廣西某多金屬礦鋅硫分離無氰工藝研究

荊正強，彭雪清

（長沙有色冶金設計研究院有限公司，湖南 長沙 410011）

廣西某多金屬礦鋅硫分離無氰工藝研究

荊正強，彭雪清

（長沙有色冶金設計研究院有限公司，湖南 長沙 410011）

廣西某多金屬選廠浮選工藝流程中使用了氰化鈉以改善硫鋅分離效果，但該有氰工藝屬于國家明令淘汰的落后工藝。試驗采用巰基乙酸鈉取代氰化鈉并通過系列試驗得到品位46.72%，回收率94.64%的鋅精礦，該指標略優(yōu)于氰化鈉的工藝，并試驗探討了巰基乙酸鈉抑制黃鐵礦的機理，為選廠進行藥劑改造實施無氰工藝提供了技術(shù)支持。

鋅硫分離；無氰工藝；巰基乙酸鈉

在多金屬硫化礦的選礦中，鋅硫分離通常是用石灰作為硫鐵礦的抑制劑，當只用石灰不能有效地抑制硫化鐵時，則加少量氰化物以改善鋅硫分離效果。氰化物是劇毒藥劑，對環(huán)境存在污染，故有氰工藝屬于國家明令淘汰的生產(chǎn)工藝。

研究選擇新型低毒高效的氰化物替代品是選礦領(lǐng)域的重要研究課題之一，目前研究的主導方向已趨向有機藥劑方面發(fā)展。巰基乙酸鈉在選礦中是氰化鈉及硫化鈉的理想替代品，主要用作硫化銅、硫化鐵等硫化礦物的抑制劑［1～3］，它具有藥效高、用量少、毒性小的優(yōu)點，是迄今廣泛應用于礦山浮選工藝的有機抑制劑。是國家環(huán)保部門積極推薦的環(huán)保型無污染產(chǎn)品。

廣西某復雜多金屬礦硫化礦，選礦的工藝流程為“鉛銻浮選—鋅硫混浮—鋅硫分離”的流程。鋅硫混浮以硫酸為調(diào)整劑，以丁基鈉黃藥為捕收劑，2＃油為起泡劑，硫酸銅為活化劑，鋅硫混合精礦分離，以石灰作為硫鐵礦的抑制劑，輔之以氰化鈉改善分離效果，經(jīng)過一粗三精三掃作業(yè)，最終獲得含鋅品位45.56%，回收率94.49%的鋅精礦。本試驗研究的目的是尋找新型環(huán)保低毒的藥劑替代氰化鈉實現(xiàn)鋅硫無氰分離。

1 礦石性質(zhì)

鋅硫精礦試驗樣取自選廠生產(chǎn)的鋅硫混合浮選機泡沫槽，桶裝后送往實驗室。鋅硫混合精礦中鋅品位為20.65%，硫品位為36.19%。

礦石中鋅礦石的主要存在形式為鐵閃鋅礦；硫的主要存在形式為黃鐵礦、磁黃鐵礦；脈石礦物主要為方解石，其次為絹（白）云母、石英等。礦石的礦物含量測定結(jié)果見表1。

表1 試驗樣礦物組成及含量測定結(jié)果 %

2 試 驗

2.1 試驗流程

試驗主要為現(xiàn)場藥劑方案調(diào)整提供依據(jù)，故試驗流程延用原有試驗流程，條件試驗采用開路流程，具體如圖1所示。

2.2 條件試驗

2.2.1 硫酸銅用量

固定石灰用量為6 000 g／t、巰基乙酸鈉用量350 g／t，進行硫酸銅條件試驗，試驗結(jié)果如圖2所示。

從圖2試驗結(jié)果看：硫酸銅用量對鋅硫分離效果影響很大，隨著硫酸銅用量的增加，鋅精礦鋅回收率逐步提高，但鋅品位呈下降趨勢。硫酸銅用量達到60 g／t時，鋅精礦鋅品位僅32.95%，下降幅度較大。綜合考慮，硫酸銅用量40～50 g／t較適宜。

圖1 開路條件試驗流程圖

圖2 硫酸銅用量試驗結(jié)果

2.2.2 石灰用量試驗

固定試驗條件為：巰基乙酸鈉用量350 g／t，硫酸銅用量（40＋15＋5）g／t。試驗結(jié)果如圖3所示。

圖3 石灰用量條件試驗結(jié)果

從圖3試驗結(jié)果可知：隨著石灰用量的增加，鋅精礦鋅品位逐步提高，但鋅回收率下降。當石灰用量大于6 000 g／t時，雖然鋅精礦的鋅品位得到明顯提高，但鋅回收率下降幅度較大。綜合考慮，石灰用量在6 000 g／t左右較為合適。

