广西某铜铅硫化矿选矿分离试验研究

肖红

（文山学院 化学与工程学院，云南 文山 663099）

广西某铜铅硫化矿选矿分离试验研究

肖红

（文山学院 化学与工程学院，云南 文山 663099）

试验所用矿样属于品位相对较高的铜铅硫化矿矿石，原矿中铅品位为8.54%，铜品位为0.86%，此次试验的研究难点是将铜铅进行有效的分离。在对原则流程抑铅浮铜和抑铜浮铅进行探索试验之后，采用抑铅浮铜的浮选流程。矿石经选别后可得到：铜精矿的品位为20.12%，含铅6.23%；铅精矿的品位为52.31%，含铜2.14%。组合活化剂HC的使用，增强了被抑制过的方铅矿的上浮。此试验的研究对生产上多金属硫化矿中铜铅分离具有一定的指导意义。

铜铅分离；硫化矿；抑铅浮铜；组合活化剂HC

在复杂多金属硫化矿的浮选中，经常遇到铜锌分离、铜铅分离、锌硫分离等问题。由于铜离子活性的影响，铜锌分离和铜铅分离，目前还是世界上公认的两大难题，对其进行分离比较困难［1］。

铜铅硫化矿的分离之所以是矿物分选中的一大难题，是因为铜与铅矿物的天然可浮性相似，所以良好的分离效果成为铜铅多金属硫化矿浮选分离中的关键性问题。由于铜铅分离较难，其影响因素较多，研究过的方法较多，现在主要的分离方法是用氰化物浮铅抑铜（如：氰化物+硫酸锌或氰化物+硫化钠法）和氧化剂方法抑铅浮铜（如：重铬酸盐法、双氧水法、高锰酸盐法）［1］。

1　矿石性质

试验矿石颜色主要呈黑色和灰黑色，通过工艺矿物学分析，该矿石主要为硫化铜铅矿石，脉石矿物主要有石英、方解石、绿泥石等。原矿多元素分析结果见表1。

表1　原矿多元素分析结果

2　流程探索与制定

根据矿石性质，该矿石中的主要有价金属为铜和铅，目前处理该类型矿石的选矿方法主要以浮选为主。在多元素分析的基础上，结合矿石性质，进行了抑铅浮铜浮选方案和抑铜浮铅浮选方案的对比，由于铜离子活性的影响，硫化铜矿物很难被抑制，故决定采用抑铅浮铜的优先浮选方案。

处理铜铅矿的一般思路是原矿进行混合浮选后，混合精矿再磨再选。根据此思路进行流程试验，药剂用量根据处理此类矿石的经验值添加，试验流程图见图1，试验结果见表2。

图1　再磨再选试验流程

表2　再磨再选试验结果

试验结果显示，最终精矿中铜铅互含较严重，抑制剂重铬酸钾基本不起作用，铜铅没有得到有效的分离。通过矿石性质的研究，改变思路进行优先浮选，试验结果表明，其效果较混合浮选好，故试验选择采用优先浮选。

3　选矿工艺流程试验

3.1磨矿细度试验

在浮选流程和初始条件不变的情况下，为了确定最佳的磨矿细度，采用图2所示的流程进行磨矿细度条件试验。流程中所使用的药剂种类及用量根据一直以来处理此类矿石所积累的经验值添加。流程图见图2，试验结果见图3。

图2　磨矿细度试验流程图

图3　磨矿细度试验结果

图3的试验结果显示，随着磨矿细度的增加，精矿中铜的品位和回收率逐渐增加，而当过磨时，产率降低导致粗精矿回收率大幅度降低。当磨矿细度为91%时，粗精矿中铅的含量最低。所以最终磨矿细度为91%时最为适宜。

3.2粗选抑制剂条件试验

重铬酸钾是方铅矿的有效抑制剂，但单独使用时药剂用量过大，对环境造成污染，而当与CMC联合使用时，可极大程度的降低重铬酸钾的药剂用量。磨矿细度-74 um占91 %，水玻璃用量为1000 g/t时，改变重铬酸钾与CMC的用量，其他药剂制度不变，按图2的试验流程进行试验，试验结果见图4，图中横坐标1、2、3、4点分别表示重铬酸钾+CMC的用量依次为500+300、1000+600、1500+900、2000+1200。

图4　抑制剂用量试验结果

从图4的试验结果可以看出，随着抑制剂用量的增加，精矿中铅的品位逐渐下降。当重铬酸钾和CMC的用量分别为1500 g/t和1000 g/t时，精矿中铜品位和铜回收率得到最佳值，为8.51 %和85.30 %，铅的含量为9.66 %。所以确定重铬酸钾和CMC的用量分别为1500 g/t和900 g/t。

3.3粗选捕收剂用量试验

乙硫氮是一种选择性较好的捕收剂，广泛用于Cu、Pb、Sb及其他金属硫化物的浮选处理，用量少于黄药和黑药，对多金属硫化矿的浮选效果优于黄药和黑药［2］。所以试验决定采用乙硫氮为捕收剂进行一次粗选试验，其他条件依据条件试验的最佳值确定，乙硫氮的用量与精矿品位、回收率的关系见图5。

