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復雜銅鉛鋅多金屬礦選礦工藝研究

發布日期:2019-06-25  來源:萬方  瀏覽次數:642
 復雜屬礦選礦工藝研究穆曉輝趙天巖 (白有色集團股份有限公司,白銀730900)

摘 要:某多金屬礦,銅鉛鋅礦物共生關系密切、嵌布粒度細小、不易實現單體解離,較為難選。采用優先選銅一銅粗精礦再磨、選銅尾礦選鉛鋅的浮選工藝,成功地實現了銅鉛鋅分選,分別得到合格的銅精礦、鉛精礦和鋅精礦,同時使伴生金銀得到有效回收。試驗所確定的工藝流程結構簡單、易于操作,采用的選礦藥劑均為常規藥劑,無氰、污染,確-NT:環保。關鍵詞:銅鉛鋅硫化礦;優先浮選;組合抑制劑;再磨.438. 2012年全國選礦前沿技術大會論文集從表1~表3的結果可知,主要有價元素為銅、鉛、鋅,可以綜合利用的元素是金、銀。銅礦物以硫化銅礦為主,但含有12.61%的次生銅礦物;氧化鉛礦物占總鉛的14.84%;鋅礦物主要為硫化鋅。 2.2主要礦物組成原礦主要礦物組成及相對含量見表4。表4原礦主要礦物組成及相對含量 (%) 礦物名稱 含量 礦物名稱 含量 礦物名稱 含量 礦物名稱 含量黃礦、白鐵礦等 18.0 方鉛礦 2.5 閃鋅礦 4.1 綠泥石、絹云母 25.O 黃銅礦、銅藍等 2.5 自鉛礦(包括鉛礬) 0.5 菱鋅礦 O.1 方解石及其他脈石礦物 8.O 黝銅礦 O.6 石英 30.O 褐鐵礦、赤鐵礦等 4.7 礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黝銅礦,其次為斑銅礦、銅藍、白鉛礦、菱鋅礦、褐鐵礦、赤鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦、磁鐵礦、金紅石等。脈石礦物主要為石英、綠泥石,其次為絹云母、方解石以及炭質等。 2.3礦石的結構礦石的結構主要有半自形一他形粒狀結構、他形(填隙)結構、包含結構、浸蝕結構、交代殘余結構、交錯(交叉)結構、固溶體分離結構、骸晶結構等。 , 2.4礦石構造礦石的構造主要稠密浸染狀構造、斑雜狀構造、塊狀構造、條帶狀構造、脈狀一網脈狀構造等。 2.5主要目的礦物的嵌布特征 (1)黃銅礦以及次生硫化銅礦物,主要呈他形粒狀集合體產出,粒度大小不一,一般在0.01~0.2 mlTl之間,形態極不規則,與黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黝銅礦密切共生。部分黃銅礦呈他形粒狀集合體的脈狀、網脈狀嵌布于脈石中;少量黃銅礦呈乳滴狀、星點狀嵌布于閃鋅礦中。 (2)黝銅礦分為黝銅礦和黝銅礦,以他形粒狀集合體產出在脈石中為主,晶粒粗細不一,一般在o.01~0.15mm之間,屬于細粒嵌布,形態極不規則。

