甘肃某银铅矿石选矿试验研究

李庆恒，张 威， 张文乾，朱永涛，肖 云

(甘肃金徽矿业有限责任公司，甘肃 陇南 742300)

铅银多金属矿整体上呈贫、细、杂特点，对选矿技术要求较高[1-3]。甘肃某选矿厂入选矿石铅、金、银品位都较低，矿石氧化率较高，有用矿物嵌布粒度较细，砷矿物较多[4-6]。采用粗磨粗选方法处理矿石，银铅矿物富集同时，有害元素砷也大量富集，致使有害元素超标。硫主要以黄铁矿、砷黄铁矿形式存在。黄铁矿含量较高时，因为黄铁矿具有可浮性，可采用粗磨粗选工艺；但砷黄铁矿含量较高时，为控制砷含量，需采用细粒级分选或一段粗磨—精选—再磨再选工艺[7-12]。矿石中微细粒有用矿物和砷黄铁矿含量较多，会出现精矿产品中有害元素超标、尾矿跑高现象，金属损失较大且产品质量没有保障。为此，针对此类矿石，研究了采用优先选铅—铅砷分离工艺分选矿石。

1 试验部分

1.1 矿石化学组成

矿石中，银、铅、金、硫共伴生，矿石结构以浸染状、细脉状为主。金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、方铅矿、银金矿、银黝铜矿、马硫铜银矿、黝锑银矿、硫锑铜银矿；脉石矿物主要为石英、绢云母、长石、方解石、磷灰石等。矿石化学组成见表1。

矿石中，Pb、Au、Ag为主要有价回收元素，Zn、S达综合回收要求，有害元素As质量分数高达0.98%，严重影响精矿质量。

表1 矿石化学组成 %

*.单位为g/t。

1.2 矿石有价元素物相组成

矿石中，Pb、Au、Ag等主要有价元素的物相分析结果见表2～4。

表2 铅物相分析结果

表3 金物相分析结果

表4 银物相分析结果

由表2～4看出：铅矿物中，硫化铅占77.03%，氧化铅占19.25%，存在部分氧化泥化现象，选别难度较大；金矿物中，裸露及半裸露金占32.71%，硫化物包裹金占46.73%，金与硫化矿物共伴生关系密切，导致分选过程中金易夹杂损失于其他产品中，金精矿回收率低，需采用较高磨矿细度；银矿物主要以自然银及硫化银形式存在，占84.44%，与方铅矿共生关系密切，可考虑在方铅矿中回收银[13-16]。

1.3 试验设备及试剂

试验所用设备：X射线衍射仪，Pert-Pro MPD；颚式破碎机，RK/PEF；对辊磨机，RK/PG；挂槽浮选机，XFD；真空过滤机，XTLZ；干燥箱，101-3A13。

试验所用药剂：戊基黄药，25#黑药，乙硫氮，均为工业级；石灰，硫酸铜，硫化钠，硫酸锌，均为分析纯。戊基黄药用作部分氧化的硫化矿的捕收剂；25#黑药用于原生含银硫化矿物的捕收剂；乙硫氮是一种选择性较强的捕收剂，在碱性条件下对方铅矿有较好的选择捕收能力；石灰、硫酸铜、硫化钠、硫酸锌均为调整剂。硫化钠主要用于活化部分氧化硫化矿物(方铅矿)；硫酸锌主要用于控制产品中锌杂质含量，降低铅锌互含量；石灰除作为pH调整剂、创造碱性捕收环境外，也作为砷硫抑制剂；硫酸铜主要用于活化被石灰抑制的黄铁矿。

