内蒙古某低品位铅锌矿石可选性试验研究

彭时忠

（铜陵有色金属集团控股有限公司技术中心，安徽 铜陵 244000）

内蒙古某低品位铅锌矿石，铅主要以硫化铅形式存在，锌主要以硫化锌的形式存在，并含有黄铁矿。为确定该类型矿石的可选性，为后期的资源开发利用提供依据，进行了该类型矿石的可选性选矿试验研究[1]。

1 矿石性质

矿石中金属矿物主要为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等，其共生关系密切，非金属矿物主要有石英、斜长石、条纹长石、绢云母、角闪石、黑云母、方解石等。矿石多元素分析结果见表1，铅锌元素的化学物相分析结果见表2及表3。

表1 铅锌矿石多元素分析结果

表2 铅元素化学物相分析结果

表3 锌元素化学物相分析结果

该类型矿石中主要有用元素为铅、锌、硫、金、银，矿石中含铅0.304%、含锌0.642%、含硫2.20%、含金0.22 g/t、含银11.3 g/t；铅主要以硫化铅为主，占有率为91.09%，锌主要以硫化锌为主，占有率为96.15%。

2 试验方案

对于铅锌硫化矿浮选，常采用的原则流程是：

（1）优先选铅，铅尾优先选锌再选硫，或者铅尾锌硫混浮再分离流程；

（2）铅锌硫混合浮选、铅锌硫再分离流程[2，3]。

通常情况下[4]，锌矿物的自然可浮性较差，需要活化剂进行活化才能使其具有较好的可浮性，但加入活化剂后，铅锌分离较困难，难于产出合格的铅精矿，因此对于本批次矿样试验拟采用优先选铅的工艺流程；由于本批次矿样中硫含量较低，对于选铅尾矿再选锌硫作业，采用优先选锌再活化选硫的经济可行性较差，因此拟采用锌硫混浮再分离的工艺流程。

对于本批次矿样的可选性试验研究，采用的工艺流程为优先选铅，选铅尾矿锌硫混浮再分离，试验拟从优先选铅的pH值、抑制剂用量、捕收剂种类及用量以及锌硫混浮的活化剂用量试验着手；在确定了上述最佳药剂制度后，对浮选过程的关键工艺参数磨矿细度进行条件试验，以选定合适的磨矿细度；最后，在确定了最佳工艺条件及药剂制度后，进行闭路试验。

3 试验结果

3.1 铅浮选条件试验

铅浮选的条件试验按照图1进行其粗选的条件试验。

3.1.1 优先选铅pH值试验

本试验为考察优先选铅时不同pH值对铅浮选指标的影响，确定选铅时合适的pH值。试验暂定的磨矿细度为-0.074mm占75%，优先选铅的捕收剂采用乙硫氮20g/t，起泡剂为2#油20g/t，浮选时间按照试验现象暂定，试验为一并考察不同pH值时锌的可浮性，在优先选铅时没有添加锌的抑制剂。试验结果见图2。

图1 试验流程图

图2 优先选铅pH值试验结果

试验结果显示，随着pH值的升高（6.8～12.0），铅粗含铅品位逐渐降低、铅回收率先升高后降低，pH值从6.8提高到9.1，选铅尾矿中铅损失率从17.19%降低到14.14%，锌分布率从64.78%提高到76.49%；继续提高pH值，选铅尾矿中的铅损失率逐渐增加，锌分布率则逐渐降低；因此，选铅时合适的pH值为9.1。

3.1.2 优先选铅抑制剂用量试验

本试验为考察优先选铅时锌矿物抑制剂用量对铅浮选指标的影响，确定选铅时合适的锌抑制剂用量，本次试验使用的锌抑制剂为ZnSO4。试验结果见图3。

图3 优先选铅抑制剂用量试验结果

试验结果显示，随着ZnSO4用量的增加，铅粗中铅锌品位及回收率都呈现下降趋势，经综合考虑，粗选时ZnSO4用量定为500g/t。

3.1.3 优先选铅捕收剂种类试验

本试验为考察优先选铅时不同选铅捕收种类对铅浮选指标的影响，确定合适的优先选铅捕收剂，试验主要使用三种常规选铅捕收剂25#黑药、乙黄药以及乙硫氮进行比较，试验结果见表4。

