安徽某高硫富含金银硫化铅锌矿选矿试验研究

谢 浪

（湖南宝山有色金属矿业有限责任公司，湖南 郴州 424400）

铅锌资源在国民经济中具有重要的作用［1-2］。但铅锌矿矿物构造复杂，属难选矿石，给选矿金属富集带来一定困难［3］，且铅锌矿床中常常伴生有大量银矿物。长期以来，由于缺乏针对伴生银资源的综合利用研究工作，伴生银的回收率一般仅为60%～70%［4］。因此，在保证铅锌主金属回收的前提下，加强伴生银资源综合回收的研究具有重要意义。

目前，高硫多金属硫化矿的选别中普遍添加石灰且用量较大，常存在以下问题：（1）管道结垢严重；（2）高碱环境导致稀贵金属的回收率低，且后续金属矿物活化困难，药剂成本高；（3）浮选泡沫发黏，夹带严重，生产操控难，指标波动较大［5］。为此，需要进行高硫多金属硫化矿选别工艺研究、高效选择性捕收剂的应用研究以减少石灰添加。较多学者针对硫化铅锌矿常规捕收剂丁基黄药［6］、乙基黄药、乙硫氮、丁基胺黑药以及组合捕收剂展开应用研究［7-12］，同时进行高效选择性捕收剂的研发等。常规捕收剂的选择性因矿石特点的不同存在差异，本文针对某高硫富含金银硫化铅锌矿的特点，自主研发了硫化铅矿物选择性捕收剂HP-1，具有捕收能力强、选择性好、用量小的特点。本次试验获得了较好的指标，该捕收剂的应用能有效提高铅精矿中铅及伴生金银回收率，解决浮选泡沫发黏的问题。

1 原矿性质

1.1 原矿化学组成

某高硫富含金银硫化铅锌矿，原矿化学多元素分析结果见表1，矿石中铅、锌、金及银的的化学物相分析结果分别见表2、表3、表4及表5。

表1 原矿化学多元素分析结果 %

表2 原矿中铅的化学物相分析结果 %

表3 原矿中锌的化学物相分析结果 %

表4 原矿中金的化学物相分析结果

表5 原矿中银的化学物相分析结果

表1分析结果表明，矿石中主要有价元素为Pb、Zn，可综合回收的有S、Au、Ag等。主要的有害元素为As。

由表2～表5可知，该矿石属于富含金银硫化铅锌矿。铅锌均以硫化矿为主。其中，硫化铅占比为93.46%，硫化锌占比为98.30%。金以自然金、连生金和硫化物中包裹金为主，合计占86.53%。银主要以硫化矿物中银为主，占比为59.28%，其次是自然银及硫化银中银占比分别为22.52%，15.40%。

1.2 原矿工艺矿物学特性

铅锌硫共伴生关系紧密，方铅矿主要与闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿的关系密切，方铅矿对闪锌矿、黄铁矿进行各种交代，常与闪锌矿、黄铁矿连生，毗邻矿物较多，不利于方铅矿的解离；大部分闪锌矿交代黄铁矿，闪锌矿内部常包裹乳滴状、线状、点状的黄铁矿、方铅矿等（粒径＜5μm），导致闪锌矿的品位难以提高。自然金、银均与硫化金属矿物嵌生关系较为密切，主要呈他形晶粒状被包裹于硫化金属矿物中，金、银多数将进入铅精矿和硫精矿中。典型共生关系图片如图1及图2所示。

图1 方铅矿（Gn）与闪锌矿（Sp）交代黄铁矿（Py）产出在脉石（G）中，光片，单偏光

图2 闪锌矿（Sp）和方铅矿（Gn）交代黄铁矿（Py），三者呈块状产出，光片，单偏光

2 选矿试验研究

根据该原矿的矿石性质，选用自主研发的硫化铅矿物选择性捕收剂HP-1进行试验。该捕收剂为乙硫氮、丁铵黑药、巯基苯并噻唑按一定比例组合而成，在自然pH条件下，不需要添加起泡剂，对硫化铅矿物具有捕收能力强、选择性好、用量小的特点，浮选泡沫清爽，同时能有效提高伴生金银的回收率。

2.1 铅浮选试验

2.1.1 铅粗选磨矿细度试验

为了考查磨矿细度对选铅作业铅精矿铅品位及铅回收率的影响，确定适宜的磨矿细度，进行了铅粗选磨矿细度试验。试验流程如图3所示，试验结果如图4所示，试验结果表明，随着磨矿细度的增加，铅粗精矿产率增加，铅品位下降，铅回收率呈先增加后降低的趋势，当矿石磨矿细度为-0.074 mm占62.46%时，继续提高磨矿细度对铅回收率提高不明显，因此适宜的磨矿细度为-0.074 mm占62.46%。

图3 铅粗选磨矿细度试验流程

图4 铅粗选磨矿细度试验结果

2.1.2 铅粗选亚硫酸钠用量试验

试验选用亚硫酸钠+硫酸锌作为铅粗选锌的抑制剂，按照图3所示试验流程，开展铅粗选亚硫酸钠用量试验：磨矿细度为-0.074 mm占62.46%，硫酸锌用量为1 000 g／t，捕收剂HP-1用量为60 g／t，试验结果如图5所示，试验结果表明，随着亚硫酸钠用量的增加，铅粗精矿中锌互含降低。当亚硫酸钠用量超过200 g／t后，铅回收率明显下降。因此亚硫酸钠适宜用量为200 g／t。

