高碳铅锌多金属矿浮选试验研究与生产实践

张 志，苟敏刚

（陕西铅硐山矿业有限公司，陕西 凤县 721707）

陕西铅硐山矿业有限公司选矿厂1996年10月建成投产，设计日处理矿石800 t，实际日处理量1 200 t，采用电位调控优先浮选法，主要产品为铅锌精矿。随着矿山开采中段逐年下移，入选原矿品位降低，含碳量增高，铅精选作业富集大量碳质，不仅降低了精矿品位，而且碳质吸附矿浆中的捕收剂，造成脱药现象，导致浮选工艺紊乱，回收率下降，铅精矿品位在58.50%，回收率在86.63%。面对选矿实际问题，开展了解决碳质对选矿工艺影响的试验研究与生产实践。

1 矿石性质

1.1 原矿化学分析

原矿多元素分析结果见表1，铅、锌物相分析结果见表2。从原矿化学分析及铅、锌物相分析结果可以看出，该矿石为高碳低硫、锌高铅低混合铅锌矿石。

表1 矿石多元素分析结果 %

表2 铅、锌物相分析结果 %

1.2 原矿基本性质

铅硐山铅锌矿石主要以方铅矿和闪锌矿为主，其次是白铅矿、菱锌矿、黄铜矿、黄铁矿；非金属矿物主要为石英、碳酸盐（白云石、方解石）、碳质等。银矿物主要以辉银矿、深红银矿、银黝铜矿和自然银等形式存在，主要伴生于铅矿物中。矿石的主要构造为条带状、微层状、团块状、网脉状、扁豆状、斑点状等。结构有他形粒状、自形与半自形等，铅锌矿物属微粒－微细粒不规则嵌布类型。

闪锌矿：分布最广、量最多，赋存于微石英岩中，单独存在或与方铅矿共生。呈条带状、块状、侵染状、星点状产出，半自形－他形粒状结构，粒径0.03～5 mm，颜色有浅棕黄色、棕色、深棕褐色、黑色。

方铅矿：分布广泛，与闪锌矿的分布范围基本一致，但很不均匀。与闪锌矿共生，呈条带状、斑杂状、团块状存在于铅锌矿体中，而与闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿共生的，赋存于各种蚀变岩体中，呈不规则的团块状和树枝状。方铅矿颗粒较粗大，最大可达50 mm或更大些，一般在0.1～5 mm，半自形。

银矿物：主要以类质同相及微细银矿物存在于方铅矿中，与铅关系最为密切，几乎全部富集在铅精矿中。银的独立矿物含量甚微，主要有含铜自然银、含铜辉银矿、银黝铜矿等。

碳质：主要为无机碳，其次是少量的石墨，碳质主要呈鳞片状分布于各矿物颗粒之间。

2 原生产工艺现状

原生产工艺采用两个系列铅锌顺序优先浮选流程，一段磨矿（－0.074 mm占72%左右）。在高碱性矿浆中进行铅锌浮选，石灰为介质调整剂，起泡剂是松醇油。工艺流程与药剂方案如图1所示，技术指标见表3。

表3 技术指标 %

图1 工艺流程与药剂制度

3 选矿试验研究

3.1 试验方案的确定

在矿物浮选中，碳质对铅浮选工艺的稳定性和浮选指标具有非常大的影响。碳质矿物密度小，硬度低，易泥化。微粒状碳质矿物易吸附在其它矿物表面，是选铅中难以脱除的脉石矿物。

碳质对铅浮选影响分析：（1）碳质矿物本身上浮，使铅精矿含碳量猛增；（2）碳质矿物极细，极易吸附在其它矿物表面，使之被污染而上浮。浮选实践中，这两种现象兼而有之，使铅的精选、生产高品位铅精矿变得相当困难。含碳越高，碳铅比越大，铅精矿品位和回收率越低。铅精矿中，随碳含量的上升，有SiO2、CaO、MgO等组成的脉石矿物含量也增大；Fe、Zn等组成的硫化杂质含量也增大，影响铅精矿质量［1］。

针对以上问题，在现有浮选工艺和药剂制度基础上，开展了浮选预先除碳和浮选剂Z－1抑碳两种方案试验比较。

3.2 浮选预先除碳试验

试验使用松醇油除碳，铅浮选作业前不添加捕收剂，只添加适量松醇油浮选碳质，减小碳在铅循环中的积累。试验工艺流程如图2所示，试验结果见表4。

图2 浮选预先除碳试验流程

表4 小型试验闭路结果 %

从表4试验结果可以看出：使用松醇油浮选预先除碳，可以提高铅精矿品位，但是铅、锌金属损失较大。

原因分析：在高碱石灰介质中，方铅矿表现出良好的可浮性［2］。浮选预先除碳过程中，必定会有部分细粒、易浮的方铅矿和闪锌矿进入到碳产品中，影响铅锌的回收率。

3.3 浮选剂Z－1抑碳工业试验

在铅浮选作业开展了抑碳浮选剂Z－1工业试验，用量分别为50 g／t、100 g／t、130 g／t、150 g／t，试验工艺流程如图3所示，试验结果如图4所示。

图3 工业试验流程

图4 浮选剂Z－1用量试验结果

试验结果表明，随着浮选剂Z－1用量的增大，铅精矿品位有明显的提高，精选作业泡沫颜色由黑色变为铅灰色，在用量为150 g／t时，铅精矿品位和回收率均处于较好水平。

3.4 浮选剂Z－1性质

浮选剂Z－1能溶于水、丙酮、乙醇、乙酸乙酯等溶剂中，有涩味，略呈酸性。是一种有效抑制剂，具有抑制碳质脉石、碳酸盐脉石等矿物的作用。

4 生产实践

通过两种试验方案比较，决定采取在铅浮选使用浮选剂Z－1抑碳。2021年3月进入生产实践阶段，经过4个月的生产运行，浮选技术指标持续向好，尤其是铅指标提升很明显，具体生产数据见表5。

从表5生产数据中可以看出，铅精矿品位提高了16.76%，回收率提高了2.45%，含银量提高了约300 g／t；锌精矿品位提高了2.84%，回收率提高了0.43%。说明浮选剂Z－1不仅抑碳效果很好，而且对共伴生银有很好的回收效果。

表5 浮选剂Z－1抑碳浮选生产数据 %

5 经济效益分析

采用浮选剂Z－1抑碳浮选，具有可观的经济效益：（1）铅锌精矿品位提高：销售价格增加和减少产品倒运量，年可增加收入约156.50万元；（2）铅金属回收率提高：年可多回收金属量约39.90 t，增加收入约59.85万元；（3）共伴生银回收率提高：铅精矿含银量提高了300 g／t，年可多回收银900 kg，增加收入约477万元。

成本：浮选剂Z－1用量为130 g／t，年消耗46.8 t，年成本约42.12万元。

综合以上，年可产生经济效益约651.23万元。

6 结 语

1.通过浮选预先除碳和浮选抑制碳两种方案比较，浮选抑制碳质效果达到预期，浮选作业添加抑碳浮选剂Z－1，没有影响铅锌浮选工艺，无需改变原浮选工艺和药剂制度。

2.浮选剂Z－1对抑碳提银、稳定泡沫、遏制跑槽、消除脱药、改善铅锌分选效果有很明显的作用。

3.铅锌浮选采用抑碳措施，有效解决了高碳质对铅锌矿浮选的影响，实现了铅锌精矿产品一级品质，大幅提高了共伴生银回收率，经济效益、社会效益、生态环境效益显著。