西北某难选铅锌矿石浮选试验

姜永智 李国栋，2

(1.西北矿冶研究院，甘肃白银730900;2.北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)

西北某铅锌矿是近年勘探发现的一处较大储量的铅锌矿床，其铅锌矿物不仅嵌布粒度细、与脉石矿物共生关系复杂，而且矿石硬度大、可磨性差，加之铅氧化率较高、脉石矿物较易浮，因此，该矿石属典型难磨难选铅锌矿石［1-4］。基于这些原因，该矿一直处于待开发状态。为尽快确定该矿石资源的开发利用方案，对有代表性矿样进行了选矿试验研究。

1 矿石性质

矿石中金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿，其次为黄铁矿、磁铁矿、磁赤铁矿，黄铜矿、白铁矿、赤铁矿等微量;脉石矿物主要有石英，其次为绿泥石等硅酸盐矿物及方解石，绢云母、绿泥石、锆石、金红石等少量。

闪锌矿为该矿石中锌存在的主要形式，约占矿物总量的8.7%，以他形粒状集合体为主，分布极不均匀，粒度一般为0.1～0.02 mm，以微细粒嵌布为主，与脉石、方铅矿、磁铁矿等紧密共生，部分方铅矿、闪锌矿呈细粒网状交织在一起，难以充分解离;此外，矿石中的脉石矿物硬度高。

方铅矿为该矿石中铅存在的主要形式，约占矿物总量的0.8%，偶见白铅矿。方铅矿分布不均匀，大部分呈他形—半自形晶粒状，少数为自形晶等轴晶粒，粒度为0.1～0.015 mm，其嵌布关系相当复杂，主要分布在脉石粒间，与脉石间界限清楚，与闪锌矿间嵌镶关系更复杂，既可见方铅矿交代闪锌矿，也可见方铅矿呈脉状、网脉状充填于闪锌矿微裂隙间，但因其晶粒微细，因而单体解离难度极大。

矿石主要化学成分分析结果见表1，铅、锌矿物物相分析结果分别见表2、表3。

表1 矿石主要化学成分分析结果Table 1 Chemical components analysis of the raw ore %

表2 矿石铅物相分析结果Table 2 Lead phase analysis of the ore %

表3 矿石锌物相分析结果Table 3 Zinc phase analysis of the ore %

从表1可以看出，该矿石铅、锌含量较高，具有回收价值。

从表2、表3可以看出，矿石中铅、锌以硫化矿物为主，铅氧化率较高，达15.38%，不利于铅回收率的提高。

2 试验结果与讨论

根据该矿石性质，借鉴以往类似矿石研究成果［5-10］和大量探索试验结果，确定了优先浮铅再浮锌的原则流程。试验以石灰为铅锌浮选介质调整剂，T8为抑制剂、D421为捕收剂抑锌浮铅，以硫酸铜为活化剂、丁基黄药为捕收剂、2#油为起泡剂浮锌。

2.1 铅浮选试验

2.1.1 铅粗选条件试验

铅粗选条件试验采用1次粗选流程。

2.1.1.1 磨矿细度试验

磨矿细度试验的石灰用量为2 000 g/t、T8为1 500 g/t、D421 为 40 g/t，试验结果见表 4。

从表4可以看出，随着磨矿细度的提高，铅粗精矿铅品位和铅回收率均上升，锌品位和锌回收率均下降。综合考虑，确定铅粗选的磨矿细度为－0.074 mm占85%。

表4 磨矿细度试验铅粗精矿指标Table 4 The lead rough concentrate index under various grinding fineness %

2.1.1.2 石灰用量试验

石灰用量试验固定磨矿细度为－0.074 mm占85%，T8用量为1 500 g/t、D421为40 g/t，试验结果见表5。

表5 石灰用量试验铅粗精矿指标Table 5 The lead rough concentrate index with different dosage of lime

从表5可以看出，随着石灰用量的增大，铅粗精矿铅品位小幅上升、铅回收率微幅下降，锌品位和锌回收率均下降。综合考虑，确定铅粗选石灰用量为4 000 g/t。

2.1.1.3 T8用量试验

T8为西北矿冶研究院研制的新型、高效锌矿物抑制剂。T8用量试验固定磨矿细度为－0.074 mm占85%，石灰用量为4 000 g/t、D421为40 g/t，试验结果见表6。

表6 T8用量试验铅粗精矿指标Table 6 The lead rough concentrate index with different dosage of T8

从表6可以看出，随着T8用量的增大，铅粗精矿铅品位先上升后维持在高位、铅回收率小幅下降，锌品位和锌回收率均下降。综合考虑，确定T8用量为1 500 g/t。

2.1.1.4 D421用量试验

D421由多种不同捕收剂复配而成，对铅矿物有高效捕收作用，其通过拼合、共吸附作用吸附在铅矿物表面，从而增强对铅矿物的捕收作用。D421用量试验固定磨矿细度为－0.074 mm占85%，石灰用量为4 000 g/t、T8 为1 500 g/t，试验结果见表7。

表7 D421用量试验铅粗精矿指标Table 7 The lead rough concentrate index with different dosage of D421

从表7可以看出，随着D421用量的增大，铅粗精矿铅品位下降、铅回收率上升，锌品位和锌回收率均上升。综合考虑，确定D421用量为40 g/t。

2.1.2 铅粗精矿再磨细度试验

铅粗精矿再磨细度试验流程见图1，试验结见表8。

图1 铅粗精矿再磨细度试验流程Fig.1 Regrinding fineness test process of lead rough concentrate

表8 铅粗精矿再磨细度试验铅精矿1指标Table 8 The lead concentrate1 index under various regrinding fineness of lead rough concentrate %