表4 优先选铅捕收种类试验结果

试验结果显示，采用25#黑药作为捕收剂，铅粗中铅回收率76.34%，采用乙黄药作为捕收剂，铅粗中铅回收率51.46%，采用乙硫氮作为捕收剂，铅粗中铅回收率72.60%；且使用25#黑药作为捕收剂，粗选获得的铅粗精矿含铅13.61%，明显高于其他两种捕收剂；因此，优先选铅适合的捕收剂为25#黑药。

3.1.4 优先选铅捕收剂用量试验

本试验在确定25#黑药作为优先选铅捕收剂后，考察捕收剂用量对铅浮选指标的影响，确定其合适的用量。试验结果见图4。

图4 优先选铅捕收剂用量试验结果

试验结果显示，随着捕收剂用量增加，选铅尾矿含铅、锌品位逐渐降低，尤其是从15g/t提升至20g/t，选铅尾矿含铅从0.052%降低到0.041%、含锌从0.566%降低到0.558%，继续增加捕收剂用量，尾矿含铅降幅较小、但含锌降幅较大，意味着有更多的锌进入铅粗精矿中，不利于后续的精选获得合格的铅精矿，因此，综合考虑，优先选铅捕收剂25#黑药的合适用量为粗选20g/t。

3.2 锌硫混浮条件试验

在确定了优先选铅作业药剂制度后，对选铅尾矿再选锌硫的药剂制度进行条件试验，选铅尾矿含锌约为0.55%、含硫约为1.8%，其锌的占有率约为83%、硫的占有率约为80%。

本试验对锌硫混浮活化剂用量进行条件试验，试验采用的活化剂为CuSO4，考察锌硫混浮合适的活化剂用量，丁黄药30g/t，2#油10g/t。试验结果见图5。

试验结果显示，当活化剂用量达到50g/t时，尾矿含锌0.044%、含硫0.16%，继续提高用量，尾矿下降趋势较小；因此，锌硫混浮活化剂的适合用量为50g/t。

表5 闭路试验结果

图5 锌硫混浮活化剂用量试验结果

3.3 磨矿细度试验

本试验为考察在不同磨矿细度条件下铅锌硫矿物的选别指标，确定合适的磨矿细度。试验结果见图6。

图6 磨矿细度试验结果

试验结果显示，对于铅浮选作业，当磨矿细度从-0.074mm占60%提高到65%时，铅浮选回收率大幅提升，继续提高磨矿细度至-0.074mm占70%和75%，选前回收率提升幅度较小；对于锌硫混浮作业，其选别效果的规律与铅浮选类似；因此，选定合适的磨矿细度为-0.074mm占65%。

3.4 闭路试验

在前期条件试验的基础上，对本批次矿样进行闭路试验。最终闭路试验工艺流程及药剂制度如图7，闭路试验结果见表5。

最终闭路试验获得的铅精矿含铅45.18%、锌4.36%、金22.91g/t、银1401.5g/t，铅、金、银的回收率分别为83.52%、53.67%、70.09%；锌精矿含锌42.03%、铅0.614%、银51.8g/t，锌、银的回收率分别为85.67%、6.06%；硫精矿含硫41.81%，硫回收率56.79%；该矿石中的铅、锌、硫、金、银均得到较好的回收。

图7 闭路试验流程图

4 结论

（1）内蒙古某铅锌矿石中主要有用元素为铅、锌、硫、金、银，矿石中含铅0.304%、含锌0.642%、含硫2.20%、含金0.22 g/t、含银11.3 g/t；矿石中的铅、锌元素为主要回收元素，通过产出铅、锌精矿产品分别进行回收，金、银作为副产主要富集在铅、锌精矿中，虽然矿石中的硫元素含量较低，但通过试验研究可回收并单独产出合格硫精矿。

（2）铅锌矿石在磨矿细度为-0.074mm占65%时，通过优先选铅（一粗三精二扫）-锌硫混浮再分离（锌硫混浮一粗二精二扫，锌硫分离一粗一精一扫）的工艺流程进行闭路试验，获得铅精矿、锌精矿、硫精矿产品，铅精矿含铅45.18%、锌4.36%、金22.91g/t、银1401.5g/t，铅、金、银的回收率分别为83.52%、53.67%、70.09%；锌精矿含锌42.03%、铅0.614%、银51.8g/t，锌、银的回收率分别为85.67%、6.06%；硫精矿含硫41.81%，硫回收率56.79%。