2 试验原理及方法

铅矿物有一定程度氧化。矿石存在泥化现象。矿石中银、铅、金、硫、砷共伴生关系复杂，金、银主要呈细粒包裹体和裂隙状嵌布于黄铁矿和方铅矿中。为使有用矿物单体解离，需提高磨矿细度。由于金银与硫化矿物共伴生关系密切，且部分氧化后的方铅矿可浮性降低，与黄铁矿和砷黄铁矿的可浮性相近，若混合浮选容易造成精选分离困难及部分银铅损失于黄铁矿中。优先选铅后再选金，对于复杂矿石的适应性较好，操作比较简单，易于获得稳定的产品指标。对于银铅粗精矿中上浮的部分黄铁矿和砷黄铁矿则可以通过精选分离，对于泥化现象造成的夹杂问题则可通过增加精选次数来解决。选金作业应加强对细粒级金的回收。

3 试验结果与讨论

3.1 银铅粗选

3.1.1磨矿细度对银铅粗选的影响

试验条件：硫酸锌用量1 kg/t，乙硫氮用量100 g/t，戊基黄药用量20 g/t，石灰用量2 kg/t，硫化钠用量1.5 kg/t。磨矿细度对银铅粗选的影响试验结果如图1、2所示。

图1 磨矿细度对铅回收的影响

图2 磨矿细度对银回收的影响

由图1、2看出，随磨矿细度提高，粗精矿中铅、银回收率及品位均呈先升高后降低趋势，最佳磨矿细度为-74 μm占80%。铅、银矿物紧密共生，铅为主要载银矿物，适当增大磨矿细度有利于矿物解离，使铅、银矿物回收率提高，品位升高；矿石过细会存在泥化现象，且铅矿物因自身性脆易磨使泥化现象加剧，损失于矿泥中，而脉石矿物及其他杂质易于夹杂上浮，使回收率和品位降低。

3.1.2捕收剂种类及用量对银铅粗选的影响

试验条件：磨矿细度-74 μm占80%，硫酸锌用量1 kg/t，石灰用量2 kg/t，硫化钠用量1.5 kg/t。捕收剂种类及用量对银铅粗选的影响试验结果见表5。可以看出：乙硫氮对铅矿物捕收效果较好，添加戊基黄药则有利于银的回收，25#黑药对银、铅捕收效果相对较差，尤其是对细粒矿物和矿泥含量较大的矿石适应性更差。根据试验结果，确定捕收剂以戊基黄药20 g/t+乙硫氮120 g/t为最佳，此条件下，粗精矿中Pb、Ag回收率为79.41%、80.27%，Pb、Ag品位分别为4.43%、510.47 g/t。

表5 捕收剂种类及用量对银铅粗选的影响

3.1.3硫酸锌用量对银铅粗选的影响

试验条件：磨矿细度-74 μm占80%，硫化钠用量300 g/t，石灰用量2 kg/t，戊基黄药用量20 g/t，乙硫氮用量120 g/t。硫酸锌用量对银铅矿物粗选的影响试验结果如图3、4所示。可以看出：随硫酸锌用量增加，银铅粗精矿中锌含量逐渐降低，铅回收率变化不大；硫酸锌用量为1 kg/t时，粗精矿中锌品位为2.04%。综合考虑，硫酸锌用量以1 kg/t为宜。

图3 硫酸锌用量对铅锌品位的影响

图4 硫酸锌用量对铅锌回收率的影响

3.1.4硫化钠用量对银铅粗选的影响

试验条件：磨矿细度-74 μm占80%，硫酸锌用量1 kg/t，石灰用量2 kg/t，戊基黄药用量20 g/t，乙硫氮用量120 g/t。硫化钠用量对银铅粗选的影响试验结果如图5、6所示。可以看出：随硫化钠用量增加，粗精矿中铅回收率升高，铅、银品位及回收率均先升高后降低；硫化钠用量为600 g/t时，Pb、Ag品位均达最大，分别为4.95%、448.1 g/t，回收率分别为80.14%、84.30%。综合考虑，确定硫化钠用量以600 g/t为宜。

