浸染状分布,少数呈条带状集中或不规则状集合体出现,多与其他金属矿物和非金属矿物弯曲镶嵌紧密接触,个别包含有微量0.0 0 50.0 1 mm不规则微粒状黄铜矿(属于固溶体分离所致);深红银矿或称硫锑银矿(3 A g2SS b2S3):在部分光片中少量出现,含量比较低(1%),该矿物含量虽低,但属于贵重金属矿物。主要的矿石矿物有:方铅矿(P b S):含量05%,一般0.5%3%,平均大约1.5%;呈0.0 50.5 mm半自形-不规则粒状,多数星散浸染状不均匀分布,与其他金属矿物和非金属矿物弯曲镶嵌紧密接 触;黄 铜 矿(C u F e S2):含 量05%,一 般792 0 2 3年8月内 蒙 古 科 技 与 经 济A u g u s t 2 0 2 3第1 5期 总第5 2 9期I n n e r M o n g o l i a S c i e n c e T e c h n o l o g y&E c o n o m yN o.1 5 T o t a l N o.5 2 90.5%1%,平均大约0.7%;呈0.0 20.5 mm不规则粒状,星散浸染状不均匀分布,与其他金属矿物和非金属矿物弯曲镶嵌紧密接触;黄铁矿(F e S2):含量02 5%,一般1 0%2 0%,平均大约1 1.2%;多数呈0.21.5 mm半自形-不规则粒状,少数0.0 20.2 mm不规则粒状或1.52.5 mm自形半自形粒状,多数样品中大致均匀分布,部分样品中呈条带状集中或不规则状集合体出现,多与其他金属矿物和非金属矿物呈直边或弯曲镶嵌紧密接触;磁黄铁矿F e1-xS(x=0.10.2):含量04 0%,一般1 0%2 5%,平均大约1 8.3%,多数呈0.10.5 mm半 自形粒状或 不规则粒状,少 数0.0 50.1 mm不规则粒状或0.51.2 mm半自形粒状,详见图1。图1 稠密浸染状块状磁黄铁矿黄铁矿方铅矿闪锌矿矿石1.4 矿石物质成分及其嵌布特征原矿化学多元素分析结果见表1,原矿铅物相分析结果见表2。表1 原矿化学多元素分析结果单位:%项目P bA g*Z nC uSF e2O3C含量1.2 04 7.1 84.9 50.0 31 6.9 53 6.7 25.5 3项目C a OM g OA l2O3S i O2PN a2OK2O含量0.9 03.1 32.4 12 2.1 60.1 50.0 9 60.9 6 注:其中*的单位为g/t。表2 原矿铅物相分析结果矿物名称硫化铅碳酸铅硫酸铅氧化铅其他铅总计含量/%1.0 80.0 20.0 30.0 60.0 41.2 3分布率/%8 7.8 01.6 32.4 44.8 83.2 5 1 0 0.0 02 试验内容与结果试验根据工艺流程及药剂制度对选铅系统进行了磨矿细度验证试验,再根据矿石性质对选铅系统进行了捕收剂的优化试验,提高铅、银的回收率。2 5#黑药是选别铅、银的捕收剂,具有对铅矿物选择性好、能在低碱度条件下有效避免浮铅时黄铁矿干扰的特点,适合于黄铁矿含量较高的矿石,但药剂用量较大;本次试验采用2 5#黑药为主体药剂,采用对铅、银矿物捕收能力较强的乙硫氮、丁铵黑药等药剂进行对比试验。矿石中碳和硫的含量较高,是影响铅、银选别指标的主要因素,本次试验主要探讨铅回收过程中各捕收剂对铅矿物的回收影响。2.1 磨矿细度试验在石灰用量1 0 0 0 g/t、硫酸锌1 0 0 g/t、2 5#黑药5 0 g/t的条件下,考察磨矿细度变化对铅矿物回收的影响。从图2可以看出,随着磨矿细度的增加,铅精矿产率及铅、银的回收率逐渐增加,品位有所下降,综合考虑各项指标,磨矿细度在-2 0 0目占7 0%时较为适宜。铅品位;铅回收率;锌品位;锌回收率。图2 磨矿细度对精矿指标的影响2.2 脱碳对铅锌回收率影响探索矿石中含有5.5 3%的碳,直接影响到选别指标,尝试进行预先脱碳,以减轻碳对浮选作业的影响。