(3)閃鋅礦主要呈他形粒狀集合體產出于脈石中,其次與方鉛礦、黃銅礦、黝銅礦及黃鐵礦毗鄰鑲嵌或包裹鑲嵌。多數顆粒形態復雜,粒徑大小不等,大者可達0.3 mm,小者不足0.01 mm,一般在0.02-0.2 Irlin之間。 (4)方鉛礦在礦石中分布不均勻,局部富集,主要呈不規則粒狀集合體產出于脈石中,其次與閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦及黝銅礦簡單連生或包裹連生。嵌布在脈石中的方鉛礦粒度較小,一般在0.01—0.1 rnln之間,顆粒邊界不規則,方鉛礦常交代黃鐵礦、閃鋅礦等,呈交代殘余結構。萬方數據復雜銅鉛鋅多金屬礦選礦工藝研究 ·439· (5)白鉛礦呈他形粒狀集合體,粒度在0.005~0.15mm之間,呈細脈狀、網格狀、不規則狀交代方鉛礦,主要與鉛礬、菱鋅礦等共生伴生,形成連晶,常在石英、碳酸鹽等顆粒邊緣,與其相互嵌布。 3選礦試驗 3.1選礦工藝流程的選擇銅鉛鋅多金屬礦石的選別根據礦物種類、嵌布粒度、共生關系、礦物可浮性的差異,常用的選別流程有銅、鉛、鋅優先浮選流程;銅鉛混合浮選一銅鉛分離,尾礦選鋅流程;等可浮流程等,磨礦工藝有一段磨礦和階段磨礦等。原礦性質研究表明該礦石性質復雜,銅、鉛、鋅礦物嵌布粒度細小,銅礦物中有部分次生銅,在磨礦時產生的銅離子會活化閃鋅礦,給分選帶來一定困難。為了確定合理的工藝流程,取得理想的技術指標,根據礦石中礦物的浮游特性,采用優先浮選與部分混合浮選兩種流程,進行了銅鉛浮選的對比試驗,試驗流程如圖1和圖2所示,試驗結果見表5。磨礦一0 磨礦一0 原礦銅精礦 鉛精礦圖1部分混合浮選原則流程原礦圖2優先浮選原則流程表5結果表明:混合浮選工藝銅鉛分離效果較差,所產銅精礦鉛鋅含量較高、鉛精礦含銅高于優先工藝,影響銅鉛精礦質量,也會造成金屬損失。銅鉛分離時J田TK2Cr07抑制鉛礦物,會對環境造成污染,不宜采用。優先浮選工藝比較適合,其特點是:(1)優萬方數據 2012年全國選礦前沿技術大會論文集先浮銅采用組合抑制劑ZnS04+Na2S03+sH抑制鉛鋅,用選擇性好的捕收劑z.200選銅,是無氰、鉻的藥劑制度。(2)銅粗精礦再磨再選,使銅礦物較充分地單體解離,有利于提高銅精礦質量;同時避免全礦石細磨,降低磨礦成本。(3)充分利用有用礦物的可浮性差異,采用銅鉛鋅依次浮選工藝,各浮選作業之間相互影響較小,易于控制。(4)選銅階段采用低堿度礦漿環境,有利于金、銀的回收率。表5 兩種工藝流程開路試驗指標品位/% 回收率胍 工藝流程 產品名稱 產率/% Cu Pb Zn Cu Pb Zn 銅精礦 3.26 23.62 5.62 4.95 73.98 7.14 5.39 優先浮選鉛精礦 3.08 1.15 53.14 3.64 3.40 63.84 3.74 銅精礦 3‘38 21.36 6.87 5.65 69.24 9.09 6.32 混合分離鉛精礦 3.17 2.23 51.28 3.64 6.78 65.18 3.82 3.2影響銅浮選的因素為了獲得最佳的銅、鉛、鋅精礦指標,盡可能地提高金屬回收率,首先進行了磨礦細度、硫酸鋅用量等試驗,選擇了銅浮選的磨礦細度和硫酸鋅用量,磨礦細度為一0.074mm 占76.4%,硫酸鋅12009/t。 3.2.1礦漿調整劑選擇選擇石灰、碳酸鈉為調整劑,考察調整劑對銅浮選指標的影響。試驗流程為一次粗選、一次掃選,以硫酸鋅+亞硫酸鈉為鉛鋅礦物的組合抑制劑,用量(1200+1000)g/t;z.200 為銅的捕收劑,用量(60+20)g/t;松醇油為起泡劑。試驗結果表明在自然pH值下浮選,銅礦物浮選速度慢、回收率低,添加碳酸鈉、石灰調整礦漿pH值后,銅上浮速度加快,回收率有所提高,石灰效果優于碳酸鈉,但石灰用量過高時銅的回收率也有所下降,說明石灰對銅有負面影響,這是由于石灰對黝銅礦有一定抑制作用所致。