图5 Na2S用量对铅回收的影响

图6 Na2S用量对银回收的影响

3.2 精选分离

银铅粗精矿质量分析结果见表6。

表6 银铅粗精矿质量分析结果 %

*.单位为g/t。

由表6看出：随粗精矿中银铅富集，有害元素As及有价元素Au、Zn等呈升高趋势，其中As质量分数远超出银铅精矿中有害元素规定要求(小于0.7%)，故对此粗精矿进行精选，分离杂质砷，降低最终产品中砷含量。试验选用石灰作砷抑制剂，精选分离流程如图7所示。

图7 银铅粗精矿精选分离试验流程

3.2.1石灰用量对铅砷分离的影响

试验条件：磨矿细度-74 μm占80%，硫酸锌用量1 kg/t，戊基黄药用量20 g/t，乙硫氮用量150 g/t，硫化钠用量600 g/t，石灰添加比例(精选一∶精选二∶扫选一∶扫选二)为2∶1∶1∶1。石灰总用量对铅、砷分离的影响试验结果见表7。

表7 石灰用量对铅、砷分离的影响

由表7看出：随石灰用量增加，银铅精矿中Pb、Ag品位升高，有害元素As质量分数下降；石灰用量为8 kg/t时，银铅精矿中Pb、Ag品位分别为38.54%、3 844 g/t(As质量分数为0.64%)；继续增大石灰用量，银铅精矿中有价元素损失加重，回收率明显降低。综合考虑，确定石灰用量以8 kg/t为宜。

3.2.2石灰配比对铅砷分离的影响

石灰总用量不变，各段(精选一∶精选二∶扫选一∶扫选二)石灰配比对铅、砷分离的影响试验结果见表8。试验条件：磨矿细度-74 μm占80%，硫酸锌用量1 kg/t，戊基黄药用量20 g/t，乙硫氮用量150 g/t，硫化钠用量600 g/t，石灰总用量8 kg/t。

表8 各段石灰配比对铅、砷分离的影响

由表8看出：各段石灰配比为3∶2∶2∶1时，银铅精矿指标最优，其中Pb、Ag品位分别为38.13%和3 822 g/t，回收率分别为6.21%和72.36，有害元素As质量分数为0.73%。精选一段石灰比例过大，易导致Pb、Ag损失严重，综合考虑，确定石灰配比以3∶2∶2∶1为宜。

3.3 金的浮选

为提高细粒级包裹金的回收率，选金作业采用捕收能力更强的戊基黄药作捕收剂。金浮选试验工艺流程如图8所示。

图8 金浮选试验工艺流程

试验条件：硫酸铜用量400 g/t，2#油用量40 g/t。戊基黄药用量对金回收的影响试验结果如图9所示。

图9 戊基黄药用量对金回收的影响

3.4 工业生产指标

在优先选铅—铅砷分离—选金条件试验基础上，进行为期2个月试生产，工艺指标及流程分别见表9、图10。由表9看出：银铅精矿中，Pb、Ag品位分别为41.35%、3.78 kg/t(As质量分数<0.7%)，回收率分别为68.42%、73.31%；硫砷精矿中，As质量分数14.66%，回收率82.03%；金精矿中，金品位25.53 g/t，回收率55.24%；其中银铅精矿中金品位高达24.76 g/t。原矿中As含量较高，硫砷共生且均为载金矿物，导致金精矿中As含量仍超标。硫砷精矿中金品位6.14 g/t，回收率15.73%；金精矿中金品位25.53 g/t，回收率55.24%。为保证金的有效回收，硫砷精矿和金精矿有待进一步选冶联合处理。

表9 工业生产指标

*.单位为g/t。

图10 优先选铅—铅砷分离工艺流程

4 结论

银铅金多金属混合矿石砷含量高、氧化率高、共伴生关系复杂，选别难度较大，采用优先选铅—铅砷分离工艺可有效分选出银铅精矿及回收部分金。将矿石磨细至-74 μm占80%，经银铅粗选、铅砷分离，最终获得银铅精矿、硫砷精矿、金精矿，所得银铅精矿产品质量符合要求。对于砷含量较高的金精矿和硫砷精矿尚需进一步开发选冶联合技术。