杜达复杂难选铅锌矿选矿优化研究

姜云丰

（中国华冶杜达矿业有限公司，巴基斯坦俾路支斯坦拉斯贝拉地区杜达出口加工区 80700-97320）

1 原矿性质

杜达铅锌矿属于高硫微细粒难选铅锌矿，矿石中金属矿物主要是白铁矿和闪锌矿，其次是方铅矿和黄铁矿、菱铁矿，脉石矿物主要有石英、方解石、硅灰石、角闪石、钾长石和斜长石；从矿物组成上看，样品中铅锌主要都赋存在硫化物中，属于典型的铅锌硫化矿石，原矿主要元素分析结果见表1。

表1 原矿矿石主要元素分析结果

根据初期的选矿试验研究，选矿厂先后采用铅锌等可浮选工艺流程、铅锌优先浮选工艺流程，但在现场实际生产中仍然未取得好的选矿生产指标，铅锌精矿质量偏低、药剂消耗量大，选矿技术经济效益低等状况。

2 选矿工艺试验研究

2.1 工艺矿物研究简况

工艺矿物学研究表明，杜达铅锌矿矿石中方铅矿主要呈不规节粒状嵌布，与闪锌矿的嵌布关系最为紧密，常与闪锌矿连生或呈细粒包体嵌布与闪锌矿中，另有少量方铅矿呈脉状穿插于白铁矿中，还有少量方铅矿被铅矾氧化交代[1]。方铅矿嵌布粒度比较均匀，一般集中于0.02mm～0.6mm。闪锌矿主要呈粒状嵌布，其粒度相对较粗，嵌布一般集中在0.02mm～1mm，而其粗颗粒中夹杂微细粒的方铅矿、白铁矿、黄铁矿和脉石矿物包体，尤其是脉石矿物包体的粒度极细，常在0.005mm以下，这些包体即使在细磨条件下，也难与闪锌矿解离，将部分进入锌精矿从而影响其质量和品位。闪锌矿其次呈细粒、微粒的不规节状、星点状浸染于脉石矿物中；还有少量的闪锌矿呈微细粒包体、针状包体形式嵌布于白铁矿中，极难解离。白铁矿和黄铁矿主要呈不规则粒状结构嵌布，白铁矿在矿石中占有绝大多数，与少量黄铁矿，两者比例为9：1。方铅矿、闪锌矿以及白铁矿产出的粒度都比较细，在-0.038mm粒级中方铅矿和闪锌矿的占有率分别为95.37%和80.69%，在-0.010mm粒级中方铅矿占6.81%和8.82%。

根据工艺矿物学研究结果，对杜达高硫复杂铅锌矿矿石的选矿工艺研究，重点要解决铅锌矿物的单体解离度，如何用高效抑制剂抑制高硫铁矿（白铁矿）矿物的上浮，特别是铅硫分离、锌硫分离的工艺技术条件的优化等等[2]。

2.2 选矿工艺基本试验研究

2.2.1 铅粗选石灰用量试验

石灰是硫铁矿最经济又方便获得的强抑制剂，开展铅粗选石灰用量试验流程见图1。在铅粗选石灰用量试验中，随着石灰用量的增加，铅粗精矿铅品位有所降低、铅回收率逐步增加并趋向稳定，当铅粗选石灰用量为12000g/t时浮选指标较佳，此时矿浆pH为10～11。

图1 铅粗选石灰用量试验流程

2.2.2 锌粗选石灰用量试验

锌粗选石灰用量试验流程见图2。在锌粗选石灰用量试验中，随着石灰用量的增加，锌粗精矿的锌品位提高，锌回收率增加，当石灰用量到达5000g/t后，锌粗精矿的锌品位和锌回收变化不明显，因此确定锌粗选石灰用量为5000g/t，矿浆pH为13～14。

图2 锌粗选石灰用量试验流

2.2.3 锌粗选硫酸铜用量验证试验

锌粗选硫酸铜用量试验流程和试验结果分别见图3。

图3 锌粗选硫酸铜用量试验流程

2.2.4 磨矿细度验证试验

磨矿细度试验流程与铅锌粗选石灰与硫酸铜试验流程基本相同，不同的是改变原矿磨矿细度，铅锌矿物在不同磨矿细度下的浮选行为见图4。由磨矿细度试验结果可知，原矿磨矿细度-0.074mm占85%时，铅锌矿物有较好的浮选效果。

图4 磨矿细度试验结果

2.2.5 铅锌浮选速度试验

铅锌浮选速度试验流程见图5。在铅锌浮选速度试验中，随着浮选时间延长，铅锌精矿均呈下降趋势而铅锌金属回收率均呈上升趋势，铅粗选浮选时间为13分钟能取得较好的铅精矿品位和回收率，锌粗选浮选时间为8分钟能取得较好的锌精矿品位和回收率。由铅锌浮选速度试验结果可以得出铅矿物浮选比较慢，锌矿物浮选比较快，这对于生产中开展分支分速浮选提供比较充分的依据，特别是锌矿物，存在有可浮性较好的矿物，也有可浮性较差的矿物。

图5 铅锌浮选速度试验流程

2.2.6 优化工艺闭路试验

在通过铅锌粗选、精选和扫选的试验结果，确定本铅锌优化工艺流程和相应的药剂制度，其闭路试验流程和试验结果分别见图6和表2。

图6 铅锌浮选速度试验流程

表2 铅锌优化工艺闭路试验结果

在锌粗选硫酸铜用量试验中，随着硫酸铜用量的增加，锌精品位变化不大，但锌回收率逐步提升，特别是硫酸铜用量超过600g/t后锌回收率提升显著，但当硫酸铜用量超过700g/t后锌回收率基本不变还略有下降[3-6]。由锌粗选硫酸铜用量试验结果可知，硫酸铜用量600g/t～700g/t即可。

闭路试验结果表明，铅锌精矿的铅锌品位和回收率均比以往的试验流程指标高，也比现场的生产指标高。

3 结语

（1）杜达铅锌矿铅锌属于高硫复杂铅锌矿，通过工艺矿物学研究表明，铅锌矿物嵌布粒度极不均匀，铅矿物、锌矿物、硫化铁矿物及二氧化硅等紧密共生且嵌布粒度细，微粒级的铅锌矿物占有率高等特点，特别是锌矿物与白铁矿嵌布粗细极不均匀。通过试验研究采用铅优先浮选、锌分支分速浮选和锌中矿再磨再选工艺，使铅锌矿物和硫铁矿物能有效地分离，采用石灰抑制硫铁矿物效果好。

（2）现场选矿生产工艺流程由原来的优先浮选工艺流程，通过选矿试验研究优化后，采用高碱细磨铅锌优先浮选、锌分支分速和锌中矿再磨再选工艺流程，能取得较好的铅锌浮选指标。根据选矿优化结构对现场选矿生产工艺进行技术改造后，并通过工业试验调试，工业试验结果表明，优化工艺流程较大幅度地提高了铅锌精矿指标，特别是锌精矿品位和回收率都得到较大幅度提高，同时降低铅锌精矿的附含和药剂消耗量，铅锌选矿生产的技术经济指标明显提高。

（3）高硫复杂难选铅锌矿矿物选矿，采用细磨高碱铅锌优先浮选、锌矿物分支分速浮选和锌中矿再磨再选的工艺流程，使用石灰等常规药剂条件简单，对于不同铅锌原矿品位都有较好的适应性和实用性，分支分速工艺对于铅锌金属矿物品位的高低能够有较好的适应性和调节性，在优化后的现场生产操作实践中得到很好的验证，技术经济指标不断提高，具有较好的推广应用效益。