云南某高硫鉛鋅礦流程優(yōu)化試驗(yàn)研究*

馬原琳，呂 超，謝 峰，謝立志

(1.昆明冶金研究院有限公司，云南 昆明 650031；2.云南省選冶新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650031；3.共伴生有色金屬資源加壓濕法冶金技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650031；4.彝良馳宏礦業(yè)有限公司，云南 昭通 657602)

0 引言

我國(guó)鉛鋅礦產(chǎn)資源較為豐富，但貧礦多富礦少，單一礦少，復(fù)雜難處理伴生礦多[1-2]。隨著長(zhǎng)期的開采利用，資源緊缺問(wèn)題逐漸凸顯，易選鉛鋅礦石資源已消耗殆盡，礦石性質(zhì)日趨貧細(xì)雜化，貧化礦產(chǎn)資源的高效回收利用顯得尤為重要[3-5]。近年來(lái)，提高礦產(chǎn)資源回收利用率一直是國(guó)內(nèi)外選礦工作者的重點(diǎn)研究方向，其中粗精礦再磨是提高目的礦物解離度及浮選指標(biāo)、增加資源利用率的有效方式之一[6-8]。

本文針對(duì)云南某鉛鋅選礦廠存在的硫精礦中鉛鋅含量高、鉛精礦中鉛品位低的問(wèn)題，提出采用鉛硫混合粗精礦再磨工藝來(lái)提高浮選指標(biāo)。該選廠采用的是“鉛硫混選再分離—尾礦選鋅”的浮選工藝流程，在實(shí)驗(yàn)室條件下，模擬現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)流程，開展直接浮選和再磨點(diǎn)再磨后的浮選對(duì)比試驗(yàn)研究，確定再磨的合理工藝流程參數(shù)，以達(dá)到提高浮選指標(biāo)的目的。

1 原礦分析及試驗(yàn)方案

1.1 原礦多元素分析

對(duì)原礦進(jìn)行了化學(xué)多元素分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 原礦多元素分析結(jié)果 單位：%

由表1可知，原礦中主要的有價(jià)回收元素是鉛、鋅、硫，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為6.45%、17.30%、32.11%，是典型的高硫鉛鋅礦石，主要脈石為SiO2和CaO。

1.2 原礦的鉛鋅物相分析

對(duì)原礦進(jìn)行了鉛鋅物相分析，結(jié)果表明，該礦為硫化鉛鋅礦，原礦中的鉛和鋅主要賦存于硫化物中。

1.3 試驗(yàn)方案

選廠試驗(yàn)流程為“鉛硫混選再分離—尾礦選鋅”，其中鉛硫混選作業(yè)經(jīng)過(guò)2粗2掃2精、混選精礦進(jìn)入鉛硫分離作業(yè)，采用抑硫浮鉛工藝，經(jīng)過(guò)1粗2精2掃得到鉛精礦和硫精礦；尾礦進(jìn)行選鋅作業(yè)，經(jīng)過(guò)2粗2掃得到鋅精礦和尾礦。經(jīng)探索，選擇鉛硫混合粗精礦為再磨點(diǎn)，通過(guò)再磨優(yōu)化工藝流程，以實(shí)現(xiàn)提高浮選指標(biāo)的目的。

試驗(yàn)礦樣取自分級(jí)機(jī)溢流礦漿，鉛硫混合粗精礦取自選廠鉛硫粗選作業(yè)泡沫產(chǎn)品，試驗(yàn)用水為實(shí)驗(yàn)室自來(lái)水。在實(shí)驗(yàn)室條件下，以實(shí)際浮選指標(biāo)為依據(jù)，結(jié)合單體解離度研究成果，確定合適的再磨細(xì)度，進(jìn)行開路試驗(yàn)及閉路試驗(yàn)，并與原流程試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，論證再磨與不再磨的差異及必要性。

2 優(yōu)化流程試驗(yàn)

2.1 鉛硫粗精礦再磨試驗(yàn)

2.1.1 鉛硫粗精礦單體解離度分析

選廠生產(chǎn)流程存在硫精礦鉛鋅含量高、鉛精礦中鉛的品位不高等問(wèn)題，因礦物的單體解離度是影響浮選指標(biāo)的重要因素[9]，且原礦中方鉛礦和閃鋅礦主要呈粗粒嵌布，少量呈細(xì)粒嵌布，推測(cè)原因可能是目的礦物未能充分單體解離[10]，故對(duì)鉛硫混合粗精礦進(jìn)行了單體解離度分析，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 鉛硫混合粗精礦解離度測(cè)定結(jié)果

由表2可知，全樣綜合單體解離度為：閃鋅礦75.04%、方鉛礦76.98%、黃鐵礦81.27%；各礦物單體解離度均不高，故考慮采用鉛硫混合粗精礦再磨工藝提高目的礦物的單體解離度。

2.1.2 鉛硫混合粗精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)

對(duì)鉛硫混合粗精礦進(jìn)行再磨細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，結(jié)果見(jiàn)表3。

