广西盘龙铅锌矿低碱浮选试验研究

苏振华

(广西中金岭南矿业有限责任公司，广西 来宾 545900)

铅、锌是国民生产必需的重要金属，被广泛应用于军事、电气、机械、医药等领域。此外，铅金属在核工业、石油工业等方面也具有广阔的应用前景[1-2]。铅、锌具有相似的外电子结构，并都具有强烈的亲硫性，因此在自然界中关系极为密切，通常以铅锌硫化矿形式存在[3]。我国的铅锌矿以浮选回收为主，主要采用铅锌顺序浮选工艺[4-8]。

广西中金岭南矿业有限责任公司盘龙铅锌矿是国内大型铅锌矿之一[9]。目前选矿厂采用高碱先浮铅后浮锌优先浮选工艺流程，然而实际铅锌生产过程中存在回收率偏低、流程中矿循环量过大、生产流程指标波动大等问题[10-11]，亟待对浮选工艺流程及药剂制度进行优化，以达到提高选矿技术经济指标和资源充分利用的目的。

目前选矿厂生产采用铅锌顺序优先浮选工艺(铅一次粗选、两次扫选、四次精选，锌两次粗选、两次扫选、四次精选)，铅浮选采用丁基黄药和乙硫氮作为捕收剂，锌浮选采用丁基黄药作为捕收剂，采用高碱选铅流程易造成跑尾现象，且铅锌矿物嵌布关系紧密，一步磨矿较难充分解离，导致铅锌中矿量大、中矿累积严重、生产不稳定。本文试验探索采用低碱选铅—高碱选锌流程对该矿进行浮选回收，同时对铅粗精矿进行再磨，提高选矿指标。主要研究了铅捕收剂种类及用量、硫酸锌用量、铅精选再磨细度对铅浮选行为的影响，锌捕收剂种类及用量、石灰用量、硫酸铜用量对锌浮选行为的影响，确定了最优条件，并根据条件试验的结果制定了闭路试验最优试验条件，开展了实验室闭路小型试验研究。

1 原矿性质

原矿石中主要可回收元素为铅和锌，品位分别为0.80%和2.70%，其中有90.04%的铅以硫化铅形式存在，98.51%的锌以硫化锌形式存在。矿石中的铅矿物主要为方铅矿，其次为灰硫砷锑铅矿、斜硫砷铅矿和维硫锑铅矿。锌矿物主要为闪锌矿，伴有微量菱锌矿。其它金属矿物绝大部分为黄铁矿，另有少量毒砂、微量褐铁矿和黄铜矿等。矿石中的非金属矿物大部分为白云石，其次为重晶石，少量的钠长石、方解石、白云母、正长石、磷灰石、石英等[11]。矿石中方铅矿与闪锌矿嵌布关系最为密切，且嵌布关系较为复杂，常呈交代溶蚀结构产出，部分方铅矿呈微细粒状嵌布在脉石矿物中。矿石的主要化学成分见表1，矿石中铅、锌物相分析结果分别见表2～3，原矿的光学显微镜照片如图1所示。

表1 原矿石多元素分析结果

表2 原矿石中铅的物相

表3 原矿石中锌的物相

图1 原矿的光学显微镜图像Fig.1 Optical microscope images of the raw ore

2 结果与讨论

2.1 铅捕收剂种类及用量条件试验

试验条件：磨矿细度-74 μm占75%，抑制剂为Zn(SO4)，用量2 000 g/t，起泡剂选用适量松醇油，浮选时间6 min。试验结果见图2～4。

图2 单一捕收剂浮选试验结果Fig.2 Results of single collector flotation tests

图3 组合捕收剂浮选试验结果Fig.3 Results of combined collectors flotation tests

图4 铅浮选捕收剂用量试验结果Fig.4 Results of collector dosage in lead flotation tests

从图2可以看出，苯胺黑药选择性最好，而丁基铵黑药捕收能力强，因此后续试验采用苯胺黑药+丁基铵黑药的组合捕收剂，并对其配比与用量进行了条件试验研究。

从图3可以看出，随着组合捕收剂中苯胺黑药用量的逐渐加大，铅粗精矿品位出现逐渐上升现象，而回收率则缓慢降低，当苯胺黑药∶丁铵黑药为4∶1时，浮选结果最优，此条件下所得铅粗精矿品位为9.77%、铅回收率为61.33%。

从图4可以看出，随着捕收剂用量的加大，铅粗精矿的铅品位下降比较明显，铅回收率则出现逐渐升高现象，当组合捕收剂用量为70 g/t时，铅粗精矿中铅品位10.62%，铅回收率60.83%，指标相对较好。

