论宝山铅锌银矿石选矿生产实践

杨自然

(湖南宝山有色金属矿业有限责任公司，湖南郴州 424402)

我国的铅锌矿产资源十分丰富，居世界第三位，仅次于澳大利亚和美国。作为重要的有色金属矿产资源，铅锌矿在我国国民经济中具有重要的地位，广泛地应用于各种行业和领域。宝山铅锌银矿原矿性质较复杂，矿种比较多，精矿产品有铅精矿、锌精矿、硫精矿，金银等贵重金属富集在铅锌精矿中。文章对宝山铅锌银矿生产实践中的一些问题提出了一些改进措施。

1 原矿性质

1.1 原矿多元素分析

原矿多元素分析结果列于表1。

表1 原矿化学多元素分析结果 %

1.2 原矿矿物组成

西部铅锌矿:金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁、黄铜矿、毒砂、硫锌铅车轮矿、白铅矿、铅矾、异极矿、菱锌矿、硅锌矿、金银矿、银金矿、螺旋硫铁矿、硫锌铜银矿、硫砷银矿、银铜矿、深红银矿、硫银锡矿、褐铁矿、赤铁矿等。非金属矿物有白云岩、方解石、石英、绢云母、长石、绿泥石、粘土矿物等，另有少量碳质物。矿物嵌布特性为热液交代型矿床，热液交代碳酸盐形成砂质沉淀，矿物生成黄铁矿、闪锌矿与方铅矿，同时沉淀时易形成复杂嵌布关系，硫化矿氧化形成氧化矿物，故氧化矿物常交代或包裹硫化矿物。

北部铅锌矿:主要以硫化矿原生矿为主，大理石化岩型铜铅锌矿石，少量矽卡岩型铅锌矿石，以硫化物为主，氧化物较少，矿石结构主要为斑块状、浸染状、网状等。

2 选矿工艺流程及主要设备

2.1 破碎作业

破碎采用三段一闭路流程，破碎车间有两个完全相同且独立的破碎系列，T系列和M系列，M系列粗碎用 PE600×900复摆式颚式破碎机，中碎用Φ1200标准园锥破碎机，细碎采用Φ1650短头型园锥破碎机，筛分用SZ1500×3000惯性振动筛作闭路筛分，M系列于2008年对中碎、细碎设备进行了更新改造，中碎采用美卓生产的C80颚式破碎机，细碎采用美卓GP11F，工艺流程如图1所示。

2.2 磨矿浮选作业

磨矿采用MQG2400×3600湿式格子型球磨与2FC1500沉没式螺旋分级机构成一路闭路磨矿，浮选采用优混流程即优先浮铅，锌硫混合浮选，再锌硫分离，优先浮铅采用一粗二扫三精共19槽，锌硫混浮采用一粗二扫共12槽，锌硫分离采用一粗二扫二精共12槽GF－3机械搅拌式浮选机，磨矿浮选工艺流程如图2所示。

图1 破碎工艺流程

图2 磨矿浮选工艺流程

精矿脱水:铅精矿脱水第一段为TNB－12中心传动浓缩机，第二段为KS－12陶瓷过滤机;锌精矿脱水第一段为TNB－15周边传动浓缩机，第二段为KS－12陶瓷过滤机;硫精矿脱水第一段为TNB－18周边传动浓缩机，第二段为KS－18陶瓷过滤机。

3 存在的主要问题

3.1 粉矿粒度过粗

破碎车间采用三段一闭路工艺流程，原筛分设备SZ1500×3000惯性振动筛，筛网孔径为22×36的橡胶筛网，破碎粒度为－20 mm 95%，2008年M系列中碎、细碎设备更新为C80和GP11F后，选厂先后两次对筛网进行了改进，第一次将筛网网径改为20 mm×34 mm的橡胶筛网，粉矿粒度降为 －18 mm，第二次改进是将橡胶筛网改为内带钢丝的尼龙筛网，网经由20 mm×34 mm改为18 mm×32 mm，粉矿粒度降为－15 mm，筛分效率比以前有了较大的提高，但－15 mm的粉矿粒度和目前其它较先进的工艺设备相比，粉矿粒度还是过粗，还没有完全体现多碎少磨工艺的要求，目前现在的工艺和设备无法再降低粉矿粒度，主要体现在筛分返回到8#、9#皮带返回量过大，第三段破碎的负荷过大，破碎能力受到约束。