从表8可以看出，随着铅粗精矿再磨细度的提高，铅精矿1铅品位和铅回收率先上升后维持在高位，锌品位和锌回收率先下降后维持在低位。因此，确定铅粗精矿再磨细度为－0.045 mm占95%。

2.2 锌粗选条件试验

锌粗选条件试验流程见图2。

图2 锌粗选条件试验流程Fig.2 Zinc roughing concentration process

2.2.1 石灰用量试验

石灰用量试验的丁基黄药用量为80 g/t，试验结果见表9。

表9 石灰用量试验锌粗精矿指标Table 9 The zinc rough concentrate index with different dosage of lime

从表9可以看出，随着石灰用量的增大，锌粗精矿锌品位和锌回收率均先小幅上升后小幅下降。因此，确定锌粗选石灰用量为2 000 g/t。

2.2.2 丁基黄药用量试验

丁基黄药用量试验的石灰用量为2 000 g/t，试验结果见表10。

表10 丁基黄药用量试验锌粗精矿指标Table 10 The zinc rough concentrate index with different dosage of butyl xanthate

从表10可以看出，随着丁基黄药用量的增大，锌粗精矿锌品位下降、锌回收率上升。综合考虑，确定丁基黄药用量为80 g/t。

2.3 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上进行了闭路试验，试验流程见图3，试验结果见表11。

图3 闭路试验流程Fig.3 Closed circuit test process

表11 闭路试验结果Table 11 Results of closed circuit test %

从表11可以看出，采用图3所示的闭路流程处理该矿石，可取得铅品位为60.45%、含锌8.90%、铅回收率为75.95%的铅精矿以及锌品位为51.60%、含铅0.31%、锌回收率为87.39%的锌精矿。

3 结论

(1)西北某铅锌矿石中矿物成分复杂，金属、非金属矿物种类繁多，有回收价值的元素为铅、锌，铅主要以方铅矿的形式存在，锌主要以闪锌矿的形式存在，方铅矿、闪锌矿等分布极不均匀，铅氧化率相对较高，达15.38%;铅、锌矿物嵌布粒度细微，分别为0.1～0.015 mm和0.1～0.02 mm;铅锌矿物之间以及铅锌矿物与其他矿物间嵌布关系复杂，且脉石矿物硬度高，因而铅、锌单体解离难度非常大。

(2)在磨矿细度为－0.074 mm占85%的情况下，采用1粗1扫3精选铅(铅精选前再磨至－0.045 mm占95%)、1粗1扫2精选锌、中矿顺序返回的闭路流程处理该矿石，可取得铅品位为60.45%、含锌8.90%、铅回收率为75.95%的铅精矿以及锌品位为51.60%、含铅0.31%、锌回收率为87.39%的锌精矿。

［1］ 王淀佐.浮选药剂作用原理及应用［M］.北京:冶金工业出版社，1982.Wang Dianzuo.Principle and Application of Flotation Reagent［M］.Beijing:Metallurgical Industry Press，1982.

［2］ 王 资.浮游选矿技术［M］.北京:冶金工业出版社，2006.Wang Zi.Froth Floatation Technology［M］.Beijing:Metallurgical Industry Press，2006.

［3］ 胡为柏.浮选［M］.北京:冶金工业出版社，1980.Hu Weibai.Flotation［M］.Beijing:Metallurgical Industry Press，1980.

［4］ 胡熙庚.有色金属硫化矿选矿［M］.北京:冶金工业出版社，1987.Hu Xigeng.Mineral Separation for Non-ferrous Metal Sulfide ore［M］.Beijing:Metallurgical Industry Press，1987.

［5］ 李福兰，胡保栓，孙运礼，等.陕西某低品位铜铅锌硫化矿石选矿试验［J］.金属矿山，2013(11):60-63.Li Fulan，Hu Baoshuan，Sun Yunli，et al.Beneficiation test of a low grade copper-lead-zinc sulfide ore in Shaanxi［J］.Metal Mine，2013(11):60-63.

［6］ 孙运礼，李国栋.甘肃某富银难选铅锌矿选矿试验［J］.金属矿山，2012(9):65-68.Sun Yunli，Li Guodong.Experimental study on a refractory rich silver-bearing lead-zinc ore of Gansu［J］.Metal Mine，2012(9):65-68.

［7］ 杜浩荣，杨 波，朱运凡，等.提高会泽铅锌矿选矿回收率方法探讨［J］.金属矿山，2013(1):101-103.Du Haorong，Yang Bo，Zhu Yunfan，et al.Discussion on improving Huize lead-zinc mineral recovery［J］.Metal Mine，2013(1):101-103.

［8］ 罗仙平，杜显彦，赵云翔，等.内蒙古某低品位难选铅锌矿石选矿工艺研究［J］.金属矿山，2013(10):58-62.Luo Xianping，Du Xianyan，ZhaoYunxiang，et al.Experimental study on beneficiation for a refractory low-grade lead-zinc ore of Inner Mongolia［J］.Metal Mine，2013(10):58-62.

［9］ 张德文，巫銮东，邱廷省，等.内蒙古某含碳低品位硫化铅锌矿石选矿试验［J］.金属矿山，2013(6):75-79.Zhang Dewen，Wu Luandong，Qiu Tingsheng，et al.Beneficiation tests of a low-grade carbon-bearing lead-zinc sulfide ore of Inner Mongolia［J］.Metal Mine，2013(6):75-79.

［10］ 刘守信，余江鸿，周 涛，等.甘肃小厂坝铅锌矿石选矿试验［J］.金属矿山，2013(5):95-98.Liu Shouxin，Yu Jianghong，Zhou Tao，et al.Beneficiation tests of a Xiaochangba Lead-zinc Mine in Gansu［J］.Metal Mine，2013(5):95-98.