刘庭忠,吴师金
(江西省地质调查研究院,江西 南昌 330030)
铅、锌普遍应用于工农业等各个领域,是关系着国计民生的重要矿产资源[1]。缅甸渔硐某低品位铅锌矿原矿含铅2.66%、含锌1.76%,含镉0.016%、含银7.39g/t,通过对本矿开展工艺矿物学和选矿流程试验研究,采用优先浮选方案可获得较好的选别指标,为该矿的开发利用及建设选矿厂提供了重要的技术依据。
矿石中的铅、锌为选矿试验的主要回收对象,镉、银可综合回收,其他金属元素含量较低,没有可回收价值。原矿多元素分析结果见表1。
表1 原矿多元素分析结果 *单位为10-6
矿石中主要金属矿物有方铅矿、闪锌矿,其次为黄铁矿、白铅矿;非金属矿物主要有石英、方解石、钾长石、斜长石、绢云母,其次为高岭土、绿泥石、白云母。
矿石中的铅主要以方铅矿形式存在,锌主要以闪锌矿形式存在。方铅矿、闪锌矿多为他形晶粒状,极少数为半自形粒状,常以单一矿物集合体或与其它金属矿物组成复矿物呈脉状、星点状、团块状及块状产出,其嵌布粒度较粗,粒度范围在-2+0.2mm的均占60%以上,有少量粒度较小的方铅矿、闪锌矿呈星点状或尖楔状存在其他矿物中;方铅矿常见嵌存于脉石中,部分方铅矿沿闪锌矿、黄铁矿的显微裂隙及超显微裂隙交代,少量方铅矿的边缘、裂隙或解理被白铅矿发生次生交代。闪锌矿与黄铁矿、方铅矿、黄铜矿的嵌镶关系较为复杂,闪锌矿常常交代黄铁矿,它们相互包裹构成不规则毗连嵌镶;在黄铁矿中包含有闪锌矿,在闪锌矿中残存或包含有黄铁矿;同样,方铅矿交代闪锌矿,相互间构成不规则毗连嵌镶和包裹嵌镶。
对于硫化铅锌矿的选别主要以浮选工艺为主,常用的浮选工艺流程有:优先浮选流程、混合浮选流程、等可浮浮选流程、分速分支浮选流程、电位调控浮选流程[2,3]。
根据该矿石中铅、锌主要矿物可浮性差异,以及嵌布粒度较粗的特点,试验确定采用铅、锌优先浮选工艺流程,先抑锌浮铅,再活化锌,最终获得铅精矿及锌精矿;矿石中的镉、银富集于铅精矿及锌精矿中,可在铅、锌冶炼中综合回收。
表2 闭路试验结果 *单位为g/t
为了确定适合于该矿铅、锌优先浮选的药剂制度,拟定“一次铅粗选一次铅扫选再一次锌精选”的浮选试验原则流程,原矿采用硫酸锌、硫酸锌+石灰、硫酸锌+亚硫酸钠作为锌的浮选抑制剂,丁铵黑药、乙硫氮作为铅的浮选捕收剂优先浮铅,浮铅尾矿采用硫酸铜作为锌的活化剂,丁黄药作为锌的浮选捕收剂再浮锌[4-6],分别进行铅/锌分离浮选的药剂制度方案对比试验。试验结果表明当采用“硫酸锌+石灰抑锌,丁铵黑药优先浮铅”的方案时选别效果最好,可获得回收率91.91%、品位39.07%的铅精矿,回收率86.28%、品位33.67%的锌精矿。因此为了确保粗选段达到理想的铅/锌分离效果,确定采用该方案开展系统的试验研究。
磨矿细度是影响选矿指标和选矿成本的主要因素之一,磨矿是为了使铅锌矿物单体得到充分解离[7],因此通过磨矿细度条件试验确定本矿适宜的磨矿细度是必要的。本试验中磨矿细度试验的结果表明随着磨矿细度的增加,铅产品中的铅品位有所下降,铅产品中的铅回收率逐渐增加,当磨矿细度为-200目75%时,铅产品中的铅回收率最高(88.46%)。对锌的选别而言,随着磨矿细度的增加,损失于铅产品中的锌金属量也有所增加,但增加幅度不大。因此选择磨矿细度-200目75%为宜。
通常情况下,利用铅锌矿物的可浮性差异,一般采用抑锌浮铅的方法。上述方案确定试验结果表明,浮铅时选用丁铵黑药作为捕收剂,硫酸锌作为闪锌矿的抑制剂,石灰作为调整剂能够达到较好的铅/锌分离效果。为此分别进行了石灰、硫酸锌、丁铵黑药等药剂用量试验,试验结果表明:石灰用量1000g/t(矿浆PH值为8.5)为宜,硫酸锌用量1500g/t为好,丁铵黑药用量25g/t最佳。
铅粗精矿中除了方铅矿之外,还有闪锌矿、黄铁矿和脉石。为了进一步提高铅精矿的品质,有必要对铅粗精矿进行精选。通过添加铅捕收剂丁铵黑药开展铅精选试验,试验结果表明,随着丁铵黑药用量的增加,铅精矿的作业回收率随之增加,当丁铵黑药用量达5g/t时,两次精选后可获得含铅71.95%,作业回收率为96.75%的铅精矿。
在进行铅优先浮选时,添加了锌的抑制剂硫酸锌,在进行锌浮选时必须先活化锌后才能更好地回收锌。试验采用硫酸铜作为锌浮选活化剂,石灰作为调整剂分别进行了试验,锌浮选试验结果表明,当石灰用量为1000g/t、硫酸铜用量为140g/t,丁黄药用量为40g/t时选别效果最好,可获得含锌37.36%、作业回收率为92.99%的锌粗精矿。
锌粗选段所获得的锌粗精矿品位仅为37.36%,有必要再进行锌精选试验。锌精选试验结果表明,在选铅尾矿中加入1000g/t石灰调整剂、140g/t硫酸铜活化剂和40g/t丁黄药捕收剂,进行一次锌粗选两次精选作业,即可获得含锌51.60%、作业回收率为98.92%的锌精矿。
在上述试验的基础上,开展优先浮选闭路流程试验,试验结果见表2。闭路流程试验可获得:产率3.561%,含铅66.23%,铅回收率为89.60%的铅精矿;产率3.344%,含锌49.38%,锌回收率为89.89%的锌精矿;矿石中的银、镉富集在铅精矿和锌精矿中,银和镉的总回收率分别为63.17%和96.91%,银和镉得到了综合回收。试验结果显示铅、锌精矿中铅、锌互含较低,说明采用优先浮选工艺流程处理本矿石铅/锌分离效果较好。
缅甸某原生硫化铅锌矿属低品位铅锌矿,铅锌品位分别为2.66%发1.76%。中主要金属矿物有方铅矿、闪锌矿,其次为黄铁矿、白铅矿;非金属矿物主要有石英、方解石、钾长石、斜长石、绢云母,其次为高岭土、绿泥石、白云母。通过优先浮选铅嗣后浮选锌的流程取得较好选别指标,铅精矿:铅品位66.23%、银品位122g/t,铅、银回收率分别为89.60%和58.79%;锌精矿:锌品位49.38%、镉品位0.33%,锌、镉回收率分别为89.89%和89.41%。本矿石中的铅、锌等组分通过选矿富集可供工业利用,矿石中的银、镉富集在铅精矿、锌精矿中,得到了综合回收。