3.2 磨矿产品粒度过粗，矿物单体解离度不够

宝山铅锌银矿石属于中等硬度矿石，粗细不均匀嵌布，矿物共生关系比较密切，多家研究院所对宝山矿石磨矿细度所做的研究结果表明:磨矿细度越细，产品主品位越高，产品互含越低，－74 μm含量达到90%时，选别效果最为理想，湖南有色金属研究院对宝山矿石现场磨矿细度要求－74 μm 78%以上，现场所使用的球磨是MQG2700×2100短头型磨机，原设计是针对铜钼矿石的磨矿，磨矿细度要求在－74μm 65%～68%，2008年对3#球磨进行更新改进为MQG2700×3600，但磨矿效果还是很难达到工艺要求。而近几年磨矿－74 μm含量总是在72%左右，2008～2011年磨矿浓度、细度情况统计情况列于表2。

表2 磨矿浓度、细度统计表

3.3 浮选操作工凭经验操作，检测手段不先进

宝山铅锌银矿石选矿采用浮选工艺，浮选操作是选矿的一个关键环节，操作的好坏直接关系到选矿指标，现场操作主要靠操作工的经验，通过观察泡沫的颜色、泡沫的大小，泡沫的虚实、泡沫的刮出量、用淘洗的方法来进行操作，虽然宝山选厂的浮选工的操作经验比较丰富，素质比较高，由于化验结果滞后，先一天的操作要第二天才出化验结果，操作工根据化验结果再来指导第二天的操作，调整工艺条件，调整药剂用量。但操作的随意性比较大，指标的波动也比较大，特别是目前宝山的矿石性质比较复杂，矿种变化比较频繁，原矿品位波动大，干扰因素比较多，不利于指标的稳定提高。

3.4 金银回收率特别是金的回收率不高

宝山铅锌银矿石中含有贵重金属Au、Ag，主要是富集在Pb精矿中，部分银富集在Zn精矿中，原矿含Au约1～1.2 g，含Ag约130～160 g，近几年Au、Ag的回收率情况列于表3。

表3 Au、Ag回收率情况统计表 %

金在硫精矿中的含量如图3所示，从图3可以看出，Au在S精矿中损失含量约3.5～4.2 g/t。

金在硫精矿中的损失情况如图4所示，从图4中可以看出Au在S精矿中损失的回收率约为40%～50%。

金的化学物相分析结果列于表4。

图3 金在硫精矿中的含量

图4 金在硫精矿中的回收率

表4 金的化学物相分析结果

从金的物相分析结果可知:金在西部矿石和北部矿石中的赋存形式基本相同，在试样研磨至100%－74 μm的粒度下，以自然金等独立金矿物存在的金的分布比例在20%以下，金主要包裹于黄铁矿等硫化矿物中约占56%，约有18%～22%的金则被碳酸盐物、氧化铁矿物等包裹，其它5%的金被包裹于石灰及硅酸盐矿物中。而金在硫精矿中的用量低于5 g/t是不计价，金在硫精中的含量损失为3～4 g/t，损失的回收率为40%～50%，因此如何回收硫精矿中的金是摆在选矿工作中的一个攻关课题。

3.5 矿种变化频繁，矿石品位波动大

稳定的给矿、稳定的矿石性质、稳定的工艺条件有利于浮选操作，也有利于选矿指标的提高。选厂这几年来，受井下出矿的影响，矿种变化频繁、矿石品位波动等因素严重影响并制约了选矿指标的提高。井下出矿矿种较多，有北部、西部、砂页岩，每个矿种出矿量不均衡，矿种的批量生产量小，有时一个月西部、北部、砂页岩矿种变化8～9次，操作工刚适应，刚刚掌握矿石性质和操作条件，原矿矿种又变化了，又要摸索。同时受井下采场的影响，出矿品位波动也非常大，品位高的13%～15%，品位低的3%～4%，给选厂的生产组织带来很大的困难。

