某锡铜铅锌多金属矿综合回收试验研究

毛益林,陈晓青,杨进忠,王秀芬,严伟平

(1.中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川 成都 610041;2.中国地质调查局金属矿产资源综合利用技术研究中心，四川 成都 610041)

某锡铜铅锌多金属矿综合回收试验研究

毛益林1,2,陈晓青1,2,杨进忠1,2,王秀芬1,2,严伟平1,2

(1.中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川 成都 610041;2.中国地质调查局金属矿产资源综合利用技术研究中心，四川 成都 610041)

摘要：该矿锡多金属矿含有锡、铜、铅、锌等多种有价金属矿物，综合利用价值高。试验主要在选锡前回收铜、铅、锌等伴生矿物，采用先铜铅部分混合浮选后锌浮选的工艺流程，闭路试验获得Cu品位23.49%，回收率85.98%的铜精矿；Pb品位56.22%，回收率80.77%的铅精矿；Zn品位47.09%，回收率87.21%的锌精矿。试验还获得了含S品位37.75%，回收率74.20%的硫精矿，同时尾矿中Sn的回收率为89.33%。达到了选锡前对铜、铅、锌等伴生矿物综合回收的目的。

关键词：锡铜铅锌多金属矿；部分混合浮选；综合回收

随着经济的发展，锡、铜、铅、锌等各种金属的需求量在不断增加。由于矿产资源的大量开发利用，易选的单一矿越来越少，复杂难选的多金属矿产资源的综合回收越来越受到重视。本研究主要针对某锡铜铅锌矿石在选锡前对其伴生组分进行了综合回收试验研究，获得了较好的结果。

1矿石性质

1.1矿石化学组成

矿石化学多项分析结果见表1。

1.2矿物组成

矿石中金属矿物以黄铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿为主；其次有锡石、菱锌矿、白铅矿、铅矾、菱铁矿；少量及微量矿物有红锌矿、赤铁矿、磁铁矿、异极矿、铅钒、铅铁矾、磷氯铅矿、辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿、铜蓝、软锰矿、孔雀石、黝锡矿、黝铜矿等。金属矿物含量约占矿物总量的43%。

矿石中非金属矿物以石英、长石、方解石、白云石为主，其次有云母类、绿泥石、萤石、电气石等。非金属矿物含量约占矿物总量的57%。

1.3主要矿物嵌布特征

黄铜矿：黄铜矿是矿石中主要铜矿物，主要以三种形式分布于矿石中：主要以他形粒状集合体分布，约70%以上的黄铜矿以他形粒状集合体、不规则粒状合体嵌布于脉石矿物中；其次以它形不规则状、蠕虫状、细脉状状嵌布于脉石矿物粒间、裂隙；少量以细小粒状、星点状嵌布于脉石粒间、闪锌矿粒间、黄铁矿粒间。

表1　原矿化学多项分析结果/%

注：标*单位为g/t。

方铅矿：方铅矿是矿石中铅的主要矿物，主要以半自形粒状集合体与闪锌矿粒状集合体毗邻相嵌，常有不同程度的氧化现象。部分呈不规则状集合体、蠕虫状、星点状、细小粒状嵌布于脉石中，少量以包裹体形式嵌布于闪锌矿中或以残留体形式残存于铅矾、白铅矿中。

闪锌矿：闪锌矿是矿石中主要锌矿物，主要以三种形式分布于各种类型矿石中：主要以他形粒状集合体分布，约60%以上的闪锌矿以他形粒状集合体、不规则粒状集合体嵌布于脉石矿物中；其次以它形不规则状、蠕虫状、文象状嵌布于脉石矿物粒间、裂隙；少量以细小粒状、星点状嵌布于脉石粒间、方铅矿粒间、黄铁矿粒间。

2试验流程选择

铜、铅、锌多金属硫化矿的选矿回收目前仍以浮选工艺为主，其工艺流程有全优先浮选流程、全混合浮选流程、部分混合浮选流程等。由于全混合浮选流程适合处理品位较低且矿石性质相对简单的多金属矿，而本次试验矿样硫化矿物含量较高，故不予考虑；同时由于黄铜矿与方铅矿可浮性相近，采用全优先流程会使得一部分铅矿物损失在铜精矿中，故选择流程相对简单的铜铅部分混合浮选流程来处理该锡铜铅锌矿石[1-5]。

