内蒙古某铅锌矿石选矿试验

李艳军 郭 旺 吕 良，2 张淑敏

(1.东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳110819;2.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南 郑州450006)

铅锌矿石资源是我国重要的战略性资源，铅锌在有色金属工业中占有重要的地位，其生产、消费量约占10 种常用有色金属生产、消费总量的30%［1-3］。随着优质铅锌矿石资源的日渐减少，提高贫细杂难选铅锌矿石资源的回收效率是实现可持续发展的必然选择［4］。

所谓较高的铅锌矿物回收效率，既包括采矿过程较低的矿石损失率，还包括磨矿过程中铅锌矿物较少的过磨、泥化和选矿过程中较充分的回收等［5-7］。为高效回收内蒙古某铅锌矿石的选矿效率，试验将以磨矿和浮选为中心开展矿石选矿试验研究。

1 矿石性质

1.1 矿石主要化学成分分析

矿石主要化学成分分析结果见表1，主要矿物组成见表2，XRD 图谱见图1。

表1 矿石主要化学成分分析结果Table 1 The main chemical component analysis of the ore %

由表1 可知，矿石中有回收价值的元素为铅、锌，银有综合回收价值。

表2 矿石主要矿物组成Table 2 The main minerals of the ore%

图1 矿石的XRD 图谱Fig.1 XRD pattern analysis of the ore

由表2、图1 可知，矿石矿物组成较复杂，主要铅、锌矿物有方铅矿、闪锌矿，主要脉石矿物为石英、绢云母、黝帘石、碳酸盐矿物等。

1.2 矿石中方铅矿、闪锌矿的嵌布粒度

矿石中闪锌矿、方铅矿的嵌布粒度测定结果见表3。

表3 矿石中闪锌矿和方铅矿的嵌布粒度测定结果Table 3 The dissemination size of sphalerite and galena ore

由表3 可知，闪锌矿和方铅矿的嵌布粒度较粗，大于0.075 mm 的分别占92.28%和88.17%。因此，有利于有用矿物在较粗的磨矿细度下单体解离。

2 试验结果与分析

2.1 铅浮选条件试验

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 铅粗选磨矿细度试验

铅粗选磨矿细度试验的矿浆调整剂CaO 用量为1 000 g/t、锌抑制剂ZnSO4+Na2SO3为2 500+1 000 g/t、捕收剂丁基黄药为40 g/t、起泡剂2#油为20 g/t，试验结果见表4。

由表4 可知，随着磨矿细度的提高，铅粗精矿铅品位下降、铅回收率显著上升，锌品位和锌回收率均呈上升趋势。综合考虑，确定铅粗选磨矿细度为－0.074 mm占75%。

表4 磨矿细度试验铅粗精矿指标Table 4 Test indicators of rough lead concentrate with different grinding fineness %

2.1.1.2 ZnSO4+Na2SO3用量试验

ZnSO4+Na2SO3用量试验的磨矿细度为－0.074 mm 占75%，CaO 用量为1 000 g/t、丁基黄药为40 g/t、2#油为20 g/t，试验结果见表5。

表5 ZnSO4+Na2SO3 用量试验铅粗精矿指标Table 5 Test indicators of rough lead concentrate with different dosage of ZnSO4 and Na2SO3

由表5 可知，随着ZnSO4+Na2SO3用量增大，铅粗精矿铅品位上升、回收率小幅下降，铅粗精矿锌品位和锌回收率均下降。综合考虑，确定铅粗选ZnSO4+Na2SO3用量为2 000+800 g/t。

2.1.1.3 丁基黄药用量试验

丁基黄药用量试验的磨矿细度为－0.074 mm 占75%，CaO 用量为1 000 g/t、ZnSO4+Na2SO3用量为2 000+800 g/t、2#油为20 g/t，试验结果见表6。

表6 丁基黄药用量试验铅粗精矿指标Table 6 Test indicators of rough lead concentrate with different dosage of butyl xanthate

由表6 可知，随着丁基黄药用量的增大，铅粗精矿铅品位下降、铅回收率上升，铅粗精矿锌品位和回收率均上升。综合考虑，确定铅粗选丁基黄药用量为50 g/t。

2.1.2 铅粗精矿再磨细度试验

为了降低铅粗精矿中的锌含量，对铅粗精矿进行了再磨再选试验，试验流程见图2，试验结果见表7。

图2 铅粗精矿再磨细度试验流程Fig.2 Regrinding fineness test process of lead rough concentrate

表7 铅粗精矿再磨细度试验铅精矿指标Table 7 Test indicators of rough lead concentrate with different regrinding fineness %

由表7 可知，随着再磨细度的提高，铅精矿铅品位和铅回收率均先大幅度上升后明显下降，铅精矿锌品位下降、锌回收率小幅上升。综合考虑，确定铅粗精矿再磨细度为－0.043 mm 占80%。

2.2 锌粗选条件试验

锌粗选条件试验采用1 次粗选流程，给矿为1 粗2 扫选铅尾矿。

2.2.1 活化剂CuSO4用量试验

锌粗选活化剂CuSO4用量(对原矿，下同)试验的CaO 用量为1 000 g/t、丁基黄药为80 g/t、2#油为60 g/t，试验结果见图3。

图3 锌粗选CuSO4 用量试验结果Fig.3 Test results of zinc rough concentration with different dosage of CuSO4

由图3 可知，随着CuSO4用量的增大，锌粗精矿锌品位下降、锌回收率上升。综合考虑，确定锌粗选的CuSO4用量为200 g/t。

2.2.2 丁基黄药用量试验

丁基黄药用量试验的CaO 用量为1 000 、CuSO4为200 g/t、2#油为60 g/t，试验结果见图4。

图4 锌粗选丁基黄药用量试验结果Fig.4 Test results of zinc rough concentration with different dosage of butyl xanthate

由图4 可知，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，确定锌粗选丁基黄药用量为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全流程闭路试验，试验流程见图5，试验结果见表8。

表8 闭路试验结果Table 8 Closed-circuit test results %

从表8 可以看出，采用图5 所示的闭路流程处理该矿石，可取得铅品位为56.65%、铅回收率为83.85%、含银536.55 g/t、银回收率为65.70%的铅精矿，以及锌品位为47.74%、锌回收率为90.61%、含银44.66 g/t、银回收率为25.86%的锌精矿。

3 结 论

(1)内蒙古某铅锌矿石铅品位为1.62%、锌品位为5.98%、银品位为19.60 g/t，主要铅、锌矿物方铅矿和闪锌矿的嵌布粒度均较粗，大于0.075 mm 的分别占92.28%和88.17%。

图5 闭路试验流程Fig.5 Closed-circuit test process

(2)在磨矿细度为－0.074 mm 占75%的情况下，采用1 粗2 扫—粗精矿再磨后2 次精选选铅、选铅尾矿1 粗4 精2 扫选锌，中矿顺序返回流程处理该矿石，最终可获得铅品位为56.65%、铅回收率为83.85%、含银536.55 g/t、银回收率为65.70%的铅精矿，以及锌品位为47.74%、锌回收率为90.61%、含银44.66 g/t、银回收率为25.86%的锌精矿。

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