综合铅浮选捕收剂条件试验的结果，确定铅粗选捕收剂为苯胺黑药+丁铵黑药组合捕收剂，二者用量比例为4∶1，总用量为70 g/t矿。

2.2 铅粗选抑制剂硫酸锌用量试验

试验条件：磨矿细度-74 μm占75%、组合捕收剂苯胺黑药∶丁基铵黑药比例4∶1、起泡剂选松醇油适量、浮选时间6 min。试验结果如图5所示。

图5 抑制剂硫酸锌用量试验结果Fig.5 Results of inhibitor zinc sulfate dosage tests

从图5可以看出，添加抑制剂硫酸锌后，铅粗精矿的品位得到明显提高，当硫酸锌用量大于1 000 g/t后，粗精矿品位趋于稳定。但随着硫酸锌用量的不断加大，铅回收率会逐渐降低，原因可能是铅锌嵌布关系紧密，一些未解离的方铅矿随着闪锌矿的抑制而难以上浮，因此，铅粗选流程中硫酸锌使用量确定为1 000 g/t。

2.3 铅粗精矿再磨细度试验

由于方铅矿和闪锌矿嵌布关系密切，为提高矿物解离度和降低中矿循环量，对铅粗精矿进行再磨处理。铅粗精矿再磨细度试验中，选择苯胺黑药为捕收剂，用量为10 g/t，石灰和硫酸锌为抑制剂，用量分别为400 g/t和200 g/t，浮选时间5 min。试验结果如图6所示。

图6 铅粗精矿再磨细度试验结果Fig.6 Results of regrinding fineness tests for rough lead concentrate

从图6可以看出，随着铅粗精矿再磨细度的提高，铅一段精选的铅品位得到了显著提升，同时铅回收率也出现了一定增长，而当再磨细度-25 μm占比大于95%后，精选作业回收率出现了下降，原因是过磨导致方铅矿颗粒过细，影响浮选回收，因此，试验确定铅粗精矿再磨细度为-25 μm占95%。

2.4 锌捕收剂种类及用量试验

试验条件：石灰用量4 000 g/t、硫酸铜用量200 g/t、浮选时间6 min。试验结果如图7～8所示。

图7 锌浮选捕收剂种类试验结果Fig.7 Results of collectors kinds tests for zinc flotation

图8 锌浮选捕收剂用量试验结果Fig.8 Results of collector dosage tests for zinc flotation

从图7可以看出，丁基黄药和异丙基黄药对锌的捕收能力较强，而异丙基黄药的选择性更好，综合考虑，决定采用异丙基黄药为选锌捕收剂。

从图8可以看出，随着异丙基黄药用量的增大，锌作业回收率逐渐升高，而粗精矿品位有所下降，当用量增大到80 g/t后，锌作业回收率趋于稳定，因此确定异丙基黄药用量为80 g/t。

2.5 锌粗选石灰用量试验

试验条件：捕收剂异丙基黄药用量80 g/t、硫酸铜用量200 g/t、浮选时间6 min。试验结果如图9所示。

图9 石灰用量试验结果Fig.9 Results of lime dosage test

从图9可以看出，随着石灰用量的增加，锌粗精矿品位先下降后上升，而锌作业回收率波动不大。综合考虑，决定暂定石灰用量为4 000 g/t。

2.6 闭路试验

闭路试验流程见图10，试验结果见表4。

图10 闭路试验流程图Fig.10 Flowsheet of closed-circuit test

表4 闭路试验结果

由表4可知，低碱选铅流程实验室闭路试验可获得含铅57.88%、铅回收率为61.54%的铅精矿，含锌49.92%、锌回收率为90.04%的锌精矿。与本选矿厂现有指标相比，低碱选铅流程获得的铅精矿品位和回收率均有提升，同时还避免了跑尾现象和中矿累积的情况，易于流程稳定，有利于现场生产应用。

3 结论

1)广西中金岭南矿业有限责任公司盘龙铅锌矿原矿中含铅0.80%、锌2.70%，方铅矿与闪锌矿嵌布关系密切，且嵌布粒度较细，其中有90.04%的铅以硫化铅形式存在，98.51%的锌以硫化锌形式存在。

2)采用低碱选铅流程，选择苯胺黑药+丁铵黑药的组合药剂为捕收剂选，硫酸锌为抑制剂，同时对铅粗精矿进行再磨，提高金属解离度，可分别获得含铅57.88%、铅回收率为61.54%的铅精矿，含锌49.92%、锌回收率为90.04%的锌精矿。

3)与选矿厂现有生产指标相比，低碱选铅流程获得的铅精矿品位和回收率均高于生产指标，同时可减少中矿在流程中循环形成累积，解决跑尾和中矿累积问题，有利于生产流程控制和稳定生产指标，从而稳定流程。