3试验结果与讨论

3.1铜铅混合粗选条件试验

3.1.1磨矿细度试验

该矿石为锡、铜、铅、锌多金属矿，先通过浮选工艺回收铜、铅、锌，再通过重选工艺从浮选尾矿中回收锡矿物，故磨矿作业使铜、铅、锌矿物充分解离的同时，还要尽可能减少锡矿物的过磨和次生矿泥的产生，以利于重选回收含锡矿物。

铜铅混合粗选磨矿细度试验结果见图1。

由图1可知，随着磨矿细度的增加，粗精矿中铜、铅品位及含锌逐渐降低，铜回收率呈先逐渐增加而后逐渐降低的趋势，铅回收率呈先逐渐增加后趋于平缓的趋势。铜铅混合粗选优先考虑回收率指标，故确定适宜的磨矿细度为-0.075mm78.40%。

3.1.2pH调整剂用量试验

由于该矿石为高硫硫化铜铅锌矿石，铜铅混合粗选介质条件是否合理，直接影响选别作业铜铅矿物与锌硫矿物的分离回收。试验采用常规药剂石灰作为pH调整剂，石灰用量试验结果见图2。

图1　铜铅粗选磨矿细度试验结果

图2　pH调整剂石灰用量试验结果

由图2试验结果可知，介质条件对铜、铅、锌矿物的可浮性有很大的影响，不加石灰或石灰量小时pH值较低，锌硫上浮较多，随着石灰用量的增加，锌硫矿物明显受到抑制，粗精矿铜、铅品位及回收率不断增加，当石灰用量为2500g/t时，铜铅粗精矿指标较好。确定石灰用量为2500g/t。

3.1.3抑制剂用量试验

为抑制含锌矿物的上浮，通常添加硫酸锌来抑制矿石中存在的部分易浮含锌矿物，使其不能随铜铅上浮进入铜铅粗精矿。铜铅混浮粗选硫酸锌用量试验结果见图3。

由图3试验结果可知，随着硫酸锌用量的增加，粗精矿铜、铅品位呈不断增加的趋势，同时铜铅粗精矿中含锌不断减少。当硫酸锌用量达到1500g/t时，效果最好，再增大硫酸锌用量铜矿物也受到抑制。

3.1.4捕收剂EMS-01A用量试验

不同的捕收起泡剂因其捕收能力和选择性不同，对浮选的介质条件的要求也有所差异。通过探索试验确定EMS-01A作为铜铅混合粗选作业捕收起泡剂，以加强铜铅矿物的捕收。

铜铅混浮粗选捕收剂EMS-01A用量试验结果见图4。

图3　铜铅混浮粗选硫酸锌用量试验结果

图4　铜铅混浮粗选EMS-01A用量试验结果

由图4试验结果可知，随着捕收剂EMS-01A用量的增加，粗精矿铜、铅回收率呈现增加后趋于平缓的趋势，但铜、铅品位不断降低。当EMS-01A用量为110g/t时，铜、铅回收率指标较好。

3.2铜铅分离试验

铜铅分离浮选中常采用抑铅浮铜工艺，该工艺常以重铬酸盐作为铅矿物抑制剂，但是重铬酸盐及铬酸盐都具有较大的毒性，因此受环保限制比较大。在使用重铬酸钾为抑制剂时，添加一定量的羧甲基纤维素(CMC)配合使用，可以达到同等的分离效果，且可减少重铬酸盐用量，故试验确定采用CMC与重铬酸钾作为含铅矿物的组合抑制剂[1-2,5]。

3.2.1CMC用量试验

铜铅分离试验采用活性炭脱药，CMC和重铬酸钾抑制含铅矿物，Z-200捕收含铜矿物。CMC用量试验结果见图5。

从图5试验结果可知，随着CMC用量的增加，铜精矿中Cu品位及回收率呈逐渐减小的趋势，而铅精矿中Pb品位呈先增加后减小的趋势，Pb回收率基本呈增加的趋势。综合考虑，确定CMC用量为60g/t。

3.2.2重铬酸钾用量试验

重铬酸钾用量试验结果见图6。

从图6试验结果可知，随着重铬酸钾用量的增加，铜精矿中Cu品位基本呈增加的趋势，而Cu回收率不断减小；铅精矿中Pb品位不断减小、Pb回收率不断增加。综合考虑，确定重铬酸钾用量为20g/t。

3.3选锌流程硫酸铜用量试验

锌粗选硫酸铜用量试验结果见图7。

图5　铜铅分离CMC用量试验结果

图6　铜铅分离重铬酸钾用量试验结果

图7　锌粗选硫酸铜用量试验结果

从图7锌粗选硫酸铜用量试验结果可知，硫酸铜用量为400g/t时，锌粗精矿品位和回收率都较高，硫酸铜用量减小或增大时，粗精矿锌品位和回收率都会变小，所以适宜的硫酸铜用量为400g/t。