3.2.2捕收劑對銅浮選的影響采用選擇性好的捕收劑是優先選銅的關鍵,特別是復雜多金屬硫化礦的浮選,捕收劑的選擇尤為重要。進行了丁基黃藥、乙級黃藥、Z.200、丁銨黑藥等的對比試驗,試驗流程為一粗一掃。黃藥類捕收劑選擇性較差,銅粗精礦含鉛鋅較高,丁銨黑藥效果較Z.200 差。說明Z一200對該礦石中銅礦物具有很好的選擇性,可以取得較好的試驗指標。z.200 用量過小時,尾礦中銅損失較多,用量過高時鉛鋅上浮較多,適宜的用量為609/t。 3.2.3鉛鋅礦物抑制劑的選擇礦石中銅鉛鋅三種礦物可浮性較為接近,在銅浮選中,抑制劑是保證銅精礦質量和鉛鋅回收率的關鍵。單獨采用硫酸鋅抑制鉛鋅礦物時,銅粗精礦含鉛鋅較高,效果不是特別理想,經反復調整,在硫酸鋅的基礎上又增加了硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、腐殖酸鈉等藥劑,采用多種形式的組合試驗,取得了較好效果。實驗結果說明,硫代硫酸鈉對鋅礦物的抑制效果較好,但對銅礦物也有較強的抑制,腐殖酸鈉效果不明顯,亞硫酸鈉效果最優,適宜的用量為14009/t。為了進一步強化對鉛鋅礦物的抑制,還進行了混合抑制劑SH的試驗,該藥劑為羧甲萬方數據復雜銅鉛鋅多金屬礦選礦工藝研究 ·441· 基纖維素、水玻璃、硫化鈉按照一定比例配制,水玻璃與羧甲基纖維素組合對鉛礦物抑制效果較好,添加少量硫化鈉對銅影響較小,對鉛鋅具有較強的抑制效果,其作用在于與礦漿中的銅離子生成硫化銅沉淀,從而阻止了銅離子對鉛鋅硫化礦的活化,增大了銅鉛鋅的可浮性差異。3種藥劑在銅鉛鋅分離中的抑制作用各有不同特點,利用這3種藥劑各自的特點進行組合,產生協同效應來抑鉛鋅浮銅,取得了較好的效果。SH與硫酸鋅、亞硫酸鈉組合抑制鉛鋅,不但可以提高銅精礦的品位,而且銅精礦含鉛、鋅有進一步降低的趨勢。試驗結果表明SH用量8009/t為宜。 3.2.4銅粗精礦再磨細度提高有用礦物之間的單體解離度是獲得多金屬硫化礦有效分離的關鍵所在。該銅鉛鋅硫化礦嵌布粒度粗細極不均勻,且部分硫化礦相互間呈微細粒包裹,為提高銅精礦質量、減少互含,必須對銅粗精礦進行再磨,使銅礦物進一步單體解離。銅粗精礦再磨試驗是在精選作業抑制劑亞硫酸鈉5009/t,SH 500 g/t的情況下進行的。試驗結果表明,不再磨細度為一0.038mm占65.4%時直接精選,銅精礦品位較低。圖3是再磨細度的試驗結果??梢?,隨著再磨細度的增加銅精礦銅品位明顯提高,鉛鋅含量下降。但是當細度提高到 -0.038mm占84%以上后,銅的品位升高幅度再磨細度0.038mm/%圖3再磨細度對銅品位的影響較小,銅回收率有所降低,確定再磨細度為一0.038mm占84.2%。 3.3影響鉛浮選的因素 3.3.1石灰的影響該礦石中黃鐵礦含量較高,需要添加石灰抑制黃鐵礦。選鉛試驗流程為一粗一掃,藥劑制度為SN一9 809/t、ZnS04 8009/t,試驗結果表明,石灰對提高鉛精礦品位,降低鉛精礦鋅硫的含量具有重要的作用,過量的石灰對鉛亦有抑制作用,鑒于此,適宜的石灰用量為30009/t。 3.3.2 SN一9用量選鉛常用捕收劑有乙基黃藥、苯胺黑藥和SN.9等,SN一9對鉛礦物具有較強的選擇性和捕收能力,是該礦石中鉛礦物的有效捕收劑。在石灰30009/t、硫酸鋅8009/t的條件下,考查了SN.9用量對鉛浮選的影響。增*nSN.9的用量可使鉛的回收率上升,但精礦品位隨之下降,適宜的SN.9用量為80趴。

