河北某难选锌铁矿石选矿试验

唐平宇 葛 敏 庞雪敏 许洪欣 李龙飞

(河北省地矿中心实验室，河北 保定 071051)

河北某难选锌铁矿石选矿试验

唐平宇 葛 敏 庞雪敏 许洪欣 李龙飞

(河北省地矿中心实验室，河北 保定 071051)

河北某锌铁矿石可回收利用的金属元素主要为Zn、Fe，并伴生可综合回收的Ag、Cd，但矿石性质复杂，主要有用矿物闪锌矿和磁铁矿嵌布粒度细，与脉石矿物解离困难，属较难选锌铁矿石。为了给该矿石的开发利用提供依据，对其进行了选矿工艺研究。结果表明：在-0.074 mm占85%的磨矿细度和-0.038 mm占70%的粗精矿再磨细度下，以石灰为调整剂、硫酸铜为活化剂、丁黄药为捕收剂、原矿经1粗2扫4精闭路浮选，可获得锌品位为49.15%、锌回收率为91.01%的锌精矿，Ag、Cd富集于锌精矿中，品位分别为162 g/t、0.25%，回收率分别为58.12%、92.58%；浮选尾矿经弱磁粗选—粗精矿再磨至-0.043 mm占82%后2次弱磁精选，可得到铁品位为63.18%、铁回收率为56.09%的铁精矿。

锌铁矿石 浮选 弱磁选 粗精矿再磨

河北省某锌铁矿为大型共生矿床，矿体受流纹斑岩与白云岩接触带控制，呈似层状、透镜状、脉状产于外矽卡岩带。矿石中除锌、铁外，还伴生可综合回收的银和镉，但矿石性质复杂，矿物种类多，共生密切且嵌布粒度极细，属较难选矿石。本研究对该矿石进行选矿试验，为其合理开发利用提供技术依据[1-5]。

1 矿石性质

1.1 原矿物质组成

矿石中主要有用矿物为闪锌矿、磁铁矿，有少量黄铁矿、褐铁矿，方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、辉钼矿等；脉石矿物主要为透闪石、蛇纹石、碳酸盐矿物，有少量透辉石、绿泥石、高岭石、滑石等。原矿化学多元素分析结果见表1，锌、铁物相分析结果见表2。

表1 原矿主要化学成分分析结果

Table 1 Main chemical composition analysis of raw ore %

注：Au，Ag的含量单位为g/t。

表2 原矿锌、铁物相分析结果

Table 2 Zinc and iron phase analysis of raw ore %

从表1可以看出，主要有价元素Zn、Fe、Cd、Ag的含量较高，有害元素As、P的含量较低。

表2表明：锌主要以硫化锌的形式存在，硫化锌占全锌的90.81%。铁主要以磁性铁的形式存在，但磁性铁仅占全铁的61.48%，这将影响铁的回收率；赤褐铁虽然占全铁的20.74%，但其金属量低，且回收工艺复杂[6-7]，选矿成本高，故不考虑进行回收。

1.2 主要有用矿物赋存特征

闪锌矿：呈他形或不规则粒状，粒度大小不等，一般在0.02～0.40 mm之间，大颗粒可达1.0 mm，小颗粒仅0.005 mm左右。粗粒闪锌矿呈团块状分布于脉石中，可见闪锌矿中包裹磁黄铁矿和乳滴状黄铜矿。常见闪锌矿被脉石矿物交代，且被脉石矿物交代的闪锌矿和碎粒闪锌矿粒度比较细。另外，闪锌矿有深色和浅色两种，前者含铁较高，后者含铁较低或不含铁，但深浅闪锌矿之间无明显界限。

磁铁矿：以他形粒状为主，半自形次之，极少数呈不规则粒状。前两者接触界线圆滑或较平直，后者接触界线不规则。磁铁矿粒度较细小，多在0.03～0.05 mm之间，大颗粒可达1.0 mm，小颗粒仅0.01 mm或更细小。一部分磁铁矿裂隙比较发育，裂隙中充填闪锌矿和黄铁矿；一部分磁铁矿被硫化矿物包裹，粒度细小，与脉石解离困难，将会影响铁精矿品位。

2 选矿试验

闪锌矿采用浮选法回收，同时伴生Ag、Cd将富集到浮选精矿中；磁铁矿采用磁选法回收。流程选择上有先浮选后磁选和先磁选后浮选两种，通过探索性试验，选择采用先浮选后磁选流程[8-9]，磁选设备采用φ350 mm湿式弱磁选机。

2.1 磨矿细度试验

首先确定磨矿细度试验。磨矿细度试验流程见图1，试验结果见图2、图3。

图1 磨矿细度试验流程Fig.1 Flowsheet of grinding fineness test

图2 磨矿细度对锌浮选指标的影响Fig.2 Effects of various grinding fineness on zinc flotation indexes■—锌品位；□—锌回收率

图3 磨矿细度对磁选指标的影响Fig.3 Effects of various grinding fineness on magnetic separation indexes●—铁品位；○—铁回收率