3.4选硫流程试验

由于矿样中硫主要以黄铁矿以及磁黄铁矿形式存在，且大部分存在于选锌尾矿中，为了更好地综合回收含硫矿物，可考虑对硫进行回收加以利用。

黄铁矿、磁黄铁矿比重较大，可通过重选回收富集，但原矿中含有锡石等重矿物，不易于与其分离，故不适合采用重选工艺选硫；黄铁矿、磁黄铁矿比磁化系数相差较大，需要弱磁选和强磁选相结合的工艺流程才能综合回收；而在酸性或者碱性条件下浮选硫的工艺流程较为成熟，可与铜、铅、锌选别流程有效衔接，故考虑采用浮选工艺综合回收含硫矿物。

试验采用一次粗选选硫，最终得到的硫精矿S品位39.11%，S回收率45.42%。

3.5铜铅锌硫浮选闭路试验

在全开路试验基础上，进行了部分混合浮选的闭路流程试验，试验流程见图8，试验结果见表2。

图8　铜铅锌硫部分混浮流程闭路试验流程

4结论

1)工艺矿物学结果表明，该矿石中有用组分较多，回收利用价值较高。

2)针对该锡铜铅锌多金属矿石开展的可选性试验，采用部分混合浮选工艺流程，可以得到Cu品位23.49%、回收率85.98%的铜精矿；Pb品位56.22%、回收率80.77%的铅精矿；Zn品位47.09%、回收率87.21%的锌精矿；S品位37.75%、回收率74.20%的硫精矿。同时，Ag在铜精矿和铅精矿中得到较大富集。

3)试验充分回收了铜、铅、锌、硫等金属矿物，所获各种产品的技术指标优异，伴生银得到了有效富集，达到了综合回收的目的。

表2　铜铅锌硫部分混浮流程闭路试验结果(Ag品位单位为g/t)

4)部分混合浮选尾矿中锡品位0.79%，回收率89.33%，铜、铅、锌、硫品位均较低，有利于锡的回收利用。

参考文献

[1]陈晓青.滇东南某锡多金属矿综合利用试验研究报告[R].中国地质科学院矿产综合利用研究所，2010.

[2]张生武，刘明实，等.西藏某铜铅锌多金属硫化矿石选矿试验[J].金属矿山，2011(2)：72-75.

[3]王云，张丽军.复杂铜铅锌多金属硫化矿选矿试验研究[J].有色会属：选矿部分，2007(6)：1-6.

[4]倪章元,王贤兴.新疆某难选铜铅锌多金属矿的选矿工艺研究[J].矿冶工程，2003(4)：30-32.

[5]贾仰武.云南某铜铅锌硫化矿铜铅分离浮选试验研究[J].矿冶工程，2009(4)：47-49.

Experimental research on comprehensive recovery of the Sn-Cu-Pb-Zn polymetallic ore

MAO Yi-Lin1,2，CHEN Xiao-Qin1,2，YANG Jin-Zhong1,2，WANG Xiu-Fen1,2，YAN Wei-Ping1,2

(1.Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences;Chengdu 610041，China;2.Research Center of Multipurpose Utilization of Metal Mineral Resources of China Geological Survey，Chengdu 610041，China)

Abstract:the Tin-polymetallic Ore had high value，containing many valuable metallic mineral such as tin，copper，lead，zinc.In order to callback the associated minerals such as copper，lead，zinc，the technological flow sheet of copper-Plead partial bulk flotation was adopted and finally the comprehensive recovery of copper，lead，zinc and sulfur was realized，among which the grade of copper，lead，zinc and sulfur was 23.49%，56.22%，47.09%，37.75% and their recovery was 85.98%，80.77%，87.21% and 74.20% respectively.At the same time，the associated tin in tailing was concentrated and its total recovery was 89.33%.reaching the aim of comprehensive recovery to associated minerals such as copper，lead，zinc.

Key words：Sn-Cu-Pb-Zn polymetallic ore;partial bulk flotation;comprehensive recovery

收稿日期：2015-08-05

基金项目：中国地质调查“滇东南地区锡多金属矿综合利用技术研究” 项目资助(编号121201081630)

作者简介：毛益林(1983-)，男，工程师，硕士研究生，主要从事矿物加工工程的研究工作。E-mail: maoyilin0728@126.com。

中图分类号：TD913

文献标识码：A

文章编号：1004-4051(2016)01-0107-05