某难选铅锌矿无碱浮选工艺试验研究

常 城，李希掌，陈 云，向 平

（湖南华麒资源环境科技发展有限公司，湖南株洲 412007）

某铅锌矿一直采用传统高碱选矿工艺进行铅锌浮选，但高碱工艺使用大量石灰存在很多弊端：添加石灰对铅锌矿物也会产生一定抑制作用，尤其伴生金银矿物的抑制更为明显，降低了金属回收率［1］；石灰具有一定的凝结性，影响浮选效果［2］；此外添加石灰对后续尾水处理也增加不少麻烦。基于以上原因，该矿山迫切需要替代高碱工艺的铅锌浮选新技术，以消除石灰对生产和环境的不利影响。

杨自然，李繁荣，贺翔［3～5］等针对该铅锌矿做出大量研究，采用组合抑制剂取代石灰获得了一定的效果，但生产不易操作，指标不稳定，故未能完全取代石灰高碱工艺。

湖南华麒公司研发的新型铅锌无碱浮选工艺，采用用于硫化矿分选的无毒、高效复合型无机抑制剂［6］取代石灰，配合配套的捕收剂，加上合理的药剂制度，取得了良好的浮选指标，完美解决了该矿山的需求。

1 矿石性质与选矿药剂

1.1 矿石性质

该铅锌银矿矿石性质复杂，矿石品种多，性质多变，大致可分为北部矿、西部矿、砂页岩型矿三类。此次研究以西部矿为主要研究对象，矿石中主要金属矿物黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、赤铁矿，少量的毒砂、黄铜矿和白铅矿、硫锑铅矿、褐铁矿等，主要非金属矿物以碳酸钙、白云石和石英居多，还有少量的有机炭、高岭石等粘土矿物。矿石主要化学成分见表1。

表1 原矿化学成分分析结果 %

矿石中主要矿物铅锌主要以硫化矿的形式存在，其原矿物相化学分析结果见表2、表3。

表2 原矿铅物相化学分析结果 %

表3 原矿锌物相化学分析结果 %

1.2 选矿药剂

1.2.1 无碱选矿药剂

1.选铅药剂：调整剂HQD82（类硫酸锌组合抑制剂），捕收剂HQ77（黑药类）。

2.选锌药剂：调整剂HQD52（类亚硫酸钠抑制剂）、硫酸铜，捕收剂HQ66（酯类）。

试验所用代号药剂为湖南华麒公司专利药剂。

1.2.2高碱选矿药剂

1.选铅药剂：调整剂硫化钠、氢氧化钠、硫酸锌、亚硫酸钠，捕收剂MB黄药，起泡剂2＃油。

2.选锌药剂：调整剂石灰、硫酸铜，捕收剂MB黄药，起泡剂2＃油。

2 选矿试验

该铅锌矿石主要回收矿物为方铅矿和闪锌矿，根据方铅矿和闪锌矿的浮选特点，结合无碱选矿药剂特性，试验采用优先浮铅—活化浮锌原则流程，磨矿细度和浮选浓度采用该选厂提供的现场现有条件：磨矿细度为-0.074 mm占65%～70%，浮选浓度为40%。

2.1 药剂用量试验

2.1.1 选铅调整剂HQD82用量试验

试验采用一次粗选流程，试验固定铅粗选HQ77用量为100 g/t，HQD82用量试验结果如图1所示。

图1 铅粗选HQD82用量试验结果

试验结果表明，当HQD82用量低于300 g/t，铅回收率变化趋势较平缓，当HQD82用量超过300 g/t后，铅回收率明显下降，且铅品位在HQD82用量为300 g/t时最佳。故选择HQD82用量为300 g/t。

2.1.2 选铅捕收剂HQ77用量试验

试验采用一次粗选流程，试验固定铅粗选HQD82用量为300 g/t，HQ77用量试验结果如图2所示。

试验结果表明，铅回收率随HQ77用量增加呈上升趋势，但铅品位呈下降趋势，根据用量试验结果综合考虑选择HQ77用量为90 g/t。

2.1.3 选锌调整剂HQD52用量试验

试验采用一次粗选流程，试验固定锌粗选HQ66用量为 30 g/t、CuSO4用量为 300 g/t，HQD52用量试验结果如图3所示。

图2 铅粗选HQ77用量试验结果

图3 锌粗选HQD52用量试验结果

试验结果表明，锌回收率随HQD52用量增加呈下降趋势，趋势较平缓，但锌品位在HQD52用量为300 g/t时最佳，选择HQD52用量为300 g/t。

2.1.4 选锌活化剂CuSO4用量试验

试验采用一次粗选流程，试验固定锌粗选HQD52用量为 300 g/t、HQ66用量为 30g/t，CuSO4用量试验结果如图4所示。

图4 锌粗选CuSO4用量试验结果

试验结果表明，锌回收率随CuSO4用量增加呈上升趋势，当CuSO4用量超过300 g/t时锌回收率上升幅度不大，但锌精矿品位下降较多。选择CuSO4用量为300 g/t。

2.1.5 选锌捕收剂HQ66用量试验

试验采用一次粗选流程，试验固定锌粗选HQD52用量为 300 g/t、CuSO4用量为 300 g/t，HQ66用量试验结果如图5所示。

图5 锌粗选HQ66用量试验结果

试验结果表明，锌回收率随HQ66用量增加呈上升趋势，但锌品位呈下降趋势，根据用量试验结果综合考虑选择HQ66用量为25 g/t为宜。

2.2 闭路试验

无碱工艺闭路试验流程如图6所示，试验结果见表4，原高碱工艺对比闭路试验流程如图7所示，试验结果见表5。

无碱铅锌选矿闭路试验获得了铅品位64.26%、铅回收率93.16%，伴生银品位1 371 g/t、银回收率87.31%，伴生金品位1.06 g/t、金回收率43.19%的铅精矿和锌品位56.42%、锌回收率93.25%、伴生银品位130 g/t，银回收率10.28%的锌精矿。对比原高碱工艺闭路试验结果，铅精矿中铅回收率提高了1.19%，银回收率提高了1.75%，金回收率提高了17.27%，锌精矿中锌回收率提高了1.79%，试验达到了理想的浮选分离回收效果。

图6 无碱工艺闭路试验流程

表4 无碱工艺闭路试验结果 %

图7 高碱工艺闭路试验流程

表5 高碱工艺闭路试验结果 %

2.3 尾水检测结果

将闭路试验精矿澄清水和尾矿澄清水的混合尾水进行主要污染因子含量检测，各项结果均达到一级排放标准，检测结果见表6。

表6 闭路试验尾水检测结果 mg/L

3 结 论

1.该矿中的金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿。金银主要赋存于方铅矿中，主要回收的元素为铅、锌、银、金。原矿铅品位3.26%、锌品位3.54%、含银 74 g/t、含金 0.16 g/t。

2.与原高碱工艺试验结果对比，无碱铅锌选矿试验结果铅回收率提高了1.19%，锌回收率提高了1.79%，铅精矿中银回收率提高了1.75%，铅精矿中金回收率提高了17.27%，且试验尾水中各检测因子均能够达到国家污水排放一级标准，经济效益、环境效益十分显著。

3.无碱铅锌浮选能够获得很好的铅锌银浮选指标，且工艺药剂种类少，在生产中操作较易，解决在生产中使用石灰产生的多种问题，大幅降低尾水处理成本，在中性环境下浮选利于提高金银回收率，为该铅锌矿浮选提供了可靠的工艺技术。