图5 铅粗选亚硫酸钠用量试验结果

2.1.3 铅粗选硫酸锌用量试验

试验选用亚硫酸钠+硫酸锌作为铅粗选锌的抑制剂，按照图3所示试验流程，开展铅粗选硫酸锌用量试验：磨矿细度为-0.074 mm占62.46%，亚硫酸钠用量为200 g／t，捕收剂HP-1用量为60 g／t，试验结果如图6所示，试验结果表明，随着硫酸锌用量的增加，铅粗精矿中锌互含降低，当硫酸锌用量超过1 000 g／t后，铅粗精矿中锌互含降低幅度减小。因此硫酸锌的适宜用量为1 000 g／t。

图6 铅粗选硫酸锌用量试验结果

2.1.4 铅粗选捕收剂HP-1用量试验

试验选用自主研发HP-1作为铅粗选捕收剂，按照图3所示试验流程，开展铅粗选HP-1用量试验：磨矿细度为-0.074 mm占62.46%，亚硫酸钠用量为200 g／t，硫酸锌用量为1 000 g／t，试验结果如图7所示，试验结果表明，随着捕收剂HP-1用量的增加，铅粗选泡沫逐渐粘稠，泡沫量明显增加，铅粗精矿产率增加，铅品位下降，铅锌互含增加。综合考虑精矿品位，回收率及铅锌互含，HP-1的适宜用量为60 g／t。

图7 铅粗选捕收剂HP-1用量试验结果

2.1.5 选铅作业开路试验

在条件试验的基础上，进行铅浮选开路试验，试验流程如图8所示，试验结果见表6。

图8 铅浮选开路试验流程

表6 铅浮选开路试验结果 %

铅浮选开路试验结果表明，在磨矿细度为-0.074 mm占62.46%的条件下，通过一粗三精两扫，可以获得铅精矿含铅68.38%，含锌2.27%，铅回收率64.53%的铅精矿产品。

2.2 锌浮选试验

试验给矿为选铅作业尾矿，锌粗选作业试验流程如图9所示。试验流程为一粗三精两扫；硫酸铜作锌活化剂，粗选用量为300 g／t；石灰作pH调整剂和黄铁矿抑制剂，粗选、精选一及精选二其用量分别为2 000、600、400 g／t；乙硫氮作捕收剂，粗选、扫选一及扫选二其用量分别为60、20、20 g／t；2＃油作起泡剂，粗选及扫选一其用量分别为20、10 g／t。

图9 锌粗选条件试验流程

在锌浮选条件试验及开路试验的基础上进行了锌浮选闭路试验，获得了含锌50.60%、含金3.00 g／t、含银110.57 g／t、锌回收率91.26%、金回收率7.90%、银回收率9.48%的锌精矿。

2.3 硫浮选试验

试验给矿为选锌作业尾矿，硫粗选作业试验流程如图10所示。试验流程为一粗三精三扫；硫酸作pH调整剂，粗选用量为1 800 g／t；硫酸铜作黄铁矿活化剂，粗选用量为400 g／t；丁黄药作捕收剂，粗选、扫选一、扫选二及扫选三其用量分别为100、40、20、20 g／t；2＃油作起泡剂，粗选、扫选一、扫选二及扫选三均为10 g／t。

图10 硫粗选条件试验流程

在硫浮选条件试验及开路试验的基础上进行了硫浮选闭路试验，获得了含硫42.91%，含金8.1 g／t，含银104.34 g／t，金回收率43.83%，银回收率18.37%的金硫精矿。

2.4 全流程闭路试验

以条件试验及开路试验为基础，进行了全流程闭路试验，试验流程如图11所示，结果见表7。

图11 全流程闭路试验流程

表7 全流程闭路试验结果 %

全流程闭路试验结果表明，在磨矿细度为-0.074 mm占62.46%的条件下最终获得了含铅60.16%，含金32.80 g／t，含银1 608.85 g／t，铅回收率90.33%，金回收率42.17%，银回收率67.31%的铅精矿；含锌50.60%，含金3 g／t，含银110.57 g／t，锌回收率91.26%，金回收率7.9%，银回收率9.48%的锌精矿；含硫42.91%，含金8.1 g／t，含银104.34 g／t，金回收率43.83%，银回收率18.37%的金硫精矿。其中铅精矿和硫精矿中金回收率累积86.00%，银回收率85.68%。同等条件下，与生产现场指标相比，采用捕收剂HP-1后，铅精矿中铅、金、银回收率分别提高了5.33%、4.76%、4.64%，铅精矿、锌精矿及硫精矿中金银的综合回收率分别提高了6.25%及5.96%。

3 结 论

1.某高硫富含金银硫化铅锌矿，矿石中主要有价元素为Pb、Zn，其含量分别为3.82%、6.47%，可综合回收的有S、Au、Ag等。其中，Au含量为4.38 g／t，Ag含量为136.66 g／t，S含量为17.16%。

2.根据该原矿样的矿石性质和特点，针对生产现场中铅精矿品位不高，铅回收率低、铅精矿中伴生金银回收率低，选铅作业浮选泡沫发黏的问题，本次试验选用自主研发的硫化铅矿物选择性捕收剂HP-1，在优先浮铅-铅尾矿活化浮锌-锌尾矿回收硫的全流程闭路试验获得的精矿指标与生产现场相比，铅精矿铅、金、银回收率分别提高了5.33%、4.76%、4.64%，铅精矿、锌精矿及硫精矿中金银的综合回收率分别提高了6.25%及5.96%。

3.本次试验取得了较好的效果，确定的工艺流程、工艺参数和选矿指标可作为工业调试的依据。