3.3.3硫酸鋅對鉛的影響為了降低鉛粗精礦含鋅品位,進行了選鉛硫酸鋅用量試驗。石灰30009/t,SN一9用量為809/t,試驗結果表明,隨硫酸鋅用量的增加,鉛精礦含鋅品位明顯降低,適宜的硫酸鋅用量為11009/t。萬方數據 ·442· 2012年全國選礦前沿技術大會論文集 3.4選鋅試驗根據礦石類型和礦石性質,在銅鉛浮選尾礦選鋅中,選擇常用閃鋅礦浮選藥劑石灰、硫酸銅、黃藥、2號油,經一粗一掃,三次精選就可獲鋅精礦。鋅的主要浮選條件見表6。表6鋅的主要浮選工藝條件石灰幢·m_3 硫酸銅/g·t。 丁基黃藥儋-t。1 2號油/g·t-1 粗選 精選 粗選 粗選 掃選 粗選 掃選 1075 1100 300 40 30 15 5 3.5閉路試驗浮選閉路試驗是在浮選條件試驗所確定的最佳工藝參數的前提下,模擬生產現場連續動態地生產過程,從而考察中礦的分配,藥劑累積的變化,以及可能獲得的最終分選指標。閉路試驗結果表明,銅精礦中銅品位和回收率可以達到23.15%和80.24%;鉛精礦中鉛品位和回收率分別為52.14%、76.50%;鋅精礦中鋅品位和回收率分別為47.52%、 75.18%;金總回收率可以達到68.13%,銅鉛精礦中分別為56.08%和12.05%;銀總回收率可以達到82.200,/0,銅鉛鋅精礦中分別為30.97%、34.60%和16.63%。這表明工藝是合理的,選別技術指標較好,能較好地解決類似礦石的選礦技術問題。 4結 語 (1)本試驗研究緊密結合礦石特性,采用同銅鉛鋅依次優先浮選的工藝,浮選復雜銅鉛鋅多金屬礦石,能有效地實現銅、鉛、鋅三種礦物的分離,回收銅、鉛、鋅、金、銀等有用礦物,而且該工藝成熟可靠,技術指標先進,生產現場容易實施。 (2)試驗采用藥劑為:硫酸鋅、亞硫酸鈉、SH、Z.200、黃藥、2號油、sN一9、硫酸銅,均為常規浮選藥劑,具有無毒、無污染的特點,有利于環境保護。 (3)銅粗精礦再磨,而無需將所有原礦都細磨,節約了磨礦成本,同時使銅鉛鋅礦物進一步單體解離,并起到良好的脫藥效果,為銅品位提高創造了有利條件。參考文獻 [1】胡為柏,等.浮選[M].北京:冶金工業出版社,1980. [2】王淀佐礦物浮選和浮選劑[M].長沙:中南工業大學出版社,1 986. [3】陳代雄,等.復雜銅鉛鋅硫化礦浮選新工藝試驗研究[J】.有色金屬(選礦部分),2003(2)

 
 
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