替代25号黑药选铅捕收剂的试验及生产实践

白成庆，欧也斐，潘仁球，唐能斌，田茂兵

(湖南水口山有色金属集团有限公司，湖南衡阳 421513)

替代25号黑药选铅捕收剂的试验及生产实践

白成庆，欧也斐，潘仁球，唐能斌，田茂兵

(湖南水口山有色金属集团有限公司，湖南衡阳 421513)

针对25号黑药强烈的刺激性气味及毒性问题，寻找替代25号黑药的选铅捕收剂，对多种选铅捕收剂进行条件对比试验，确定了HQ77替代25号黑药的可行性。HQ77闭路试验获得的铅精矿指标:铅、金、银品位分别为54.97%、10.65 g/t、1100 g/t，回收率分别为92.12%、26.02%、69.25%。生产实践表明，环保组合药剂“HQ77+HQD82”可以完全替代“25号黑药+硫酸锌+碳酸钠+石灰”分离铅、锌，能够获得含铅51.61%的铅精矿，铅回收率为92.57%，铅精矿中金回收率为32.81%，银回收率为75.13%。与传统选铅工艺相比，新工艺不仅能够获得良好的环境效益，而且提高铅回收率1.33%，铅精矿中金、银回收率分别提高了2.70%、1.02%。

铅精矿;选铅捕收剂;25号黑药;替代试验;环境效益

0 前言

25号黑药在硫化矿浮选中应用广泛［1］，是一种选择性及稳定性很好的捕收剂［2］。但这种捕收剂具有强烈难闻刺激性的气味，对皮肤有很强的腐蚀作用，不溶于水，遇水变浑浊并冒泡释放出硫化氢剧毒气体，是一种很危险，对环境不友好的选矿药剂。

水口山康家湾矿选厂采用25号黑药作为选铅捕收剂，多年以来，企业一直在进行取代25号黑药的研究工作。在生产现场进行了乙硫氮取代25号黑药的生产试验，尽管乙硫氮对环境较友好，但选铅效果远不如25号黑药。进行的苯胺黑药替代25号黑药试验研究，由于苯胺黑药为固体，很难溶于水，使用极不方便，未推广应用。

本试验选择丁铵黑药、异丁基钠黑药、苯胺黑药、HQ77作为选铅捕收剂，进行开路药剂用量条件试验，通过与25号黑药进行试验对比［3-7］，确定了替代25号黑药的最佳选铅捕收剂。在康家湾矿选厂开展了替代25号黑药的工业试验，取得了较好的选矿技术指标。

1 25号黑药替代试验研究

本试验根据康家湾选厂生产药剂条件，分别进行了25号黑药、丁铵黑药、异丁基钠黑药、苯胺黑药及HQ77捕收剂用量条件试验，试验中磨矿细度为-74 μm占75%，铅粗选石灰用量为1000 g/t，硫酸锌用量为1000 g/t。开路试验流程如图1。

图1 选矿试验流程

1.1 不同选铅捕收剂用量试验

1.1.1 25号黑药用量试验

25号黑药用量分别为32 g/t、40 g/t、48 g/t、56 g/t，试验结果见图2。由图2可知，随着25号黑药用量的增加，铅的回收率成上升趋势，当25号黑药用量大于48 g/t时，铅的回收率没有明显提高，而铅精矿中的硫、锌回收率成上升趋势，故25号黑药用量选择48 g/t为宜。

图2 25号黑药用量试验结果

1.1.2 苯胺黑药用量试验

苯胺黑药用量分别为30 g/t、40 g/t、50 g/t、60 g/t，试验结果见图3。从图3可以看出苯胺用量过少，铅回收率低，用量过大，铅精矿中的锌、硫回收率过高，综合考虑，用量选择50 g/t。

图3 苯胺黑药用量试验结果

1.1.3 HQ77用量试验

HQ77用量分别为90 g/t、120 g/t、150 g/t、180 g/t，试验结果见图4。从图4可以看出，综合考虑铅与金的回收率，药剂使用量选择120 g/t为宜。

图4 HQ77用量试验结果

1.1.4 异丁基钠黑药用量试验

异丁基钠黑药用量分别为32 g/t、40 g/t、48 g/t、56 g/t，试验结果见图5。从图5可以看出，异丁基钠黑药用量在48 g/t时铅回收率最高，故异丁基钠黑药用量选择48 g/t为宜。