图5　乙硫氮用量试验结果

由图5的试验结果关系曲线可以看出，随着捕收剂用量的增加，粗精矿回收率随之增加，铜品位略有降低。但是，当捕收剂用量为80 g/t时，粗精矿中含铅较高，这是由于过量的捕收剂对方铅矿有了捕收作用；所以综合考虑品位和回收率的影响，选择乙硫氮的用量为60 g/t。

3.4闭路试验

通过条件试验确定了试验所用药剂的最佳用量后，进行了浮选闭路流程试验，试验工艺流程如图6所示，试验结果见表3。

图6　闭路试验工艺流程图

根据上述条件试验的结果，按照图3的工艺流程进行闭路试验，结果见表3。

表3　闭路试验结果

4　结果与讨论

根据矿石性质，对图6的工艺流程进行试验研究分析，整个流程分为两个浮选回路：铜浮选回路和铅浮选回路。

在铜浮选回路中，研究的重点是尽量抑制硫化铅矿，实现铜铅有效分离［3-4］。在对磨矿细度、水玻璃用量、抑制剂用量及捕收剂用量进行条件试验后，确定了其最佳工作参数：磨矿细度为-74um占91%、水玻璃用量为1000 g/t、重铬酸钾用量为1500 g/t、CMC用量为900 g/t、乙硫氮用量为60 g/t。本试验研究中，使用重铬酸钾和CMC作为联合抑制剂。重铬酸盐能抑制方铅矿主要是由于重铬酸钾在弱碱性矿浆中转变为铬酸钾，然后与被氧化了的方铅矿表面相作用，生成难溶的亲水性铬酸铅，增加了矿物的亲水性［2］；而CMC是高分子有机化合物，与矿物的作用方式主要有3方面的观点：一种观点认为是与形成氨键有关，另一种观点认为与静电引力有关，也有认为是与化学键力有关［5］。CMC对方铅矿也有较强的抑制作用，但用量多时，对铜矿物浮选也有一定的影响，其优点是无毒。所以采用CMC—重铬酸盐组合抑制剂则兼具两种药剂的优点且能降低药剂的消耗。

在铅浮选回路中，为了使被抑制的方铅矿得到活化而上浮，试验选择用组合药剂HC处理从而让其活化。对HC的用量、捕收剂的用量进行了条件试验，当HC的用量为60 g/t，丁基黄药的用量为120 g/t时，方铅矿的选别指标最好。当药剂用量过低时，药剂对方铅矿的捕收能力不足，过高时铅的回收率增加不大，反而使得精矿品位降低，故确定丁基黄药用量为120 g/t。HC为一组合的活化剂，对于重铬酸钾抑制过的方铅矿有良好的活化作用；HC的使用增强了方铅矿的上浮率。

5　结论

1）采用抑铅浮铜的优先浮选方案效果较好，此试验方案的运用，得到了合格的铜精矿产品和铅精矿产品，在经济意义上可行。

2）CMC为有机抑制剂，与重铬酸盐配合使用，对方铅矿的抑制效果良好。不仅降低了重铬酸钾的用量，而且对减少重铬酸盐造成的环境污染具有现实意义。

3）组合活化剂HC的运用，增强了方铅矿的上浮率，其对于重铬酸钾抑制过的方铅矿有良好的活化作用。

［1］ 胡为柏. 浮选［M］.北京：冶金工业出版社，1983：271，279.

［2］ 朱玉霜，朱建光.浮选药剂的化学原理［M］.长沙：中南工业大学出版社，1996：322.

［3］ 王淀佐，邱冠周，胡岳华.资源加工学［M］.北京：北京科学出版社，2005：213.

［4］ 叶峰宏，刘全军，邓荣东，胡婷.铜铅混合精矿的分离试验研究［J］.矿冶，2012（4）：46-49.

［5］ 王中生，郭月琴.CMC在铜铅分离浮选中的应用［J］.矿产保护与利用，2002（1）：30-32.Separation Test Study of a Copper-Lead Sulphide Ore in Guangxi Province

XIAO Hong
（School of Chemistry and Chemical Engineering， Wenshan University， Wenshan Yunnan 663099， China）

The test ore is a kind of copper-lead sulphide ore mineral of relatively high grade. The lead grade is 8.54%， copper grade is 0.86% in raw ore and the diffi culty of test is the effective separation of copper and lead. After the exploring test of principle fl ow process of depressing lead and fl oating copper， and depressing copper and fl oating lead， flotation process of depressing lead and floating copper is adopted. As a result， Copper concentrate grade is 20.12% and lead is 6.23%. The grade of lead is 52.31% and copper is 2.14%. The use of combined activator HC enhances the fl otation of suppressed galena. The test research has certain guiding signifi cance about copper and lead separation on production.

copper-lead separation； sulphide ore； depressing lead and fl oating copper； combined activator HC

TD952

A

1674 - 9200（2015）06 - 0056 - 04

（责任编辑 张铁）

2015 - 04 - 28

肖 红，文山学院化学与工程学院助教，硕士。