从图1、图2可以看到，随着磨矿细度的提高，锌粗精矿的品位呈下降趋势而回收率呈上升趋势，铁粗精矿的情况则正好相反；磨矿细度超过-0.074 mm占85%后，锌粗精矿的指标变化已非常微弱，而铁粗精矿的指标变化仍较明显，并且铁粗精矿的品位还达不到60%，这与闪锌矿和磁铁矿的嵌布粒度相符，同时也说明采用先浮选后磁选的工艺流程是适宜的。从锌粗精矿的指标考虑，选择磨矿细度为-0.074 mm占85%。

2.2 锌浮选试验

2.2.1 药剂用量试验

按图4流程进行锌浮选药剂用量试验。

图4 锌浮选药剂用量试验流程Fig.4 Flowsheet of reagent addition on zinc flotation

2.2.1.1 石灰用量试验

石灰是黄铁矿的有效抑制剂，同时也是矿浆pH调整剂。在硫酸铜粗选用量为800 g/t、丁黄药粗选用量为80 g/t条件下进行石灰用量试验，试验结果见图5。

图5 石灰用量试验结果Fig.5 Test result on dosage of lime■—锌品位；□—锌回收率

从图5可以看出，随着石灰用量的增加，锌粗精矿的品位逐渐下降，回收率先上升后小幅下降。从保证锌粗精矿回收率考虑，选择石灰用量为1 500 g/t。

2.2.1.2 硫酸铜用量试验

试验中发现，由于部分闪锌矿含铁，故需添加大量硫酸铜才能提高回收率，但硫酸铜用量过大又会使泡沫板结，因而必须严加控制。在石灰用量为1 500 g/t、丁黄药粗选用量为80 g/t条件下进行硫酸铜用量试验，试验结果见图6。

从图6可以看出，锌粗精矿的品位随着硫酸铜用量的增加逐渐下降，回收率随着硫酸铜用量的增加逐渐上升但在硫酸铜粗选用量达到800 g/t后升幅很小，因此选择硫酸铜粗选用量为800 g/t。

图6 硫酸铜用量试验结果Fig.6 Test result on dosage of copper sulfate■—锌品位；□—锌回收率

2.2.1.3 丁黄药用量试验

在石灰用量为1 500 g/t、硫酸铜粗选用量为800 g/t条件下进行丁黄药用量试验，试验结果见图7。

图7 丁黄药用量试验结果Fig.7 Test result on dosage of bulyl xanthate■—锌品位；□—锌回收率

从图7可知，随着丁黄药用量的增加，锌粗精矿的品位下降而回收率升高，但丁黄药粗选用量超过80 g/t后，锌粗精矿的回收率增加幅度不大，故选择丁黄药粗选用量为80 g/t。

2.2.2 锌粗精矿再磨细度试验

由于部分闪锌矿呈微细粒嵌布，并被脉石矿物交代，同时部分闪锌矿中包裹磁黄铁矿和乳滴状黄铜矿，故要获得合格锌精矿，需对锌粗精矿进行再磨。锌粗精矿再磨细度试验流程见图8，试验结果见图9。

图8 锌粗精矿再磨细度试验流程Fig.8 Flowsheet of regrinding fineness test for zinc rough concentrate

图9 锌粗精矿再磨细度试验结果Fig.9 Test results of various regrinding fineness test for zinc rough concentrate■—锌品位；□—锌回收率

从图9可以看出，随着再磨细度的提高，锌精矿的品位逐渐上升而回收率逐渐下降。综合考虑，确定再磨细度为-0.038 mm占70%。

2.2.3 锌浮选闭路流程试验

在前述条件试验的基础上进行了锌浮选闭路流程试验，试验流程见图10，试验结果见表3。表3表明，含锌6.20%的原矿经1粗2扫4精闭路浮选，可获得锌精矿锌品位为49.15%、锌回收率达91.01%的较好指标。

图10 锌浮选闭路试验流程Fig.10 Flowsheet of closed-circuit zinc flotation表3 锌浮选闭路试验结果

Table 3 Results of closed-circuit zinc flotation %

经对锌精矿进行产品检查，可知Ag、Cd在锌精矿中被富集到品位分别为162 g/t、0.25%，回收率分别为58.12%和92.58%。

2.3 弱磁选试验

通过弱磁选从锌浮选尾矿中回收铁，主要考查了磁场强度、铁粗精矿再磨细度[10]和精选次数对弱磁选结果的影响，最后形成的工艺流程和工艺条件见图11，所获铁精矿的铁品位为63.17%、作业铁回收率为65.66%、对原矿铁回收率为56.09%(见表4)。

图11 弱磁选试验流程Fig.11 Flowsheet of low intensity magnetic separation表4 弱磁选试验结果

Table 4 Results of low intensity magnetic separation %

3 结 论

(1)试验矿石矿物种类多，共生密切且嵌布粒度细，属较难选矿石。部分闪锌矿中包裹黄铜矿和磁黄铁矿，对锌精矿的品位造成了一定的影响。部分磁铁矿裂隙中充填闪锌矿和黄铁矿，部分磁铁矿被硫化物矿物包裹，粒度细小，与脉石解离困难，影响了铁精矿的品位。

