高银低铅低锌多金属矿浮选试验研究

汪志平 邹坚坚 王成行 李 强

(1.江西荡坪钨业有限公司，江西 大余 341500;2.广东省科学院资源利用与稀土开发研究所，广东 广州 510650;3.稀有金属分离与综合利用国家重点实验室，广东 广州 510650)

银、铅和锌均属于亲硫元素，在地质成矿过程中，三者常聚集在一起形成富含银的铅锌多金属矿[1-2]。由于铅对银具有很强的亲合力，成矿过程中银易进入铅矿物晶格，形成载银的硫化铅矿物，因此，硫化铅矿物普遍含有银。铅精矿中的银在冶炼过程中容易富集回收，因而计价系数高，而锌精矿中的银在冶炼过程中回收相对困难，因而计价系数低。因此，选矿过程中应尽可能使银富集至铅精矿中。对于硫化铅锌矿的选矿，国内外选矿工作者在流程结构和药剂制度方面开展了大量的研究[3-4]。总体而言，对于硫化铅锌矿，流程结构研究主要针对混合浮选和优先浮选，药剂研究主要针对高效锌硫抑制剂和高选择性捕收剂展开。根据不同的矿石特点，采用不同的流程结构和药剂制度，从而实现不同铅锌矿石中有价元素的回收[5-8]。

对于高银低铅低锌的铅锌矿石，银的价值占据主导地位，因此，强化银的回收显得格外重要[9-10]。本研究以某高银低铅低锌多金属矿为对象，开展了选矿工艺流程及药剂制度试验，获得了银铅精矿、锌精矿和硫精矿，实现了银高效富集至铅精矿的目标，研究成果为矿山的流程优化提供了技术依据。

1 矿石性质

1.1 化学成分及矿物组成分析

试样取自江西某铅锌矿山，矿石化学多元素及矿物定量分析结果分别见表1、表2。

表1 矿石化学多元素分析结果Table 1 Analysis results of the chemical multi-elements of the ores %

由表1可知，矿石银品位达到76.28 g/t，含铅0.78%，勉强达到硫化铅锌矿石铅工业品位0.7%～1.0%，含锌0.69%，未达到硫化铅锌矿锌工业品位1.0%～2.0%。结果表明，本矿石为高银低铅低锌多金属硫化矿。

由表2可知，矿石中方铅矿和闪锌矿含量分别为0.87%和1.31%，表明铅锌矿物量均较低;同时含有微量的螺状硫银矿等银矿物，磁黄铁矿是最主要的硫矿物，含量达到10.40%;脉石矿物主要为石英、长石、方解石、钙铝榴石、辉石等。

1.2 主要矿物嵌布粒度及银平衡分布

对矿石中主要有价矿物方铅矿和闪锌矿进行嵌布粒度分析，结果见表3;对矿石中银矿物的平衡分布情况进行研究，结果见表4。

表3 主要有价矿物的嵌布粒度Table 3 Dissemination particle sizes of the main value minerals

表4 银的平衡分布结果Table 4 The results of equilibrium distribution of the silver

由表3可知，方铅矿的嵌布粒度粗细不均，主要分布于0.02～0.64 mm，粒级分布率为85.48%，属于中、细粒较均匀嵌布类型;闪锌矿的嵌布粒度相对较粗，只有小部分嵌布粒度较细的闪锌矿，主要分布于0.04～1.28mm，粒级分布率为86.79%，属于粗、细粒不均匀嵌布类型。当磨矿细度达到73%时，方铅矿的总解离度达到84.24%，闪锌矿的总解离度达到89.92%。

由表4可知，银主要赋存于方铅矿、螺状硫银矿、黝锑银矿等含银矿物中，少量的银赋存于硫铁矿及脉石中，极少量的银赋存于闪锌矿中。

2 试验方案的确定

矿石中主要有价矿物嵌布粒度粗细不均，以粗粒为主，铅锌矿物含量低，银含量高，银的价值占据主导地位，因此，选别过程中需加强银的回收，并尽可能使银富集至铅精矿中。由于矿石中89%的银赋存于方铅矿等含银矿物中，因此，实现方铅矿等含银矿物的回收至关重要，采用银铅优先浮选，有利于获得较高品位和回收率的银铅精矿。矿石中锌硫品位均较低，宜采用锌硫混浮—再分离回收锌、硫。结合矿石性质特点，综合考虑银铅锌硫的回收，最终拟定采用银铅优先浮选—锌硫混合浮选—锌硫分离工艺流程进行试验。

