内蒙古某含铜铅精矿抑铅浮铜试验

黄雄

（1．紫金矿业集团股份有限公司，福建 上杭 364200；2. 低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室，福建 厦门 361101）

我国单一的铅矿很少，通常铅锌矿床密切共生。矿床伴生少量铜，这部分铜通常富集在铅精矿中，影响铅精矿的品质[1]。铅精矿中铜是有害杂质，冶炼除铜的成本较高。若能浮选分离出铅精矿中的黄铜矿，可大大降低综合回收成本。

传统方法采用重铬酸钠抑铅浮铜，存在环境污染[2]。常见的无铬工艺有水玻璃法、羧甲基纤维素法、水玻璃合剂法（羧甲基纤维素- 水玻璃）、腐殖酸铵（钠）法、亚硫酸- 淀粉法、加温法、亚硫酸- 硫化钠法等及其相互组合[3-6]，无铬的工艺药剂种类多，用量大，操作管理复杂，分离效果有限。

为了提高铅精矿品位，同时综合回收铅精矿中的高价值的黄铜矿，试验采用新药剂ZJ-211 作方铅矿的抑制剂，经一次粗选、两次扫选、三次精选，从铅精矿中分选出合格铜精矿，提高铅精矿品位。药剂成本低，产品价值提高，铅精矿冶炼回收铅、铜成本低。ZJ-211 为淡黄色液体且不含铬的方铅矿选择性抑制剂。

1 试 样

试验用矿样为生产现场铅精矿浓密池底流矿浆，含铅41.38%，含铜2.98%，该含铜铅精矿为常规组合抑制剂难分选的铜铅混合精矿，矿样-45 μm 99%，黄铜矿单体解离度达88%，铅精矿品位偏低，可综合回收的黄铜矿价值大，同时提高铅精矿计价系数。含铜铅精矿主要化学成分分析结果见表1，主要矿物组成见表2。

表1 试样多元素分析/%Table 1 Multi-element analysis of samples

表2 试样主要矿物组成Table 2 Main mineral composition of samples

由表1、2 可知， 含铜铅精矿铅品位为41.38%， 铜品位2.98%， 锌品位6.23%， 银品位842.7g/t。试样中的主要矿物为方铅矿，含量达47.68%，其次为黄铁矿、（铁）闪锌矿、黄铜矿等，含量分别为18.6%、10.41%、8.62%。

2 结果与讨论

试样中铅品位未达到四级品铅精矿的品位要求，而黄铜矿含量达8.62%，杂质铜含量亦超出四级品铅精矿的杂质铜品位要求。从选冶综合成本上比较，含铜铅精矿中提取出合格铜精矿并且提高铅精矿品级，可产生较大的经济价值。

由于铅精矿中残留大量药剂，需进行一定方式的预处理，采用新药剂ZJ-211 作方铅矿的抑制剂，可从含铜铅精矿中有效分离出合格铜精矿。 试验流程见图1。

图1 活性炭用量条件试验流程Fig. 1 Flowsheet of activated carbon dosage condition test

2.1 活性炭用量条件试验

活性炭疏松多孔，对药剂的吸附能力强，可吸附矿浆中残留的药剂，起到一定的脱药效果。采用活性炭脱药，ZJ-211 作方铅矿的抑制剂，试验结果见图2。

图2 活性炭用量试验铜粗精矿指标Fig. 2 Copper rough concentrate index of activated carbon dosage test

从图2 可知，铜粗精矿铜品位随活性炭用量增加而变化不大，铜作业回收率先升后降；铅品位先降后升，铅作业回收率先快降后慢升。在活性炭用量为1000 g/t 时，铜粗精矿品位和作业回收率指标高，选择活性炭用量为1000 g/t。

2.2 pH 值试验

矿浆pH 值是矿物浮选的重要因素之一，pH值既能影响黄铜矿和方铅矿表面的电性，又能影响离子型浮选药剂的解离，矿浆pH 值对黄铜矿和方铅矿的分离起到关键作用。用硫酸和氢氧化钠调节矿浆的酸碱度。活性炭用量固定1000 g/t，抑制剂ZJ211 用量6000 g/t，试验结果见图3。

图3 pH 值试验铜粗精矿指标Fig. 3 Copper rough concentrate index of pH value condition test

由图3 可知：在碱性条件下，铜粗精矿铜作业回收率和铅作业回收率均低；中性条件下，铜粗精矿的铅品位富集，铜作业回收率和铅作业回收率较低；酸性条件下，铜作业回收率高，铅作业回收率亦高，但pH 值为5.5 时，铜粗精矿铜品位富集，铜作业回收率高，铅作业回收率相对低。后续试验选择矿浆pH 值为5.5。

