某富銀鉛鋅多金屬礦選礦試驗研究

馮曉燕 姜 濤 趙志強 路 亮 白 潔

(1.礦冶科技集團有限公司 礦物加工科學與技術國家重點實驗室，北京 102628；2.中國國際工程咨詢有限公司，北京 100044)

鉛鋅礦是重要的戰(zhàn)略性資源，除含有鉛、鋅有價元素外，還伴生有金、銀等貴金屬元素，綜合回收價值高[1-2]。某富銀鉛鋅礦以硫化礦為主，另一部分以氧化礦形式存在，有用礦物為輝銀礦、方鉛礦、鉛礬、閃鋅礦等。本文試驗采用“硫化銀鉛浮選—鋅硫混合浮選再分離—鋅硫混浮尾礦再選氧化鉛”工藝處理該礦石，并對硫化銀鉛精礦進行再磨處理，在此基礎上開展了閉路試驗研究。

1 礦石性質

原礦主要化學成分分析結果見表1。原礦中的銀礦物主要以輝銀礦形式賦存；鉛礦物主要以方鉛礦形式賦存，其次是鉛礬和少量的白鉛礦、鉛鐵礬及微量的硫鉍鉛礦、車輪礦；鋅礦物主要以閃鋅礦形式賦存；此外，尚有黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦等其它金屬礦物。原礦中主要的非金屬礦物為滑石、石英、白云母、石榴子石、高嶺石、綠泥石等。銀、鉛、鋅的化學物相分析結果見表2～4。

表1 原礦主要化學成分Table 1 Main chemical composition of ore /%

表2 銀的化學物相Table 2 Chemical phase of silver

由表1可知，原礦為鉛鋅銀多金屬礦，其中銀、鉛和鋅的品位分別為220 g/t、3.26%、1.14%。

由表2可知，原礦中的銀以裸露硫化銀和硫化物包裹銀為主，分布率分別為44.45%和23.31%，其次為鉛礬包裹銀和硅酸鹽中包裹銀，分布率分別為20.98%和10.84%，其余為氧化銀，分布率為0.42%。

由表3可知，原礦中的鉛以硫化鉛為主，其分布率為50.61%，氧化鉛次之，其中硫酸鉛和碳酸鉛的分布率分別為21.78%、2.76%，以氧化鐵(鉛鐵礬)的形式存在的鉛占21.78%，其余3.07%的鉛呈微細粒狀包裹于脈石礦物中。

由表4可知，鋅主要以硫化物的形式存在，分布率為87.50%，其余12.5%的鋅以其他形式主要分散于脈石礦物中。

表4 鋅的化學物相Table 4 Chemical phase of zinc /%

在對該礦物進行系統(tǒng)的工藝礦物學研究時發(fā)現(xiàn)，原礦中的銀、鉛、鋅等金屬礦物賦存狀態(tài)非常復雜，彼此之間相互嵌布緊密，且原礦中脈石礦物組成復雜。

2 試驗方法

滑石、白云母、伊利石、綠泥石、高嶺石等礦物在磨礦過程中易泥化，在浮選過程中可能會對浮選指標造成不利影響。針對該礦礦物組成種類多、賦存狀態(tài)及嵌布特征復雜、原生及次生礦泥多等特點，根據(jù)以往類似礦石實踐經(jīng)驗和前期所做探索試驗的試驗結果，確定了“硫化銀鉛浮選—鋅硫混合浮選再分離—鋅硫混合浮選(混浮)尾礦再選氧化鉛”流程方案，原則流程見圖1。

圖1 “硫化銀鉛浮選—鋅硫混合浮選再分離—鋅硫混浮尾礦再選氧化鉛”原則流程Fig.1 Principle flowsheet of “flotation of silver and lead sulfide，Zn/S separation after bulk flotation and lead oxide separation from Zn/S bulk flotation tailings”

3 結果與討論

3.1 硫化鉛礦捕收劑種類及用量試驗

硫化鉛鋅礦的主要選礦方法為浮選法[3-4]，采用的工藝流程包括鉛鋅優(yōu)先浮選、鉛鋅混合浮選再分離和鉛鋅等可浮浮選3種[5-6]。銀通常分散于方鉛礦中[7-8]，并通過浮選作業(yè)隨鉛進入到對應的鉛產(chǎn)品。為獲得選擇性及捕收力均較好的鉛、銀捕收劑，進行了不同銅捕收劑種類試驗。在磨礦細度-0.074 mm占65%、石灰做pH值調整劑、碳酸鈉、亞硫酸鈉和硫酸鋅做抑制劑的條件下，分別選擇BK809、乙硫氮、乙基黃藥、BK901B、25#黑藥作為硫化銀鉛礦的捕收劑，其用量均為40 g/t，試驗流程見圖2，試驗結果如圖3所示。

圖2 硫化銀鉛捕收劑種類試驗流程Fig.2 Results of sulfide ore collector kinds test

圖3 硫化銀鉛捕收劑種類試驗結果Fig.3 Results of sulfide ore collector dosage test

從圖3可以看出，同等用量條件下，BK809的選擇性及對銀、鉛的捕收效果均較好，鉛粗精礦中鉛品位較高，有利于后續(xù)的精選作業(yè)。因此，選擇BK809作為鉛粗選的捕收劑。

確定BK809做鉛粗選的捕收劑后，對其進行了用量條件試驗。BK809用量分別為30、40、50、60 g/t，其他試驗條件同上，試驗結果如圖4所示。

圖4 BK809用量試驗結果Fig.4 Results of BK809 dosage test

從圖4可以看出，鉛粗精礦中銀、鉛回收率隨BK809用量增加而提高，但其用量增加到50 g/t以后，精礦鉛品位下降。綜合考慮，BK809用量以40 g/t為宜。

3.2 磨礦細度試驗

在石灰做pH值調整劑、碳酸鈉、亞硫酸鈉和硫酸鋅做抑制劑、BK809做捕收劑的條件下，磨礦細度-0.074 mm分別占55%、60%、65%、70%和80%，試驗結果如圖5所示。

