鉛鋅礦浮選捕收劑試驗研究

曲華東，林東建，曲思思，宋超，魯新州，范鑫鑫

摘要：鉛鋅礦浮選回收時鉛鋅分離效果直接影響鉛精礦及鋅精礦的品位和回收率，而減少鉛浮選流程中鋅礦物的上浮是提高浮選指標(biāo)的一種重要手段。采用新型液體鉛捕收劑HB-112與傳統(tǒng)捕收劑，對幾種不同類型鉛鋅礦進(jìn)行了對比浮選試驗研究。結(jié)果表明：相比于傳統(tǒng)捕收劑，HB-112應(yīng)用于鉛鋅礦優(yōu)先浮鉛階段，表現(xiàn)出較好的選擇性和捕收能力，可最大程度減少雜質(zhì)鋅的上浮，改善鉛鋅分離效果;HB-112本身具有一定的起泡性，在實際生產(chǎn)中可減少起泡劑用量，同時可節(jié)約成本，簡化藥劑制度，提高鉛精礦品位，降低鉛精礦中鋅品位。

關(guān)鍵詞：鉛鋅礦;捕收劑;HB-112;優(yōu)先浮選;分離浮選

中圖分類號：TD952文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2022）03-0067-05doi：10.11792/hj20220314

引 言

自然界中單一的鉛礦、鋅礦是極少見的，鉛、鋅在原生礦床中共生極為密切，且與其他金屬元素（銅、銀等）呈現(xiàn)不均勻嵌布特征[1]。鉛和鋅具有共同的成礦物質(zhì)來源，有著非常相似的外層電子結(jié)構(gòu)，都表現(xiàn)出很好的親硫性質(zhì)[2]，硫化鉛、鋅礦浮選的關(guān)鍵是鉛、鋅礦物的回收及分離，而鉛鋅分離浮選是如今選礦行業(yè)面臨的一大難題[3]。常用鉛鋅捕收劑一般為黃藥類、硫氮類、黑藥類（甲酚黑藥和丁銨黑藥）等，調(diào)整劑一般為石灰、碳酸鈉、硫酸鋅、亞硫酸鈉、水玻璃、氰化物、硫酸銅等[4]。常規(guī)鉛鋅浮選流程一般為優(yōu)先浮選、全混合浮選、部分混合浮選、等可浮浮選和分支分速浮選等流程。鑒于鉛鋅礦傳統(tǒng)捕收劑要么對鋅的選擇性較差，要么對鉛的捕收力較弱，煙臺恒邦化工助劑有限公司研發(fā)出一種新型的液體鉛捕收劑HB-112，用于鉛鋅分離時選鉛流程的粗、掃選階段，采用少刮泡、勤刮泡、高堿度、低循環(huán)等措施[5]，在保證鉛穩(wěn)定回收的同時，可最大限度減少鋅礦物的上浮，從源頭降低鉛粗精礦中雜質(zhì)鋅品位，改善后續(xù)鉛粗精礦精選效果。試驗過程中發(fā)現(xiàn)，HB-112對金、銀、銅等礦物同樣具有較強的捕收性，其適用于優(yōu)先浮選流程、等可浮浮選流程等粗選階段浮鉛抑鋅。

本文采用HB-112與傳統(tǒng)捕收劑進(jìn)行了對比試驗，考察了其對鉛鋅礦的浮選捕收效果，為鉛鋅礦高效回收利用提供了技術(shù)依據(jù)。

1 鉛鋅捕收劑對比試驗

某鉛鋅礦石中鉛品位4.25 %、鋅品位1.45 %，其化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

該礦石鉛、鋅物相分析結(jié)果表明：鉛礦物主要有方鉛礦（占91.29 %）、白鉛礦（占1.59 %）、鉛礬（占1.65 %）、磷氯鉛礦（占2.53 %）、鉛鐵礬及其他難溶鉛礦（占2.94 %）;鋅礦物主要有閃鋅礦（占77.33 %）、鐵閃鋅礦（占8.62 %）、菱鋅礦（占4.21 %）、硅鋅礦及其他難溶鋅礦（占9.84 %）。

在磨礦細(xì)度-0.074 mm占90 %時，加入石灰將礦漿pH值調(diào)至9.5，采用硫酸鋅和亞硫酸鈉作為優(yōu)先浮選時鋅礦物的抑制劑且用量分別為2 500 g/t、1 200 g/t，捕收劑用量為80 g/t，起泡劑2號油用量為50 g/t。HB-112與傳統(tǒng)鉛鋅捕收劑對比試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見表2。

