印度尼西亞某鐵閃鋅礦選礦工藝研究

董明傳

（廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河池 547000）

印度尼西亞某鋅礦屬于鐵閃鋅礦硫化礦，該礦含鋅品位較高，鋅礦物主要以鐵閃鋅礦為主，閃鋅礦較少，伴生硫化礦物主要為黃鐵礦，為了獲得較好的鋅精礦品位和鋅精礦回收率，使新建選礦廠工藝流程更加合理，確保在選礦廠投產(chǎn)后獲得理想的選礦指標(biāo)，需要進(jìn)行必要的選礦工藝試驗(yàn)研究。

1 原礦性質(zhì)

礦石中主要的金屬礦物有鋅的硫化礦物和黃鐵礦，有少量的鉛礦物和銀礦物，主要脈石礦物為石英、重晶石、方解石、絹云母、綠泥石。原礦主要化學(xué)元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 原礦多元素分析 /%

由表1 可知，礦石中礦物組成復(fù)雜，含鋅12.47%，含硫16.41%，通過(guò)對(duì)鋅礦物分析，鋅礦物含鐵11.02%，是屬于高品位高鐵難選鐵閃鋅礦。

2 選礦試驗(yàn)研究

由于閃鋅礦中鐵含量高影響鋅礦物對(duì)捕收劑吸附作用，降低了閃鋅礦的可浮性；由于礦石中存在大量的黃鐵礦，同時(shí)礦石中鐵閃鋅礦與黃鐵礦共生密切，有少量鐵閃鋅礦被黃鐵礦包裹，不利于鐵閃鋅礦和黃鐵礦的分離；由于鋅礦物含鐵較高，在強(qiáng)堿性礦漿中鐵閃鋅礦物易被抑制，因此要取得良好的鋅精礦指標(biāo)，首先要選擇對(duì)鐵閃鋅礦選擇性好且捕收能力強(qiáng)，同時(shí)對(duì)黃鐵礦的捕收能力差的捕收劑，同時(shí)要考慮在礦漿弱堿性條件下試驗(yàn)。

2.1 浮選方案的選擇

礦石性質(zhì)是浮選方案制定的主要依據(jù)，該礦石主要有回收價(jià)值的礦物為鋅礦物，結(jié)合作者多年來(lái)從事選礦試驗(yàn)研究，該礦宜用的浮選方案為優(yōu)先浮選，即浮鋅抑硫。針對(duì)該礦的性質(zhì)，進(jìn)行了大量的浮選條件試驗(yàn)，包括磨礦細(xì)度、捕收劑的選擇和用量、礦漿pH值、硫酸銅的用量。條件試驗(yàn)的流程見(jiàn)圖1。

2.2 浮選條件試驗(yàn)

條件試驗(yàn)方法采用在固定其它因素的條件下，變動(dòng)一個(gè)因素，將所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表，找出最佳值所對(duì)應(yīng)的工藝參數(shù)。條件試驗(yàn)進(jìn)行了鋅粗選和掃選試驗(yàn)。

2.2.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

磨礦主要是為了使目的礦物單體解離，礦物是否解離充分是礦石進(jìn)行有效分選的先決條件，因此首先進(jìn)行磨礦條件試驗(yàn)，磨礦細(xì)度為變量，其它條件不變?cè)囼?yàn)。磨礦試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果 /%

由表2結(jié)果可知，鋅精礦回收率和品位隨著磨礦細(xì)度-200目含量的增大而提高，但當(dāng)-200目含量在70-75%鋅精礦指標(biāo)變化不大，因此，磨礦細(xì)度-200目在70%適宜。

2.2.2 捕收劑的選擇和用量條件試驗(yàn)

根據(jù)對(duì)礦石性質(zhì)的分析，原礦的鋅礦物主要為鐵閃鋅礦物，伴生硫化礦物為黃鐵礦，因此選擇對(duì)浮選鐵閃鋅礦礦物選擇性好，而對(duì)黃鐵礦捕收能力差的捕收劑是保證鋅礦物有良好選礦指標(biāo)的保證。

2.2.2.1 捕收劑選擇條件試驗(yàn)

試驗(yàn)選用浮選鋅礦物的捕收劑：丁基黃藥、乙基黃藥、PN405、乙基黃藥+PN405 進(jìn)行1:1 組合、丁基黃藥和PN405 進(jìn)行1:1 組合，分別進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)是在相同浮選條件下進(jìn)行，捕收劑選擇條件試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 捕收劑選擇試驗(yàn)結(jié)果 /%

由表3 結(jié)果可知，丁基黃藥與PN405 按1:1 組合作為鋅礦物的捕收劑鋅精礦的回收率和精礦品位比較理想，因此選擇丁基黃藥與PN405按1:1組合使用作為鋅礦物的捕收劑。

2.2.2.2 捕收劑用量條件試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度、PH 值、硫酸銅用量不變，丁基黃藥+PN405是變量條件下進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果 /%