2.2.3 巰基乙酸鈉用量試驗

固定試驗條件為：石灰用量6 000 g／t，硫酸銅用量（40＋15＋5）g／t。試驗結(jié)果如圖4所示。

圖4 巰基乙酸鈉用量試驗結(jié)果

從圖4試驗結(jié)果可知：巰基乙酸鈉對黃鐵礦的抑制作用亦較為明顯，巰基乙酸鈉用量250～400 g／t范圍內(nèi)，隨著巰基乙酸鈉用量的增加，鋅精礦鋅品位不斷提高，但鋅回收率下降。當巰基乙酸鈉用量大于350 g／t以后，鋅精礦品位提升緩慢，但回收率大幅下降，故確定巰基乙酸鈉用量為350 g／t。

2.2.4 閉路流程對比試驗

確定石灰用量為（6 000＋1 000＋1 000＋1 000）g／t，硫酸銅用量為（40＋15＋5）g／t，巰基乙酸鈉用量為350 g／t（氰化鈉65 g／t）進行閉路試驗，試驗流程如圖5所示，試驗結(jié)果見表2。

圖5 閉路試驗流程

從表2鋅硫分離試驗結(jié)果可知：單用石灰抑制黃鐵礦難以獲得合格的鋅精礦，需要輔助其它抑制劑一起抑制黃鐵礦；鋅硫有氰分離指標：鋅精礦鋅品位45.56%，鋅作業(yè)回收率94.49%；鋅硫無氰分離指標：鋅精礦鋅品位46.72%，鋅作業(yè)回收率94.64%。在鋅回收率相同的情況下，無氰分離工藝鋅精礦質(zhì)量較高。說明巰基乙酸鈉完全可以取代氰化鈉，實現(xiàn)鋅硫分離無氰工藝。

表2 閉路試驗對比結(jié)果 %

3 作用機理探討

巰基乙酸鈉作為抑制劑抑制黃鐵礦主要是利用其中的—SH基和—COOH基，按照Pearson軟硬酸堿理論［4］，羧基為硬堿，容易和硬酸發(fā)生作用，而巰基屬于軟堿，容易和軟酸發(fā)生作用，閃鋅礦為軟酸［4］，黃鐵礦為硬酸或者交界酸［5］。由于—SH基較難以與閃鋅礦結(jié)合，故優(yōu)先—COOH基和黃鐵礦結(jié)合，而在強堿環(huán)境中—SH親水，而且—SH基程電負性，不利于黃藥的附著，故在黃鐵礦的外圍形成水膜，抑制了黃鐵礦的上浮。

當巰基乙酸鈉用量過大時，礦漿中過多的—SH基也會吸附在閃鋅礦表面抑制了閃鋅礦的上浮，故圖4所示當巰基乙酸鈉用量過大時閃鋅礦的回收率直線下降。

4 結(jié) 論

1.通過試驗表明巰基乙酸鈉完全可以取代氰化鈉，實現(xiàn)鋅硫分離，其試驗鋅精礦品位為46.72%，回收率為94.64%，比氰化鈉獲得指標略好。

2.巰基乙酸鈉添加需要控制的一個范圍，過量的巰基乙酸鈉也會抑制閃鋅礦的上浮，降低鋅精礦的回收率。

3.試驗為該選廠對藥劑進行調(diào)整，采用無氰工藝生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。

［1］ 林輝，吳海燕，王波.巰基乙酸鈉在鋅硫分離中的應用［J］.中國鎢業(yè)，2014，（8）：32－34.

［2］ 陳慧杰，蔣升國，李吉云，等.巰基乙酸鈉在銅鉛分離中的應用研究［J］.礦業(yè)研究與開發(fā)，2011，（6）：68－70.

［3］ 陳建華，馮其明，盧毅屏.巰基乙酸對閃鋅礦和黃銅礦的抑制作用研究［J］.礦產(chǎn)保護和利用，2002，（5）：22－24.

［4］ 龔明光.礦物可浮性分類與軟硬酸堿原則［J］.有色金屬（選礦部分），1980，（2）：51－57.

［5］ Glembotskii A V.Theoretical principles of forecasting and modifying collector properties［J］.Tsvet Metally，1978，51：86－89.

Study on Non Cyanide Process of Zinc Sulfur Separation in Multimetallic Ore of Guangxi

JING Zheng-qiang，PENG Xue-qing

（Changsha Engineering and Research Institute Ltd.Of Nonferrous Metallurgy，Changsha 410011，China）

Sodium cyanide is applied to improve sulfur zinc separation of Guangxi multimetallic process plant，but the cyanide process belongs to the backward process eliminated countries.Sodium thioglycolate is applied to instead of sodium cyanide in flotation separation，and zinc concentrate with grade of 46.72%，recovery rate of 94.64% is obtained by a series of optimization test.The processing index is better than the cyanide process.This paper discusses the mechanism of sodium thioglycollate inhibits pyrite.It can provide the technical support for the the non cyanide agent transformation of processing plant.

separation of zinc and sulfur；the non cyanide process；sodium thioglycolate

TD923

A

1003－5540（2015）03－0018－03

2014－12－19

荊正強（1983－），男，工程師，主要從事有色金屬選礦研究及設計。