在磨矿细度-2 0 0目占7 0%,2#油用量1 3 g/t,得到如下试验结果:含碳矿物产率为5%,铅品位为1 1.5 0%、回收率为4 7.9 2%,碳矿物中带走了较多的铅金属量,考虑该矿石不宜进行预先脱碳。2.3 2 5#黑药用量试验2 5#黑药兼有捕收性和起泡性,它是铅、银的硫化矿的有效捕收剂,常用于铅、锌优先浮选分离作业89总第5 2 9期内 蒙 古 科 技 与 经 济中。在磨矿细度-2 0 0目占7 0%、硫酸锌1 0 0 g/t的条件下,考察2 5#黑药的用量对铅矿物回收的影响。从图3可以看出,随着2 5#黑药用量的增加,铅精矿产率及铅、银回收率不断增加,品位有所下降,2 5#黑药用量8 5 g/t效果较好。铅品位;铅回收率;锌品位;锌回收率。图3 2 5#黑药用量试验2.4 乙硫氮用量试验乙硫氮主要作为C u、P b、S b及其他金属硫化物等的捕收剂,捕收性能与黄药及黑药类似,但与黄药、黑药相比乙硫氮具有捕收能力强、浮选速度快、药剂用量少、选择性高等特点8。在磨矿细度-2 0 0目占7 0%、石灰1 0 0 0 g/t、硫酸锌1 0 0 g/t,2 5#黑药6 0 g/t的条件下,考察乙硫氮的用量对铅矿物回收的影响。从图4可以看出,随着乙硫氮用量的增加,铅精矿产率及回收率不断增加,品位下降,乙硫氮用量1 0 1 5 g/t时,效果较好。铅品位;铅回收率;锌品位;锌回收率。图4 乙硫氮用量试验结果2.5 2 5#黑药与乙硫氮配比用量试验以2 5#黑药为主体药剂,配入部分对铅、银矿物捕收性能较强的乙硫氮,进行混合药剂配比用量试验。在磨矿细度-2 0 0目占7 0%、石灰1 0 0 0 g/t、硫酸锌1 0 0 g/t、2 5#黑药6 0 g/t的条件下,考察乙硫氮用量对铅矿物回收的影响。由表3可以看出:随着乙硫氮用量的增加,铅、锌、银精矿品位及回收率逐渐增加。综合考虑,当2 5#黑药6 0 g/t、乙硫氮用量在68 g/t时,浮选指标较好。表3 2 5#黑药与乙硫氮配比用量试验结果药剂/(g/t)2 5#黑药乙硫氮产品名称产率/%品 位/%P bZ nA g*回收率/%P bZ nA g*6 02铅精矿1 3.5 08.0 04.5 22 5 1.0 09 0.5 71 2.2 87 1.5 26 04铅精矿1 4.6 07.2 54.5 72 3 3.0 09 1.1 71 3.4 27 2.2 56 06铅精矿1 5.1 07.1 14.6 02 3 1.0 09 2.6 71 3.9 47 3.2 56 08铅精矿1 6.4 26.8 34.6 52 1 1.0 09 3.7 11 5.3 27 3.5 66 01 0铅精矿1 7.4 96.5 04.5 51 9 9.2 09 3.8 71 6.0 47 3.9 8 注:其中*的单位为g/t。2.6 2 5#黑药与丁铵黑药配比用量试验以2 5#黑药为主体药剂,配入部分对铅、银矿物捕收性能较强的丁铵黑药,进行混合药剂配比用量试 验。在 磨 矿 细 度-2 0 0目 占7 0%、石 灰1 0 0 0 g/t,硫酸锌1 0 0 g/t条件下,考察2 5#黑药和丁铵黑药的配比用量对铅矿物回收的影响。从表4结果可以看出,随着丁铵黑药配入比例的增加,铅精矿的产率及铅、银回收率不断增加,品位下降;丁铵黑药配比比例较高时,泡沫发黏易于跑槽;药剂比例为11,用量各2 53 0 g/t时各项指标均较好。表4 2 5#黑药与丁铵黑药配比用量试验结果2 5#黑药:丁铵黑药/(g/t)产率/%品 位/%P bZ nA g*回收率/%P bZ nA g*3 51 51 2.0 3 8.6 5 4.3 5 2 7 1.5 0 8 9.4 21 0.5 6 6 9.2 33 02 01 3.0 0 8.4 4 4.4 5 2 6 0.1 0 9 0.6 61 1.6 6 7 1.2 32 52 51 4.2 5 7.6 2 4.6 0 2 4 5.6 0 9 1.3 41 3.1 7 7 3.0 53 03 01 6.5 5 6.7 4 4.6 9 2 1 0.1 0 9 3.0 41 5.5 5 7 3.4 63 53 51 8.5 0 5.9 6 4.7 6 1 8 7.8 9 9 3.7 61 7.6 2 7 3.9 4 注:其中*的单位为g/t。