3 试验结果与讨论

3.1 优先浮选银铅

3.1.1 磨矿细度的影响

矿石中方铅矿的嵌布粒度粗细不均，部分方铅矿嵌布粒度较细，需要通过适宜的磨矿才能实现方铅矿的良好解离，从而实现银和铅的良好回收。在碳酸钠+硫酸锌用量为500+500 g/t，捕收剂SZ(以酯类为主的组合药剂，兼有起泡性能)用量为30 g/t的条件下，考察磨矿细度对铅粗精矿指标的影响，结果见表5。

表5 磨矿细度对铅粗精矿指标的影响Table 5 Influence of grinding fineness on the indexes of lead rough concentrate %

由表5可知，提高磨矿细度，铅粗精矿铅和银的回收率逐渐增加，铅和银的品位则先升高后降低。综合考虑，确定适宜的磨矿细度为-0.074 mm占73%。

3.1.2 锌抑制剂种类及用量的影响

实现银铅矿物优先浮选必须选择性地抑制矿石中的锌矿物和硫矿物，因此，高选择性的锌硫抑制剂非常重要。碳酸钠+硫酸锌、硫酸锌+亚硫酸钠、石灰+硫酸锌均是抑锌常用的组合药剂，同时对硫矿物也具有一定的抑制作用。在磨矿细度为-0.074 mm占73%，捕收剂SZ用量为30 g/t的条件下，考察3种锌抑制剂对铅粗精矿指标的影响，结果见表6。

表6 锌抑制剂种类及用量对铅粗精矿指标的影响Table 6 Influence of zinc inhibitors types and dosage on the indexes of lead rough concentrate

由表6可知，加入碳酸钠+硫酸锌后，铅粗精矿银铅的品位有明显提高，而银铅回收率并没有明显下降，说明碳酸钠+硫酸锌对锌矿物等有较好的选择性抑制作用，适宜的用量为250+250 g/t;加入亚硫酸钠+硫酸锌后，铅粗精矿银铅的品位提高，但是银铅回收率明显下降，说明亚硫酸钠+硫酸锌组合对含银矿物和铅矿物有明显的抑制作用，不适宜作锌抑制剂;加入石灰+硫酸锌后，铅粗精矿银铅的品位有一定提高，同样回收率下降明显，说明石灰+硫酸锌对含银矿物和铅矿物有明显的抑制作用，不适合作为锌抑制剂;添加以上3种抑制剂组合中的任意一组，铅粗精矿锌的含量均有下降，相对来说，添加碳酸钠+硫酸锌，锌的含量下降最为明显。综合考虑，选择碳酸钠+硫酸锌作抑制剂，用量为250+250 g/t。

3.1.3 银捕收剂种类及用量的影响

矿石中主要有价元素为银，主要赋存在方铅矿和银矿物中，因此，捕收剂的选择上应强化对方铅矿和银矿物的回收，从而实现银的强化回收。丁铵黑药、SZ对方铅矿和银矿物均具有较好的捕收能力，可以在较低的碱度下实现银矿物回收。在磨矿细度为-0.074 mm占73%，碳酸钠+硫酸锌用量为250+250 g/t的条件下，分别考察丁铵黑药、SZ用量对铅粗精矿指标的影响，结果见表7。

表7 银捕收剂种类及用量对铅粗精矿指标的影响Table 7 Influence of silver collector types and dosage on the indexes of lead rough concentrate

由表7可知，同等药剂用量条件下，采用SZ获得的铅粗精矿银铅的品位及回收率均较高，表明在优先浮银作业中，SZ对含银矿物和铅矿物具有更好的选择性捕收效果。因此，采用SZ作银捕收剂，用量为30 g/t。