4 改进措施

针对宝山铅锌银矿石选矿存在的问题，从以下几个方面提出解决问题的对策。

4.1 降低粉矿粒度，体现多碎少磨

1.调整合理的破碎比，破碎作业采用三段一闭路流程，合理的破碎比是使三台破碎设备负荷均衡的重要参数，而筛网尺寸是粉矿粒度粗细的依据。目前，粗碎排矿口为73 mm，中碎排矿口为22 mm，细碎排矿口为11.5 mm，细碎设备的负荷最重。因此，前二段破碎还要相应增加负荷，适当将排矿口调小，以减少第三段细碎的负荷。

2.增加缓冲矿仓，使第三段破碎达到挤满式给矿要求。2008年对M系列破碎设备更新改造，将Φ1200标准园锥破碎机更换成C80，将Φ1650园锥破碎机更换成GP11F，按厂家提供的要求，GP11F要建一个缓冲矿仓，采用挤满式给矿，改造时由于场地的局限性取消了缓冲矿仓，而是直接用漏斗把矿给入，导致GP11F细碎设备的优越性能没有充分发挥，下一步在T系列破碎设备改造时，应充分考虑这一因素，完善缓冲矿仓。

3.选择合适的细碎设备。从目前的生产情况来看，选择高效的细碎设备是保证粉矿粒度的关键，通过对黄沙坪选厂、柿竹园选厂以及辰州矿业选矿厂的考查，粉矿粒度基本上控制12 mm以下，有的甚至10 mm以下，一般采用HP系列破碎机作细碎，为此，下一步对M系列破碎设备改造时，可以参考，或者是对GP11F细筛设备加大一个规格，选用GP11M，通过调整振动筛筛网尺寸，就可降低粉矿粒度，以达到多碎少磨的效果。

4.2 完善磨矿自动化

磨矿自动化技术近几年取得了重大的进展，从根本上改变了传统磨矿技术落后的局面。按传统的磨矿工艺，工人凭经验进行手动调节，对生产过程的控制既不及时又不精确，磨矿浓细度波动比较大，很难获得较好的生产指标，同时劳动条件差，劳动强度大。采用磨矿自动化，通过自动检测能够及时准确地指示磨矿过程各参数的变化，通过自动调节能及时根据所测结果准确地对有关变化量如给矿量、钢球补加、给矿水、返砂水、排矿水、磨矿浓度等进行自动调节，以达到最佳的磨矿效果，同时采用磨矿自动化控制，能提高磨机的生产能力。柿竹园选厂采用磨矿自动控制后，磨机生产能力由2 000 t/h提高到2 300 t/h，效果相当显著。磨矿分级自动化控制是利用现代的控制技术、检测技术、电气技术、计算机网络技术与磨矿工艺技术相结合，优化工艺生产过程控制，稳定和提高工艺技术指标，通过实时生产过程控制和生产工艺设备的控制，提高设备作业效率，降低劳动强度，平衡各工序的作业能力和效率，改善工作环境，达到提高产量，降低成本的目的。

4.3 采用X荧光在线分析仪，指导现场生产

在线X荧光分析仪是选矿厂稳定精矿品位降低产品互含，降低尾矿品位，提高金属回收率的关键性自动化检测装置，它可以实时连续地测量选矿厂生产流程中各产品的品位、矿浆浓度等工艺参数。目前，浮选操作主要是凭操作工的经验，观看泡沫的颜色、虚实、大小、响声，用淘洗的方法来判断精矿品位及跑尾情况，随意性比较大，加上化验滞后，当班的样品要等到第二天才出化验结果，加上矿石性质变化，对现场的指导意义并不大，指标的波动相当大，严重影响生产指标的提高，因此采用X荧光在线分析仪指导现场生产迫在眉睫。国外比较著名的有芬兰奥托昆普公司生产的在线分析仪，已在凡口铅锌矿选矿厂应用有十多年，效果非常好，国内也有几家生产X荧光在线分析仪的厂家，如中钢马矿院生产的X荧光多道多探头高精度在线品位分析仪，也有成功的应用。