99闫宝宝,等 捕收剂组合用药对某高碳复杂铅锌矿石回收率的影响研究2 0 2 3年第1 5期2.7 开路试验采用2 5#黑药与丁铵黑药混合药剂的条件下进行开路试验,在粗选磨矿细度-2 0 0目占7 0%、铅粗精矿再磨细度-2 0 0目占9 0%的条件下,采用一次粗选、五次精选、二次扫选的开路试验工艺流程,得到了含铅4 9.8 0%、锌4.2 8%、银1 2 7 0.0 0 g/t的铅精矿,铅、锌、银回收率分别为5 6.0 4%、1.1 7%、3 6.0 3%。2.8 闭路实验在各条件试验的基础上进行闭路试验,在粗选磨矿细度-2 0 0目占7 0%、铅粗精矿再磨细度-2 0 0目占9 0%的条件下,采用一次粗选、五次精选、二次扫选的工艺流程,闭路试验获得了含铅4 6.5 0%、锌4.5 5%、银1 2 2 1.0 0 g/t的铅精矿,铅、锌、银回收率分别为9 2.2 3%、2.2 0%、6 2.3 6%。图5 选铅闭路试验流程表5 闭路试验结果产品名称产率/%品 位/%P bZ nA g*回收率/%P bZ nA g*铅精矿2.4 14 6.3 54.6 0 1 2 2 1.0 0 9 3.0 92.2 26 2.3 6尾 矿9 7.5 90.0 95.0 01 8.2 06.9 19 7.7 83 7.6 4原 矿1 0 0.0 01.2 04.9 94 7.1 91 0 0.0 01 0 0.0 0 1 0 0.0 0 注:其中*的单位为g/t。3 结论该铅锌矿石中主要有用元素为铅、锌、硫,伴生有益元素为银,主要有害元素为碳。试验对2 5#黑药、乙硫氮、2 5#黑药与乙硫氮、2 5#黑药与丁铵黑药等混合药剂进行了捕收剂的优化试验,试验结果表明:采用2 5#黑药与丁铵黑药选别指标较好。在原矿磨矿细度为-2 0 0目占7 0%的情况下,采用一次粗选、铅粗精矿再磨(-2 0 0目9 0%)、五次精选、二次扫选工艺流程,得到如下技术指标:铅精矿产率2.4 1%,含铅4 6.3 5%,银1 2 2 1 g/t,铅回收率9 3.0 9%,银回收率6 2.3 6%。2 5#黑药具有在低碱度下能有效避免硫铁矿干扰的特点,较适合该矿区矿石性质,配合以对铅、银矿物捕收力较强的丁铵黑药,可以降低药剂用量,提高铅、银的回收率,但用量较大时矿浆发黏,容易跑槽;乙硫氮具有捕收力强、用量少等优点,但在低碱度条件下硫铁矿会大量上浮,影响铅精矿品位。参考文献1 窦源东,张建华,王涛.河北某低品位难选铅锌矿选矿工艺优化研究J.中国矿业,2 0 2 3,3 2(1):1 3 4-1 4 0,1 4 9.2 邓春虎,吕宏芝,黄虎辉,等.云南某低品位硫化银铅锌矿选矿优化研究J.有色金属(选矿部分),2 0 2 0(2):4 4-4 9.3 杨晓文,孙晓华,贾宗勇,等.青海某低品位铅锌矿工艺矿物学研究J.矿产保护与利用,2 0 1 4(5):3 9-4 2.4 夏青,欧阳辉,梁菁菁.硫化铅锌矿浮选分离研究进展J.矿冶,2 0 1 8,2 7(2):9-1 4.5 张发军.新疆某铅锌矿的选矿工艺研究J.有色金属(选矿部分),2 0 1 2(4):8-1 1.6 胡红喜,龙卫刚,彭光继,等.某低品位铅锌矿铅浮选工艺研究J.有色金属(选矿部分),2 0 2 0(2):3 8-4 3,8 8.7 及亚娜,孙体昌,纪军.两种含碳铅锌矿石预先除碳工艺对比研究J.中国矿业,2 0 1 0(2):1 0 0-1 0 3.8 李文娟,宋永胜,周桂英,等.乙硫氮体系中铅锌铁硫化矿的电化学浮选行为J.金属矿山,2 0 0 9(1 0):9 0-9 2.001总第5 2 9期内 蒙 古 科 技 与 经 济