圖5 磨礦細度試驗結果Fig.5 Results of grinding fineness test

從圖5可以看出，當磨礦細度增加到-0.074 mm占65%以后，鉛粗精礦中銀和鉛的回收率呈逐漸下降趨勢。綜合考慮，鉛粗選磨礦細度以-0.074 mm占60%左右為宜。

顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，當磨礦細度在-0.074 mm占60%時，方鉛礦解離比較充分，解離度接近90%，而鉛礬、閃鋅礦的解離程度均不高，小于75%。方鉛礦與鉛礬連生，嵌布關系緊密，其中一部分鉛礬會隨方鉛礦進入到銀鉛精礦，閃鋅礦與黃鐵礦需進行細磨才能解離。

3.3 硫化銀鉛精選再磨試驗

原礦中鉛、鋅嵌布粒度較粗，但銀的嵌布粒度很細。為提高銀、鉛品位進行了精選再磨試驗。采用的再磨細度分別為-0.038 mm占62.5%(未再磨)、76.7%、83.5%、90.0%、94.8%，試驗結果如圖6所示。

圖6 再磨細度試驗結果Fig.6 Results of regrinding fineness test

從圖6可以看出，對鉛粗精礦再磨后，雖然銀、鉛作業(yè)回收率有所降低，但鉛精礦中鋅的損失卻大幅度降低。綜合考慮，再磨細度以-0.038 mm占90.0%為宜。

3.4 鋅硫粗選丁基黃藥用量試驗

在硫酸銅用量為100 g/t條件下，丁基黃藥用量分別為40、60、80、100、120 g/t時的試驗結果見圖7。

圖7 丁基黃藥用量試驗結果Fig.7 Results of butyl xanthate dosage test

從圖7可以看出，鋅、硫回收率隨丁基黃藥用量增加而提高。綜合考慮，丁基黃藥用量以80 g/t左右為宜。

3.5 鋅硫分離再磨細度試驗

為進一步提高鋅、硫精礦的品位，對鋅硫混合精礦進行了再磨細度試驗。試驗條件：磨礦細度分別為-0.074 mm占64.1%(未再磨)、72.7%、80.5%、89.8%，試驗結果如圖8所示。

圖8 鋅硫分離再磨細度試驗結果Fig.8 Results of zinc-sulphur separation regrinding fineness test

從圖8可以看出，鋅精礦品位及作業(yè)回收率隨再磨細度的提高而增加趨勢。綜合考慮，再磨細度以-0.074 mm占80.5%為宜。

3.6 氧化鉛浮選硫化鈉用量試驗

氧化礦最常采用的浮選方法是“硫化浮選法”，即先將氧化礦硫化后，用硫化礦捕收劑進行浮選。試驗對氧化鉛礦進行了回收，采用六偏磷酸鈉做調整劑、丁基黃藥做捕收劑，硫化鈉用量分別為1 000、1 500、2 000、2 500 g/t時的試驗結果如圖9所示。

從圖9可以看出，硫化鈉用量變化對浮選指標影響較大。綜合考慮，硫化鈉用量以1 500 g/t左右為宜。

圖9 硫化鈉用量試驗結果Fig.9 Results of sodium sulphide dosage test

3.7 閉路試驗

在條件試驗研究基礎上制定了合理的磨礦細度及藥劑制度，為確定最終的工藝流程及工藝指標，進行了閉路試驗。閉路試驗流程見圖10，試驗結果見表5。

圖10 閉路試驗流程Fig.10 Flowsheet of closed-circuit test

表5 閉路試驗結果Table 5 Results of closed-circuit test /%

4 結論

1)某富銀鉛鋅多金屬礦為富銀鉛鋅礦，有價元素主要為銀、鉛和鋅，其中銀、鉛和鋅的品位分別為225 g/t、3.26%和1.14%，原礦中銀品位高，回收價值大。

2)原礦中銀礦物主要以輝銀礦形式賦存；鉛礦物主要以方鉛礦形式賦存，其次是鉛礬和少量的白鉛礦、鉛鐵礬及微量的硫鉍鉛礦、車輪礦；鋅礦物主要以閃鋅礦形式賦存；以外，尚有黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦等其它金屬礦物；原礦中主要的非金屬礦物為滑石、石英、白云母、石榴子石、高嶺石、綠泥石等。礦中主要金屬礦物嵌布關系復雜，屬復雜難選多金屬礦。

3)推薦選用對銀、鉛有較好捕收效果的BK809做為硫化鉛礦的捕收劑，采用“硫化鉛礦浮選—鋅硫混合浮選再分離—鋅硫混浮尾礦再選氧化鉛礦”的選礦工藝流程，實驗室閉路可獲得金品位3.56 g/t、金回收率49.94%、銀品位3 777 g/t、銀回收率71.22%、鉛品位55.57%、鉛回收率71.73%的鉛精礦，其中硫化銀鉛精礦金品位4.53 g/t、金回收率38.42%、銀品位5 220 g/t、銀回收率59.52%、鉛品位61.76%、鉛回收率48.21%，氧化鉛精礦金品位2.08 g/t、金回收率11.53%、銀品位1 570 g/t、銀回收率11.70%、鉛品位46.11%、鉛回收率23.52%；鋅品位53.60%、鋅回收率69.46%的鋅精礦；硫品位40.90%、硫回收率45.79%的硫精礦。