4.4 采用新型浮选药剂以及采用选冶联合流程来提高金银的回收率

从前面的现状和原因分析中可以看出金、银的回收率特别是金的回收率不是很理想，多家研究院所对此也做了大量的工作，这取决于金银在矿物中的赋存状态和嵌布特性，作者认为还可以从以下几个方面去做些工作。

4.4.1 采用新型浮选药剂，提高金银回收率

目前，矿石中的贵重金属金银主要富集在铅精矿中，且贵重金属金银的品位比较高，产值比较大，金原矿品位在0.9～1.2 g/t，银原矿品位平均在130～150 g/t，而金的回收率只有十几，银的回收率70%左右。寻找新型的浮铅药剂，如BK301、BJ－306，丁基铵黑药、P60等，这些新药剂或新药剂组合对提高金矿石的回收率有好的效果，可以在新药剂的使用上做些研究和探索工作。

4.4.2 降低铅精矿主品位，提高金银回收率

从金的赋存状态和嵌布特性来看，金与硫的赋存关系最密切，金在黄铁矿中的含量约占55%左右，目前的铅精矿主品位在63%以上，有时高达65%，如果将铅精矿的主品位降低到58%～60%，让硫在铅精矿中的品位提高3%～5%，从理论上金的回收率可提高约3%。目前，4系列无氰工艺的工业试验也正是按这一思路在做工作，试验结果有待验证。

4.4.3 采用选冶联合流程来回收硫精矿中的金，提高金的回收率

从图3可以看出，金在硫精矿中的含量在3.32～4.29 g/t，而金在硫精矿中的含量低于5 g/t，金是不计价的，单从物理的方法或传统的选矿方法如重选、浮选法很难将硫精矿的金提高到5 g/t以上，研究单位已做过这方面的工作，采用选冶联合流程即先进行物理的方法采用螺旋溜槽、摇床或离心选矿机将硫精矿进行进一步的富集，脱掉部分细泥或脉石矿物，得到硫粗精矿，将硫粗精矿进行细磨，采用浸出工艺或氧化焙烧浸出工艺将金浸出。当然，工艺虽然简单，但成本可能要高，经济效益如何，有待进一步研究。

4.5 强化管理，合理配矿

目前，公司井下出矿矿点比较多，矿种也比较多，有北部矿和西部矿，西部矿又有碳质岩的铅锌矿、砂页岩型的铅锌矿、白玉岩型的铅锌矿，矿石性质差别比较大，由于采场比较多，每个采场的矿石品位差别也比较大，因此矿种变化频繁，矿石品位波动大给选矿生产带来很大的不利因素，如何做到均衡生产、批量生产、稳定生产这还得从源头抓起，井下一定要强化管理，合理配矿，稳定的原矿品位、稳定的矿石性质是提高选矿回收率的重要因素。

5 结语

1.宝山铅锌银矿石原矿性质较复杂，嵌布粒度细，一段磨矿很难达到铅锌矿物的有效单体解离，采用控制分级会降低磨矿的台时处理能力，但有利于选别指标的提高。

2.采用磨矿自动化控制和增加X荧光在线分析仪等先进的控制技术和自动检测设备对提高磨矿效率，提高铅锌精矿品位和回收率，降低尾矿损失，减轻工人的劳动强度有很好的作用。

3.由于金的赋存状态和嵌布特性，决定金和黄铁矿关系致密，有效提高金的回收率，目前单用物理的选矿方法有一定的局限性，可能要采用选冶联合流程进行有效回收，或者还要更多地借助科研院所的力量对这一难题进行攻克。

［1］ 周箐.提高宝山西部和北部铅锌银矿体中铅锌金银回收率试验研究报告［R］.长沙:湖南有色金属研究院，2009.

［2］ 张之明，武仁杰，张传柱.提高Au回收率的试验研究与生产实践［J］.黄金，2010，31(7):43－45.