2.3 加硫酸后静置时间试验

首先，活性炭脱药需要一定时间；其次，调节矿浆pH 值有助于脱药过程。故而增加脱药时间有利于铜铅分选。固定活性炭用量1000 g/t，硫酸调pH 值5.5，静置时间变化，静置完后添加抑制剂ZJ-211，固定用量6000 g/t，试验结果见图4。

图4 静置时间试验铜粗精矿指标Fig. 4 Copper rough concentrate index of rest time test

从图4 可知，铜粗精矿铜品位随着静置时间延长而上升，铜作业回收率均在80% 以上，铅作业回收率逐渐降低。综合考虑选择静置时间16 h，有利于铜铅分离。

2.4 ZJ-211 用量条件试验

铜铅分离的另一关键因素便是抑制剂，ZJ-211是方铅矿良好的抑制剂，淡黄色液体，不影响黄铜矿的浮选，选择性抑制能力优良。固定活性炭用量为1000 g/t，硫酸调节pH 值5.5，静置时间16 h，ZJ-211 用量变化，试验结果见图5。

图5 抑制剂用量条件试验铜粗精矿指标Fig .5 Copper rough concentrate index of inhibitor dosage test

由图5 可知，随着ZJ211 用量的增加，铜粗精矿铜品位缓慢上升，铜作业回收率先降后升；铅品位变化小，作业回收率逐渐降低。综合考虑，确定铜粗选的ZJ211 用量为10500 g/t。

2.5 粗选时间试验

考查铜铅上浮速度快慢，选择合理粗选时间。固定活性炭用量为1000 g/t，硫酸调节pH 值5.5，静置时间16 h，ZJ-211 用量10.5 kg/t，粗选泡沫40 s 接取一个样，接取时间点分别为40 s、80 s、120 s、160 s、200 s，编号依次为K1、K2、K3、K4、K5。试验结果见图6。

图6 粗选时间试验结果Fig .6 Results of roughing time test

由图6 可知，随着粗选时间的延长，铜粗精矿铜品位逐渐降低，铜作业回收率逐渐降低；铅品位先增后减，作业回收率逐渐降低。在前40 s，铜作业回收率接近70%，铅作业回收率33%；在40 s之后,铜作业回收率低于铅作业回收率；前120 s，铜作业回收率达87%，铅作业回收率接近60%；后续铜作业回收率低，铅作业回收率高。综合考虑，确定铜粗选时间为120 s。

2.6 开路试验

在条件试验基础上进行了开路试验，试验流程见图7，结果见表3。

图7 开路试验流程Fig. 7 Flowsheet of open- circuit test

表3 开路试验结果Table 3 Results of open-circuit test

由表3 可见，采用1 粗3 精2 扫抑铅浮铜开路流程，获得铜品位达26.08%、铜作业回收率达70.73%、铅品位5.21%、铅作业回收率1% 的铜精矿。铅精矿铅品位由41.95% 提高至47.74%，铜品位从2.97% 降至0.35%，铅作业回收率达76.18%。

2.7 全流程闭路试验

在开路试验基础上进行了全流程闭路试验，结果见表4，试验流程见图8。

表4 闭路试验结果Table 4 Results of closed- circuit test

图8 闭路试验流程Fig .8 Flowsheet of closed- circuit test

由表4 可知， 闭路试验可获得铜品位为24.01%、铜作业回收率为89.52%、铅品位为6.39%的铜精矿，以及铅品位为45.24%、含铜0.36%、铅作业回收率为98.25% 的低铜铅精矿。

3 结 论

（1）内蒙古某含铜铅精矿-45 μm 99%，铅、铜含量分别为41.38% 和3.01%，主要铅矿物为方铅矿，含量达47.68%；主要铜矿物为黄铜矿，含量达8.62%，黄铜矿单体解离度达88%；主要硫化矿杂质矿物有黄铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿等，含少量脉石石英、云母、白云石等。

（2）含铜铅精矿经过活性炭脱药，硫酸调节矿浆pH 值，并静置16 h，用ZJ211 作方铅矿的抑制剂，采用1 粗3 精2 扫抑铅浮铜的工艺流程，可获得铜品位为24.01%、铜作业回收率为89.52%、含铅6.39% 的铜精矿，以及铅品位为45.24%、含铜0.36%、铅作业回收率为98.25% 的铅精矿。综合回收出合格铜精矿，且铅精矿铅品位提高4.36个百分点。

（3）脱药效果和抑制剂ZJ-211 是实现铜铅分离的关键，ZJ-211 是方铅矿的良好选择性抑制剂，不影响黄铜矿的浮选。