由表2可知：HB-112與傳統(tǒng)鉛鋅捕收劑相比，具有相似的鉛捕收性，而對鋅則表現(xiàn)出較好的選擇性。

2 HB-112在不同鉛鋅礦中的浮選試驗

本文分別對3種不同鉛鋅礦礦樣進(jìn)行了小型試驗研究，對比了HB-112與浮選現(xiàn)場捕收劑的效果。

2.1 新疆某鉛鋅礦

原礦中鉛品位11.25 %、鋅品位3.22 %（見表3）。礦石中鉛礦物主要有方鉛礦（占98.22 %）和其他難溶鉛礦物（占1.78 %）;鋅礦物主要有閃鋅礦（占92.76 %）和其他難溶鋅礦物（占7.24 %）。礦石中硫化鉛、硫化鋅礦物占比大，屬于典型的易浮鉛鋅礦石。

試驗條件：磨礦細(xì)度-0.074 mm占80 %，根據(jù)浮選現(xiàn)場條件加入碳酸鈉將礦漿pH值調(diào)至9，抑制劑硫酸鋅和亞硫酸鈉用量分別為5 100 g/t、2 200 g/t，捕收劑用量為150 g/t，起泡劑2號油用量為75 g/t。試驗流程見圖2，試驗結(jié)果見表4。

由表4可知：使用HB-112作為捕收劑，精礦鉛品位略高，鋅品位、鋅回收率低于現(xiàn)場藥劑指標(biāo)，而鉛回收率相差很小;說明HB-112能夠很好地實現(xiàn)鉛鋅分選，同時也能保證鉛的穩(wěn)定回收。

2.2 內(nèi)蒙古某銅鉛鋅礦

原礦中銅品位0.64 %、鉛品位3.59 %、鋅品位2.05 %（見表5）。礦石中鉛礦物主要有方鉛礦（占89.21 %）、白鉛礦（占1.26 %）、鉛礬（占1.37 %）和其他難溶鉛礦（占8.16 %）;鋅礦物主要有閃鋅礦（占80.53 %）、鐵閃鋅礦（占9.24 %）、菱鋅礦（占5.65 %）和其他難溶鋅礦（占4.58 %）;銅礦物主要有輝銅礦（占86.97 %）、黃銅礦（占4.77 %）、黝銅礦（占3.28 %）和其他難溶銅礦（占4.98 %）。礦石中硫化銅、硫化鉛、硫化鋅礦物占比都較大，屬易浮、難分離型礦石。

試驗條件：磨礦細(xì)度-0.074 mm占85 %，根據(jù)浮選現(xiàn)場條件加入石灰將礦漿pH值調(diào)至11，硫酸鋅用量為3 900 g/t，BK303用量為1 050 g/t，捕收劑用量為90 g/t，起泡劑2號油用量為55 g/t。試驗流程見圖3，試驗結(jié)果見表6。

由表6可知：HB-112作為捕收劑時，精礦中銅、鉛的品位及回收率與現(xiàn)場藥劑的浮選指標(biāo)相近，而鋅的上浮率低于現(xiàn)場藥劑浮選指標(biāo)，利于優(yōu)先浮選。

2.3 黑龍江某鉛鋅礦

原礦中鉛品位3.75 %、鋅品位1.40 %（見表7）。礦石中鉛礦物主要有方鉛礦（占90.67 %）和其他難溶鉛礦（占9.33 %）;鋅礦物主要有閃鋅礦（占75.35 %）和其他難溶鋅礦（占24.65 %）。礦石中鉛、鋅礦物嵌布和浸染粒度均呈不均勻狀態(tài)[6]，需要細(xì)磨才能達(dá)到單體解離。

試驗條件：磨礦細(xì)度-0.074 mm占95 %，根據(jù)浮選現(xiàn)場條件加入石灰將礦漿pH值調(diào)至10，硫酸鋅用量為4 400 g/t，硫代硫酸鈉用量為2 200 g/t，捕收劑用量為115 g/t，起泡劑2號油用量為65 g/t。試驗流程見圖4，試驗結(jié)果見表8。

