铅铜锌多金属矿石选矿工艺研究

摘要:对复杂硫化矿进行铜铅锌分离研究,采用铜铅混浮,铅进一步用摇床富集提纯,获得良好的选别效果,得到铜铅锌三种合格产品。

关键词:难选铜铅锌 低品位 混合浮选 选矿工艺

小铁山多金属矿床是我国大型铜、铅、锌矿藏之一,矿石中含有铜、铅、锌、硫、金、银等多种有价元素,性质十分复杂,属难选矿石。 白银公司选矿厂多金属选矿系统自投产以来, 一直采用混合浮选-脱硫-亚硫酸、硫化钠法分离生产工艺,产出铜精矿、铅锌混合精矿和硫精矿。 经过多年的试验研究和生产实践,技术指标不断提高。铅锌各项指标已接近或达到设计值,但铜指标一直较低,尤其是铜选矿回收率与设计值相差甚远。2003 年,铜、铅、锌、金、银实际回收率分别达到60%、80.58%、91.16%、82.90%,铜实际回收率实现历史最好水平。

一、矿石性质和选矿原则流程

小铁山矿矿石中主要矿物有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿,还有少量的砷黝铜矿、毒砂、斑铜矿、磁铁矿、辉铜矿、铜兰等。 脉石矿物有石英、斜长石、绿泥石、绢云母、方解石、铁白云石、重晶石等。矿石中矿物种类多,有用矿物与脉石密切共生,嵌布粒度较粗,可在粗磨情况下分出脉石% 而主要有用的矿物之间致密镶嵌,共生关系密切,铜、铅、锌、硫等有用矿物结晶粒度细小(特别是方铅矿嵌布粒度小于10微米的占 10%左右),接触界线复杂,给铜矿物和铅矿物的分离造成困难。铜矿物与闪锌矿间也存在同样问题,造成精矿互含较高,要使有用矿物充分分离-必须进行细磨。 另外,矿石中含硫量高,矿石易于氧化变质,而且含有的一定量的次生矿物,易生成较多的可溶性盐,使矿物表面易于污染,导致浮选过程复杂,有用矿物分选较困难。

二、选矿试验

该矿铜铅品位低,浸染粒度细,多种有用矿物致密共生。国内外选矿实践表明,处理这类矿石选别指标一般都不高。根据探索试验和大多数选厂的经验,采用无氰浮选混浮铜铅矿物,抑制锌矿物,然后铜铅分离,从混浮尾矿中回收锌矿物。

1、铜铅混浮试验。通过特效药剂及选择最佳配方,获得较好分选效果。混浮采用丁基铵黑药与丁基黄药混用,其药效显著提高,对铜铅银有较强的捕收能力。矿浆pH值很敏感,用石灰控制可有效抑制硫化铁矿,水玻璃抑制石英,硫酸锌与亚硫酸钠混用可加强对锌矿物的抑制作用,起泡剂用新型松醇油12,起泡性强,泡沫稳定。

2、铜铅分离试验。众所周知,铜铅分离是一个难题,特别是处理嵌布关系复杂、低品位这类矿石更增加了困难。铜铅混精存在大量的过剩药剂,对分离产生不良影响,因此脱除矿物表面药剂是必不可少的技术环节。通过多方案脱药比较,用活性炭解吸脱药,操作使用方便,且效果明显。试验表明,采用传统的浮铜抑铅方法,曾探索过重铬酸钾、重铬酸钾和水玻璃、重铬酸钾和硫化钠三种组合药剂抑制铅矿物,以单独使用重铬酸钾,较好地实现铜铅有效分离,可以得到合格的铜精矿。

3、粗铅精矿脱杂试验。铜铅分离后,铅精矿品位只有4%左右。经检查铅精矿含有不少锌矿物、铜矿物、磁黄铁矿及脉石,为使铅精矿达标,将粗铅精矿加硫化钠除去残余重铬酸盐后,加硫酸和氯化钠来活化方铅矿,再用硫酸锌和亚硫酸钠抑制锌矿物,用混药浮铅,选别效果均不佳。只有依据粗铅精矿中的矿物密度差异而采用重选摇床作业,可获得合格铅精矿产品。

4、锌浮选试验

选铜铅后的尾矿选锌,关键是闪锌矿的活化和矿浆pH值。硫酸铜是锌矿物的有效活化剂,抑制矿石中的黄铁矿采用石灰进行强抑制并调整矿浆pH值为9以上,其它药剂与选铜铅混浮一样。锌浮选采用一次粗选、两次精选、一次扫选可获得较好锌精矿指标。

5、闭路流程试验

在铜铅部分混浮、精选分离和选锌最佳技术条件下进行综合回收铜铅锌,并在铅精矿中回收银。试验闭路流程和试验指标分别见图1、表1。

三、生产中存在的问题

1、混合和脱硫作业工艺条件不合理。由于混合和脱硫作业工艺条件不合理,设备效率低!致使早抛尾硫的目的难以实现。磨矿细度低,粒级分布不合理,铜铅锌矿物和黄铁矿及脉石不能完全单体解离,由此采取的高钙高药浮选法导致后续的分离作业入选矿浆中的油药过多。脱硫精选浮选机效率低,分选效果差,中矿返回量大,使铜铅锌在硫精矿中的损失率增高。

2、分离作业效率低。(1)入选矿浆性质得不到有效改善。为脱除进入铜与铅锌分离作业矿浆中的绝大部分黄铁矿,增加了自制的脱水桶进行脱水脱药,但由于其沉降面积小,操作控制较难!未能取得应有的效果;(2)分离作业药剂添加方式不完善。分离用亚硫酸和硫化钠均属于还原性药剂,在浮选充气搅拌的环境下,易被空气氧化而失效,生产过程中的一次添加法往往出现药效时间短的问题;(3)亚硫酸浓度低。现场烧制浓度低,造成添加量大,入选矿浆浓度及其它药剂浓度降低,且亚硫酸浓度波动大,造成浮选过程不稳定;(4)分离前磨矿过细,造成铅锌矿物的过粉碎,使分离浮选过程中铜泡沫对铅锌的机械夹带量增加,恶化了分离指标;(5)分离浮选设备浮选效率低,致使亚硫酸,硫化钠的药效不能充分发挥,浮选产生的铜矿物泡沫不能尽早回收。

四、结语

对铜铅锌复合硫化矿进行浮-重选分离研究,采用铜铅混浮再分离和重选摇床提纯铅原则流程是成功的。该流程方案适合矿石特性,工艺简单,药剂来源广泛,流程短,指标稳定,满足环保要求,易于生产实施,最终获得铜铅锌三种合格精矿产品,并在铅精矿中综合回收了银,为该类型多金属矿综合回收利用开辟了新途径。

参考文献:

[1]刘志彬,等.提高云南某铅锌矿回收率的选矿工艺研究[J].有色金属(选矿部分), 2004(3): 5~8.

[2]宋国顺,等.某铜铅锌多金属矿石选矿药剂的选择与工艺研究[J].有色矿冶, 2003(6): 21~23.

[3] 倪章元,王贤兴.新疆某难选铜铅锌多金属矿的选矿工艺研究[J].矿冶工程, 2003(2), 30~32.