我国铅锌矿选矿设备与工艺现状

摘 要：铅锌矿产在我国现代机械、能源等重工业产业发展过程中扮演着重要的角色。我国于上世纪60年代着手于铅锌矿产的找矿、开采筛选等相关科研工作，并取得一定进展。近年，铅锌矿越来越受到我国工业青睐，相应的选矿技术及工艺也受到学者的关注。本文在综合论述国内铅锌矿床分布状况基础上总结铅锌矿选矿新技术，及后续筛选处理过程中所使用的设备及相关药剂，分析表明生物选矿和选冶互相结合的选矿技术成为未来铅锌矿研究主要方向，在选矿设备及浮选药剂方面的创新可促进铅锌矿行业的健康治理和良好发展。

关键词：铅锌矿;选矿设备;浮选药剂;开采工艺

我国是世界上的“铅锌矿产大国”，铅锌矿产储备量仅次于澳大利亚，位居全球第二。根据国内矿产资源报告（2015年）数据显示，截至2014年底，全国共查明铅金属量7384.9万t，锌金属量14486.1万t。国民经济的高速发展促进了铅锌资源需求量的上涨，随着矿山多年的开采，大部分矿山资源已日渐枯竭，产量也逐年下降。

1 选矿设备及工艺

1.1 磨矿设备及工艺

由于国内铅锌矿山主要为大、中型，因此在磨矿设备选取上通常服务于常规磨矿流程，相较国外成熟大型磨矿设备使用我国还处于起步阶段。在磨矿系统方面，常用自动化球磨机可借助音频控制钢球及水的补加，节约人工成本同时保证球磨机的持续生产力，该系统广泛用于钼、金等选矿厂，铅锌矿也大力推广。相较于音频控制，另一种应用磁脉冲的新型节能磨机也受到相关学者青睐。该类设备借助磁脉冲将磨机中的钢球置于磨矿所需的最佳高度，借助钢球下落產生强大冲击力提升矿产碎磨的处理能力，并有效扩展碎磨的选择范围，间接促进了选矿指标提升。

1.2 磨矿介质对铅锌选矿的影响

矿物在磨矿过程中会不断形成新的表面，当这些新生成的矿物表面被其余物质吸附或污染时，会对浮选电位及所使用相关浮选药剂造成影响，合理选取磨矿介质有助于提升浮选指标准确性。当磨矿设备选用低碳钢磨机，会在矿浆中产生大量的铁氧化及矿石自身氧化所形成的物质，这类氧化物易附着在矿石新生表面形成覆盖层，降低硫化矿的可浮性。相关学者分别使用钢球和氧化锆球对菱锌矿和菱镁矿进行磨矿介质浮选试验，结果在相同条件下，氧化锆球作为磨矿介质时菱锌矿和菱镁矿浮选回收率较氧化锆球分别降低22%和28%。

2 选矿技术及工艺

2.1 选矿方式及注意事项

由于不同种类铅锌矿之间可浮性、矿物比重、磁性等参数相差较小，使得其选矿方式相对单一，现有选矿方式主要为富集回收铅锌有价矿物方式。在铅锌矿浮选过程中，矿物过磨泥化现象及含碳矿物质都对矿物原有性质造成一定影响，降低矿选设备有效工作的同时也会对浮选硫化剂造成干扰。

2.2 浮选工艺流程及特点

硫化铅锌矿相对氧化铅锌矿在我国铅锌矿中占很大比重，总体储量虽丰富，但呈现贫矿多，富矿少的特点。浮选工艺流程的初步工序是将氧化铅锌矿进行硫化，两种元素处理方式的顺序通常是先铅后锌，先硫后氧。在不同类型浮选工艺中，直接优先浮选流程操作快捷简便且成本较低，适于多数小型企业生产，而混合浮选流程主要应用于矿物种类繁杂、集合紧密的矿石，这类工艺对后续筛选技术和投入成本也有一定要求。

2.3 浮选药剂

浮选药剂的选取依据铅锌矿石的具体类型，在某些特定情况下需要将多种药剂记性组合。

当筛选对象为氧化锌矿时，可选用P-2000作为选锌捕收剂，试验表明锌含量为8.6%给矿（150t/d）在添加P-2000后获得含锌25.59%，回收率74.3%;当筛选对象为菱锌矿，适宜环境pH值范围7～9，选用苄基丙二甲酸与苯甲羟肟酸作为混合捕收剂，二者比重控制在1：4.5左右，组合药剂用量1000g/t，在矿物新生表面有良好穿插和层叠吸附效果，最大回收率可达75.6%;若要对尾矿中氧化锌进行硫化浮选，可选用ZP-50用量400g/t，用于锌含量为1.26%给矿中可获取锌含量36.04%、回收率为57.58%锌精矿。

2.4 选矿工艺及发展

碱浸出试剂的主要成分是氢氧化钠与碳酸铵溶液，有时也采用氨水替代氢氧化钠，试剂添加后氧化锌转化为可溶性盐。浓度、温度、液固比等都是影响浸出率的主要因素。氧化锌矿采用碱浸出方法优势在于将矿物成分进行固液分离，浸出率较高且具腐蚀性较小。选矿设备对选矿指标的取得和选矿技术发展具有重要意义。铅锌矿选矿技术发展离不开高层次专业人才梯队建设，相关企业在优化完善现有工艺同时应注重引入先进技术成果并加以应用，为铅锌选矿技术创造更为高效、环保、经济的发展环境。

综上所述，大型自动化浮选设备及简单化工艺流程是国内当前铅锌矿开采处理的主要发展趋势。现有工艺流程的完善、创新主要体现在电位调控浮选、原生电位浮选等方面。提升浮选设备处理量和可控范围、将步骤繁杂的工艺技术简化可作为铅锌矿研究参考方向。铅锌矿浮选分离与抑制剂的选取密不可分，适宜的捕收剂是高效回收硫化铅锌矿的关键。研发人员下一步可着手开发适用于工业生产的组合抑制剂，对捕收剂优化完善，将选择性和捕收能力进行最大程度有机结合。

参考文献：

[1]荆正强，陈典助，黄光洪，等.我国铅锌矿选矿设备与工艺现状[J].工程设计与研究，2010（01）：3-8.

[2]宋振国，孙传尧.磨矿介质对两种碳酸盐浮选的影响[J].有色金属（选矿部分），2009（3）：26-28.

作者简介：

程武忠（1972- ），男，汉族，青海湟中人，大专，选矿中级工程师，主要从事矿山管理工作。