图5 异丁基钠黑药用量试验结果

1.1.5 丁铵黑药用量试验

丁铵黑药用量分别为40 g/t、50 g/t、60 g/t、70 g/t，试验结果见图6。从图6可以看出，丁铵用量在60 g/t时，选矿效果最好。

图6 丁铵黑药用量试验结果

1.2 捕收剂对比试验

通过药剂用量试验，确定了以上各种捕收剂最佳用量，在磨矿细度-74 μm占75%的条件下，进行捕收剂开路对比试验，试验结果见图7。从图7可以看出，捕收剂HQ77的效果最好，铅回收率与25号黑药接近，但是金、银回收率高，该捕收剂可以作为25号黑药的替代药剂。

图7 捕收剂对比试验结果

1.3 闭路试验

确定HQ77作为25号黑药替代药剂，在磨矿细度-74 μm占75%，最佳药剂用量的条件下开展闭路试验。闭路试验流程如图8，试验结果见表1。

HQ77闭路试验得到的指标:铅精矿铅、金、银的品位分别为54.97%、10.65g/t、1100g/t，回收率分别为92.12%、26.02%、69.25%，选矿技术指标优于25#黑药。

图8 闭路试验流程图

表1 闭路试验结果 %

2 替代25号黑药的工业试验研究

2.1 不同选铅捕收剂试验

在优先选铅流程，浮选浓度42%，磨矿细度-74 μm占75%以上的情况下，开展了HQ77和25号黑药工业对比试验。两种不同选铅捕收剂生产技术指标见图9。

图9 两种不同选铅捕收剂生产技术指标对比

由图9可知，在其他试验条件不变的情况下，使用HQ77较使用25号黑药，铅精矿回收率提高了1.24%，铅精矿中银回收率提高了0.87%，金回收率提高了1.53%，说明HQ77对康家湾矿矿石铅的捕收性能优于25号黑药，对金、银具有较强捕收效果。

2.2 不同选铅抑制剂试验

在优先选铅流程，采用HQ77作为选铅捕收剂，其他条件不变的情况下，开展了抑制剂HQD82与“硫酸锌+碳酸钠+石灰”药剂组合对比试验。两种不同选铅抑制剂生产技术指标见图10。

图10 两种不同选铅抑制剂生产技术指标对比

由图10可知，使用HQD82较使用“硫酸锌+碳酸钠 +石灰”药剂组合，铅精矿回收率提高0.25%，铅精矿中锌损失率略增加0.14%，硫上浮量增加1.91%，金回收率增加0.92%，说明HQD82与“硫酸锌+碳酸钠+石灰”药剂组合抑锌效果相当，但是抑硫效果大大减弱，更有利于铅精矿伴生金上浮。

3 新工艺与原传统工艺比较

3.1 生产指标比较

在试验的基础上，进行了为期2个月的“HQ77+ HQD82”(捕收剂+抑制剂)选铅工业试验。其生产指标与传统选铅工艺(“25号黑药+硫酸锌+碳酸钠+石灰”)对比见表2。

从表2可以看出，提高铅精矿中伴生金银回收率的有效措施之一是增大铅精矿的产率，增加含金黄铁矿的上浮，但同时铅精矿中锌的损失率会增大。

3.2 药剂用量及成本比较

新选铅工艺与传统选铅工艺药剂用量及成本对比见表3。

由表3可知，与传统选铅工艺相比，新工艺新增选铅药剂成本1.30元/t矿，按年处理40万t原矿计算，每年选矿药剂费用增加52万元。

3.3 经济指标比较

根据表2中数据，按铅精矿价格11240元/t，锌精矿价格9050元/t，银价格2.8元/g，金价格214元/g，选厂处理矿量40万t/a，原矿铅锌金银品位分别为3.3%、4.0%、2.3 g/t、90 g/t计算，除去选矿药剂新增成本，采用新工艺每年可以为康家湾矿创造综合经济效益600多万元。

表2 新工艺与传统工艺生产指标对比 %

表3 新工艺与传统工艺药剂用量及成本对比

4 结论

(1)通过对多种捕收剂与25号黑药进行对比试验，确定了HQ77作为25号黑药替代药剂的可行性。HQ77闭路试验获得的指标:铅精矿铅、金、银的品位分别为54.97%、10.65 g/t、1100 g/t，回收率分别为92.12%、26.02%、69.25%，选矿指标优于25#黑药。

(2)生产实践表明，HQ77对铅的捕收性能优于25号黑药，不仅铅回收率稳定理想，而且有利于伴生金银的回收。

(3)生产实践表明，HQD82替代“硫酸锌+碳酸钠+石灰“作抑锌浮铅抑制剂，有利于含金黄铁矿随铅矿物上浮，可提高铅精矿中伴生金回收率。

(4)采用“HQ77+HQD82”选铅新工艺，虽然选矿药剂成本及锌的损失有所增加，但是铅精矿及伴生金银指标较好，新工艺每年可以创造综合经济效益600多万元。

［1］王湘英，丁大森，向平，刘继中.浮选药剂的应用现状及发展趋势［J］.湖南有色金属，2000，(1):9-12.