圖1 再磨細(xì)度試驗(yàn)流程

表3 再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果 單位：%

由表3可知，隨著鉛硫混合粗精礦再磨細(xì)度的提高，鉛精礦中鉛品位和回收率總體呈先升后降的趨勢(shì)，鋅品位和回收率呈下降的趨勢(shì)，而中礦1鋅品位和回收率呈上升的趨勢(shì)。由此得出：再磨后，部分連生體解離，脫鋅效果更好。結(jié)合技術(shù)指標(biāo)和生產(chǎn)成本綜合考慮，再磨細(xì)度宜選擇-325目質(zhì)量分?jǐn)?shù)占70%。

2.1.3 再磨后鉛硫混合粗精礦單體解離度分析

鉛硫混合粗精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)確定選別的最佳再磨細(xì)度為-325目質(zhì)量分?jǐn)?shù)占70%，為了考查該再磨細(xì)度下磨礦產(chǎn)品各目的礦物的單體解離情況，對(duì)其進(jìn)行了單體解離度分析，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 鉛硫混合粗精礦再磨后解離度測(cè)定結(jié)果

由表4可知，全樣綜合單體解離度為：閃鋅礦84.12%、方鉛礦82.80%、黃鐵礦88.09%。通過(guò)粗精礦再磨工藝，各目的礦物單體解離度均有提高，閃鋅礦單體解離度提高了9.08個(gè)百分點(diǎn)，方鉛礦單體解離度提高了5.82個(gè)百分點(diǎn)，黃鐵礦單體解離度提高了6.82個(gè)百分點(diǎn)。結(jié)合最佳再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果，鉛硫混合粗精礦再磨流程優(yōu)化能有效提高浮選指標(biāo)。

2.2 全流程開路優(yōu)化試驗(yàn)

為了進(jìn)一步對(duì)比流程優(yōu)化前后的浮選指標(biāo)，在最佳藥劑制度下進(jìn)行了全流程開路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，結(jié)果見(jiàn)表5。

圖2 全流程開路試驗(yàn)流程

表5 全流程開路試驗(yàn)結(jié)果 單位：%

由表5可知，不再磨開路試驗(yàn)獲得Pb品位為62.99%的鉛精礦、Zn品位為50.96%的鋅精礦，其中需返回鉛硫粗選Ⅱ的鉛硫精選尾礦中礦8的Zn回收率為5.39%。經(jīng)再磨開路試驗(yàn)，得到Pb品位為65.92%的鉛精礦、Zn品位為51.26%的鋅精礦，其中需返回鉛硫粗選Ⅱ的鉛硫精選尾礦中礦8的Zn回收率為8.30%。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)鉛硫粗精礦再磨，有更多的閃鋅礦進(jìn)入了中礦8，可理解為解離后更多單體閃鋅礦進(jìn)入了中礦，經(jīng)過(guò)中礦循環(huán)，提高了鋅精礦中鋅的回收率[13]；另外再磨后的硫精礦中鉛、鋅含量有所降低，鉛精礦中的鋅含量也有所降低，說(shuō)明鉛硫混合粗精礦再磨能有效提高浮選指標(biāo)。

2.3 全流程閉路優(yōu)化試驗(yàn)

在開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了全流程不再磨與再磨閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，結(jié)果見(jiàn)表6。

圖3 全流程閉路試驗(yàn)流程

表6 全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果 單位：%

由表6可知，通過(guò)鉛硫混合粗精礦再磨，鉛精礦中鉛品位提高2.05個(gè)百分點(diǎn)，回收率提高1.75個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)鋅的品位下降，硫精礦中鉛、鋅品位有所降低；鋅精礦中鋅的回收率提高2.28個(gè)百分點(diǎn)。說(shuō)明再磨工藝能有效提高該礦石的浮選指標(biāo)。

3 結(jié)論

該鉛鋅礦含有有價(jià)元素鉛、鋅、硫，其品位高，為提高浮選指標(biāo)，在原流程基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)，得到以下主要結(jié)論：

a.單體解離度是影響浮選的關(guān)鍵因素，試驗(yàn)結(jié)果表明，鉛硫混合粗精礦目的礦物單體解離不充分，經(jīng)再磨提高了目的礦物的單體解離度，從而可以有效提高浮選指標(biāo)。

b.鉛硫混合粗精礦優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果表明：再磨后的鉛精礦中鉛的品位和回收率升高，鋅的品位和回收率降低；硫精礦中鉛和鋅的品位和回收率均降低；鋅精礦中鋅的品位升高、鉛的品位下降，說(shuō)明鉛硫混合粗精礦再磨后可返回更多的鋅，從而提高鉛精礦、硫精礦和鋅精礦的品質(zhì)。

c.全流程優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果表明：鉛硫混合粗精礦再磨后，鉛精礦中鉛品位提高2.05個(gè)百分點(diǎn)，回收率提高1.75個(gè)百分點(diǎn)，鋅品位下降；硫精礦中鉛和鋅品位均下降；鋅精礦中鋅的回收率提高了2.28個(gè)百分點(diǎn)。