由表4結(jié)果可知，鋅精礦的回收率和品位隨著捕收劑用量增大而提高，但用量在250g/t時(shí)浮選指標(biāo)最好，繼續(xù)增加捕收劑鋅精礦指標(biāo)變化不大，因此捕收劑用量在250g/t適宜。

2.2.3 礦漿PH值試驗(yàn)

經(jīng)典的抑制黃鐵礦宜采用石灰。石灰在礦漿中在黃鐵礦表面生成Fe(OH)2親水膜，同時(shí)會(huì)有鈣離子競(jìng)爭(zhēng)吸附，從而達(dá)到抑制硫的目的。但是由于該礦石鋅礦物主要是鐵閃鋅礦，過(guò)高的PH值會(huì)對(duì)鐵閃鋅礦物有抑制作用，影響鋅礦物的選礦指標(biāo)，選擇合適的礦漿PH 值是取得良好選礦指標(biāo)的關(guān)鍵。試驗(yàn)采用石灰PH值調(diào)整劑，在磨礦細(xì)度、捕收劑、硫酸銅用量不變，PH 值為變量的條件下進(jìn)行。PH 值條件試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 PH值條件試驗(yàn)結(jié)果 /%

由表5 可知，鋅精礦的浮選指標(biāo)隨著PH 值的增大而提高，但在PH=8的條件下鋅精礦指標(biāo)達(dá)到較好指標(biāo)，繼續(xù)增大PH 值鋅精礦指標(biāo)變化不大，因此PH=8適宜。

2.2.4 硫酸銅用量條件試驗(yàn)

硫酸銅是硫化鋅礦物有效活化劑，試驗(yàn)采用硫酸銅為活化劑。試驗(yàn)是在磨礦細(xì)度、PH 值、捕收劑用量不變，硫酸銅為變量的條件下進(jìn)行。硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 硫酸銅用量試驗(yàn)結(jié)果 /%

由表6結(jié)果可知，鋅精礦浮選指標(biāo)隨著活化劑硫酸銅的用量的增大而提高，但當(dāng)硫酸銅用量在400g/t時(shí)鋅精礦指標(biāo)較好，繼續(xù)增大硫酸銅用量精礦指標(biāo)變化不大，因此硫酸銅用量在400g/t適宜。

2.3 鋅浮選開(kāi)路試驗(yàn)

根據(jù)條件試驗(yàn)結(jié)果分析，進(jìn)行鋅浮選開(kāi)路試驗(yàn)，鋅浮選開(kāi)路試驗(yàn)流程如圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 鋅浮選開(kāi)路試驗(yàn)結(jié)果 /%

圖2 鋅浮選開(kāi)路試驗(yàn)流程

2.4 浮選閉路試驗(yàn)

浮選閉路是在浮選條件試驗(yàn)所確定的最佳工藝參數(shù)的前提下，模擬現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)過(guò)程。從而考察中礦返回對(duì)浮選循環(huán)過(guò)程的影響，包括中礦循環(huán)引起浮選藥劑用量的變化，中礦帶來(lái)的礦泥積累起來(lái)產(chǎn)生不利影響。因此，在粗選條件試驗(yàn)及開(kāi)路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行鋅浮選閉路優(yōu)化試驗(yàn)，閉路試驗(yàn)流程結(jié)構(gòu)與開(kāi)路試驗(yàn)流程結(jié)構(gòu)相同，試驗(yàn)過(guò)程的中礦產(chǎn)品依次順序返回前一段浮選作業(yè)，試驗(yàn)結(jié)果如表8 所示。由表8 結(jié)果可知，采用丁基黃藥與PN405 按1:1 混合作為鋅礦物捕收劑，在PH=8 弱堿性的條件下浮選鐵閃鋅礦工藝流程，閉路優(yōu)化試驗(yàn)最終獲得鋅精礦含鋅48.54%，鋅回收率為96.12%，取得良好的選礦技術(shù)指標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）印度尼西亞某鋅礦物原礦含鋅12.47%，含硫16.41%，其中，鋅礦物主要是鐵閃鋅礦，閃鋅礦較少，鐵閃鋅礦含鐵高達(dá)11.02%，屬于高鐵閃鋅礦，因此造成鋅礦物可浮性差，該礦還含有大量的黃鐵礦，增加了鋅礦物與黃鐵礦的分離難度，該礦屬于難選高鐵鐵閃鋅礦。

（2）試驗(yàn)采用丁基黃藥與PN405按1:1混合作為鋅礦物捕收劑，在礦漿PH=8弱堿性的條件下進(jìn)行浮選試驗(yàn)，取得了鋅精礦品位為48.54%，回收率為96.12%的良好浮選指標(biāo)，改變了傳統(tǒng)在強(qiáng)堿條件下浮選鋅礦物的工藝，為含硫高的高鐵鐵閃鋅礦在弱堿性條件下浮選探尋了有效浮選方法。