［2］杨慧武，卢宏.用25号黑药改善分选作业和优化选矿指标［J］.江西冶金，2001，(4):89-91.

［3］赵福刚.我国铅锌矿选矿技术现状［J］.有色矿冶，2007，(6):20-25.

［4］胡熙庚.有色金属硫化矿选矿［M］.北京:冶金工业出版社，1992，24-230.

［5］王淑红，孙永峰.辽宁某铅锌矿选矿工艺研究［J］.有色金属(选矿部分)，2014，(1):17-20.

［6］刘杰，纪 军，孙体昌等.某复杂铅锌硫化矿选矿工艺试验研究［J］.有色金属(选矿部分)，2003，(4):1-3.

［7］王金良，杨秀花.某铅锌硫化矿选矿试验研究［J］.有色金属(选矿部分)，2013，(3):18-22.

［8］王新民，曹刚，张钦礼，龚正国.康家湾矿深部难采矿体采场稳定性及结构参数优化研究［J］.河南理工大学学报自然科学版，2007，(6):634-640.

新方法改进钙钛矿太阳能电池成本低效率高

一个美英研究团队用一种新方法加工制造钙钛矿太阳能电池，使其光电转换效率接近传统的硅基太阳能电池，但成本便宜很多。

钙钛矿材料可以制成太阳能电池，光电转换效率较高，近年来科学界一直看好其前景。但是它也有性能不稳定、易衰减的缺陷，一直没有成熟的产品。

美国斯坦福大学和英国牛津大学的研究人员用锡混合铅、铯、碘等其他几种常用物质，制造出新型钙钛矿材料。与目前的太阳能电池材料单晶硅相比，这种钙钛矿材料更薄，柔性更好，造价也更便宜。

研究人员设计了一种新的、由两个串联的全钙钛矿太阳能电池组成的发电设备，能以20.3%的综合效率将太阳光能转化为电能，光电转换效率已接近现在市面上的硅基太阳能电池。

钙钛矿太阳能电池串联设备造价较低。生产硅基太阳能板首先需要加工成单晶硅，工艺要求1600℃的高温，而制造钙钛矿太阳能电池，在实验室里就可以对锡、铅等常见物质加工，然后在常温下喷涂在玻璃上。

钙钛矿材料的稳定性一直是一个问题。安装在屋顶的硅基太阳能板通常能用25年甚至更长时间，但有些钙钛矿材料在潮湿或光照环境中退化很快。以前的实验显示，用锡制成的钙钛矿材料特别不稳定。

研究人员将他们用锡混合多种物质制成的钙钛矿太阳能电池和用锡制成的钙钛矿太阳能电池在100℃的环境中放置了4 d，发现前者的热稳定性和空气稳定性非常好，是后者从未具备的。这一研究成果发表在《科学》杂志上。

Substitution test of No.25 dithiophosphate lead collectors and its production practice

BAI Cheng-qing，OU Ye-fei，PAN Ren-qiu，TANG Neng-bin，TIAN Mao-bing

According to the strong pungent odor and toxicity of No.25 dithiophosphate collector and to find alternative to No.25 dithiophosphate collector as lead flotation collector，the feasibility of using HQ77 to replace No.25 dithiophosphate collector was determined by comparing the conditions of different lead collector.The lead concentrate indexes obtained from HQ77 closed circuit test:lead，gold and silver grade were54.97%，10.65 g/t and1100 g/t，respectively.The recoveries were92.12%，26.02%and69.25%，respectively.The production practice showed that the use of environmentally-friendly chemical combination“HQ77+HQD82”can completely replace the“No.25 dithiophosphate collector+zinc sulfate+sodium carbonate+lime”for separation of lead and zinc to obtain the lead concentrate containing51.61%lead and the lead recovery of92.57%，gold recovery of32.81%in the lead concentrate and silver recovery is75.13%in lead concentrate.Compared with the traditional lead floatation process，the clean production process not only can obtain good environmental benefits，but also improve the Pb recovery by1.33%，and the gold and silver recovery in lead concentrate by2.70%and1.02%respectively.

lead concentrate;lead collector;No.25 dithiophosphate collector;substitution test;environmental benefit

TD923+.1

B

1672-6103(2016)06-0020-05

白成庆(1983—)，男，山东菏泽人，工学硕士，工程师，主要从事有色金属选矿生产技术管理工作。

2016-10-13