3.2 活化浮选锌硫

矿石中锌矿物和硫矿物在优先浮银铅过程中受到强烈抑制，因此，需对锌矿物和其他含硫矿物进行活化试验研究。以1次浮银铅尾矿为给矿，在丁基黄药用量80 g/t，2#油用量 10 g/t的条件下，考察锌硫活化剂种类及用量对粗精矿指标的影响，结果见表8。

表8 锌硫活化剂种类及用量对粗精矿指标的影响Table 8 Influence of zinc and sulfur activator types and dosage on the indexes of rough concentrate

由表8可知:①单独添加硫酸铜，有助于提高粗精矿锌品位和回收率，适宜的硫酸铜用量为60 g/t;采用草酸与硫酸铜组合，与单独添加硫酸铜相比，获得的粗精矿锌品位或回收率并没有明显的提高，说明草酸与硫酸铜组合使用对锌的回收没有明显影响。②单独添加硫酸铜，有助于提高粗精矿硫回收率，说明添加硫酸铜能有效促进硫的回收;添加草酸+硫酸铜，与单独添加硫酸铜相比，粗精矿硫回收率明显提高，说明添加草酸+硫酸铜更有利于硫的回收。综合考虑，选择添加草酸+硫酸铜作锌硫活化剂，用量为500+60 g/t。

3.3 锌硫分离

由于原矿石锌品位低，仅有0.69%，且锌硫混浮的精矿锌品位也仅有5%左右，需进行锌硫分离才能获得合格的锌精矿，石灰价廉易得，抑硫效果显著，广泛应用于锌硫分离，因此，针对石灰进行用量试验研究。从原矿嵌布粒度测定可以看出，闪锌矿的嵌布粒度较粗，在原矿磨矿细度-0.074 mm占73%的条件下，闪锌矿的解离度已达89.92%，因此，锌硫混合精矿无需再磨。以锌硫混合精矿为给矿，锌活化剂硫酸铜用量为50 g/t的条件下，考察石灰用量对锌粗精矿指标的影响，结果见表9。

表9 石灰用量对锌粗精矿指标的影响Table 9 Influence of lime dosage on the indexes of zinc rough concentrate

由表9可知，添加石灰后，锌精矿的品位明显提高，说明石灰对硫矿物起到了很好的抑制作用，适宜的石灰用量为1 050 g/t。

3.4 全流程试验

在条件试验的基础上，进行全流程试验，具体流程见图1，结果见表10。

图1 全流程试验流程Fig.1 The flowsheet of the whole process test

表10 全流程试验结果Table 10 Results of the whole process test %

由表 10可知，全流程试验获得银品位4 312.2 g/t、银回收率85.19%、铅品位45.28%、铅回收率88.89%的银铅精矿;锌品位45.39%、锌回收率79.09%的锌精矿;硫品位32.17%、硫回收率79.77%的硫精矿。

4 结 论

(1)某高银低铅低锌多金属硫化矿银品位达到76.28 g/t，含铅0.78%，含锌 0.69%，含硫4.84%;矿石银的价值占据主导地位，选别过程中需加强银的回收，并使银定向富集至计价系数高的铅精矿中。

(2)矿石中银主要赋存于方铅矿、螺状硫银矿、黝锑银矿等含银矿物中，少量的银赋存于硫铁矿及脉石中，极少量的银赋存于闪锌矿中。

(3)方铅矿的嵌布粒度粗细不均，主要分布于0.02～0.64 mm，属于中、细粒较均匀嵌布类型;闪锌矿的嵌布粒度相对较粗，主要分布于0.04～1.28 mm，属于粗、细粒不均匀嵌布类型。当磨矿细度达到73%时，方铅矿的总解离度达到84.24%，闪锌矿的总解离度达到89.92%。

(4)确定采用银铅优先浮选—锌硫混合浮选—锌硫分离工艺流程，全流程试验获得银品位4 312.2 g/t，银回收率 85.19%、铅品位 45.28%、铅回收率88.89%的银铅精矿;锌品位 45.39%、锌回收率79.09%的锌精矿;硫品位32.17%、硫回收率79.77%的硫精矿。实现了矿石中银的良好回收，并综合回收了锌和硫。