由表8可知：使用HB-112作為捕收劑，精礦和尾礦指標(biāo)都優(yōu)于浮選現(xiàn)場所用捕收劑指標(biāo)。

2.4 驗證試驗

通過以上3種礦石鉛鋅捕收劑對比試驗，證明HB-112的浮選指標(biāo)優(yōu)于浮選現(xiàn)場所用傳統(tǒng)捕收劑。為了驗證HB-112的穩(wěn)定性與可靠性，將安徽某鉛鋅銀多金屬礦礦樣進(jìn)行選礦試驗，該選礦廠面臨的主要問題是鋅礦物過于易浮而造成鉛鋅分離困難。

原礦化學(xué)成分分析結(jié)果見表9，鉛、鋅、銀物相分析結(jié)果分別見表10、表11、表12。

一般在鉛鋅礦優(yōu)先浮選流程中，常用黑藥類、黃藥類、硫氮類等的組合藥劑作為優(yōu)先選鉛的捕收劑。安徽某鉛鋅銀多金屬礦選礦廠所用浮選鉛礦物的組合藥劑為乙硫氮和異丁基黃藥，其中磨礦細(xì)度-0.074 mm占80 %、石灰用量3 600 g/t、硫酸鋅用量4 700 g/t、亞硫酸鈉用量2 300 g/t、2號油用量65 g/t。

為了驗證HB-112的合理性和穩(wěn)定性，按照浮選現(xiàn)場藥劑制度分別用HB-112和組合捕收劑進(jìn)行2組一次粗選、兩次掃選、三次精選閉路試驗，捕收劑用量為125 g/t。試驗流程見圖5，試驗結(jié)果見表13。

由表13可知：HB-112在閉路循環(huán)過程中具有明顯改善鉛鋅分離浮選效果的作用，獲得的鉛精礦中雜質(zhì)鋅品位明顯低于現(xiàn)場組合藥劑乙硫氮+異丁基黃藥獲得的鉛精礦中鋅品位，且鉛精礦中鉛和銀的品位略高。

為了使實際工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)實驗室試驗效果，后續(xù)在浮選現(xiàn)場進(jìn)行了HB-112與現(xiàn)場捕收劑的工業(yè)試驗對比，在工業(yè)生產(chǎn)流程相同的情況下，HB-112對鉛鋅礦的選擇性優(yōu)于現(xiàn)場捕收劑[3]。經(jīng)過調(diào)試，采用HB-112捕收鉛礦物，所得鉛精礦鉛品位及鉛回收率明顯提高，且鉛精礦鋅品位比現(xiàn)場捕收劑指標(biāo)低很多。同樣，HB-112應(yīng)用于選鋅流程時，鋅回收率也較應(yīng)用前略高。

3 結(jié) 論

1）綜合小型試驗研究結(jié)果和選礦廠實際生產(chǎn)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，在鉛粗、掃選流程中采用HB-112作為捕收劑較傳統(tǒng)捕收劑對改善分離浮選效果更為有利，同時采用少刮泡、勤刮泡、高堿度、低循環(huán)等有效措施效果更佳。

2）根據(jù)大量驗證試驗，HB-112顯現(xiàn)出一定的起泡性，在工業(yè)流程中應(yīng)用時可適當(dāng)減少起泡劑的用量。HB-112是一種高效的銅、鉛、銀捕收劑，能最大限度回收礦石中的銅、鉛、銀。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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Experimental study on flotation collector for lead zinc ores

Qu Huadong，Lin Dongjian，Qu Sisi，Song Chao，Lu Xinzhou，F(xiàn)an Xinxin

（Yantai Humon Chemical Auxiliary Co.，Ltd.）

Abstract：The separation effect of lead and zinc in the lead zinc ore flotation will directly affect the grade and recovery of lead concentrate and zinc concentrate，and reducing zinc mineral flotation in the lead flotation process is an important means to improve flotation index.A new type of liquid lead collector HB-112 and conventional collector are compared in experimental flotation test on several lead zinc ores.The results show that compared with conventional flotation collector，the collector HB-112 has better selectivity and collection capacity in lead preferential phase of lead zinc ores，and can reduce impurity zinc flotation to the maximum extent and improve lead and zinc separation effect.HB-112 itself has certain foaming property，so the amount of foaming agent can be reduced according to the actual situation in production，which at the same time can lower cost，simplify reagent regime，improve lead concentrate grade and lower zinc grade in lead concentrate.

Keywords：lead zinc ore;collector;HB-112;preferential flotation;separation flotation