(2)试验结果表明，采用浮选选锌—弱磁选选铁工艺流程处理该矿石是可行的，锌、铁、银、镉得到了有效回收，技术指标较为理想。

[1] 唐雪峰，常庆伟．某铋锌铁多金属矿石选矿试验[J]．金属矿山，2013(8)：61-65． Tang Xuefeng，Chang Qingwei．Beneficiation experiments of a Bi-Zn-Fe multi-metal ore[J]．Metal Mine，2013(8)：61-65．

[2] 杨久流，王学军．某锌铁多金属矿石选矿工艺研究[J]．有色金属：选矿部分，2008(5)：8-10． Yang Jiuliu，Wang Xuejun．The research on mineral processing technology of certain Zn-Fe polymetallic ores[J]．Nonferrous Metals：Mineral Processing Section，2008(5)：8-10．

[3] 陈丽荣，张周位，杨国彬．丹寨县某铅锌矿选矿试验[J]．金属矿山，2014(3)：84-87． Chen Lirong，Zhang Zhouwei，Yang Guobin．Beneficiation experiments on a lead-zinc ore from Danzhai County[J]．Metal Mine，2014(3)：84-87．

[4] 王伟之，陈丽平，孟庆磊．某复杂难选铜铅锌多金属硫化矿选矿试验[J]．金属矿山，2014(3)：75-79． Wang Weizhi，Chen Liping，Meng Qinglei．Experiments on mineral processing of a refractory copper-lead-zinc polymemetallic sulfide ore[J]．Metal Mine，2014(3)：75-79．

[5] 高起鹏．铋锌铁多金属矿石的选矿试验研究[J]．金属矿山，2003(10)：31-33． Gao Qipeng．Research on beneficiation of bismuth-zinc-iron polymetal ore[J]．Metal Mine，2003(8)：31-33．

[6] 裴晓东，钱有军．四川某赤铁矿石选矿试验[J]．金属矿山，2014(4)：82-86． Pei Xiaodong，Qian Youjun．Beneficiation experiment of a hematite ore from Sichuan Province[J]．Metal Mine，2014(4)：82-86．

[7] 周闪闪，牛福生，唐 强．河北某难选赤铁矿强磁选—反浮选试验研究[J]．金属矿山，2010(6)：77-79． Zhou Shanshan，Niu Fusheng，Tang Qiang．Test research on HIMS-reverse flotation for a certain refractory hematite of Hebei[J]．Metal Mine，2010(6)：77-79．

[8] 孟宪瑜，陈新林．某含砷锌铁矿石选矿试验研究[J]．有色矿冶，2008(6)：25-26． Meng Xianyu，Chen Xinlin．Mineral processing experimental on a certain zinc-iron ore containing arsenic[J]．Non-Ferrous Mining and Metallurgy，2008(6)：25-26．

[9] 王学军，刘 旭．内蒙古某锌铁矿选矿试验研究[J]．矿冶工程，2014(2)：54-56． Wang Xuejun，Liu Xu．Experimental research on certain zinc-iron ore in Inner Mongolia[J]．Mining and Metallurgical Engineering，2014(2)：54-56．

[10] 王海军．矾山磷矿尾矿回收铁试验研究[J]．金属矿山，2005(3)：60-62． Wang Haijun．Test research on recovering iron from tailings of Fanshan Phosphorus Mine[J]．Metal Mine，2005(3)：60-62．

(责任编辑 孙 放)

Beneficiation Test on a Refractory Zinc-iron Ore from Hebei

Tang Pingyu Ge Min Pang Xuemin Xu Hongxin Li Longfei

(HebeiCenterLaboratoryofGeologyandMineralResources，Baoding071051，China)

Main valuable minerals of a zinc-iron ore is zinc and ferrum，associated with Ag and Cd that can be comprehensively recovered.Due to the complex properties of the ore，main valuable minerals of sphalerite and magnetite are fine disseminated，and hardly to be liberated from its gangue，which belongs to refractory zinc-iron ore.Beneficiation experiment is carried out in order to provide basis for development and utilization of the ore.The results showed that at the grinding fineness of 85% -0.074 mm and regrinding fineness of 70% -0.038 mm，using lime as the modifier，copper sulfate as activator，and butyl xanthate as collector，zinc concentrate with zinc grade of 49.15% and recovery of 91.01% is obtained through one roughing-four cleaning-two scavenging flotation process.Ag of 162 g/t，and Cd of 0.25%，are enriched in zinc concentrate，with recovery of 58.12% and 92.58% separately.Iron concentrate with iron grade of 63.18% and recovery of 56.09% is

by dealing with tailings of flotation，through low intensity magnetic separation- two cleaning of low intensity magnetic separation at the regrinding fineness of 82% -0.043 mm for rough concentrate.

Zinc-iron ore，Flotation，Low intensity magnetic separation，Regrinding of rough concentrate

2014-06-27

唐平宇(1967—)，男，高级工程师。

TD951，TD952

A

1001-1250(2014)-10-056-05