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会理锌矿铅锌浮选分离新工艺研究
2011-08-02
对会理锌矿的矿石性质进行了研究,提出采用SN - 9 作铅的捕收剂,ZnSO4 + YN 为锌矿物的抑制剂, 在矿浆pH 值为12 左右时抑锌浮铅,然后原浆选锌的新工艺。结果表明,新工艺可获得质量更优的铅精矿与锌精矿, 并可提高铅锌精矿中主金属的回收率和铅锌资源的利用率。
2 002 年 第 3 期 有 色 金 属 (选 矿 部 分 ) 分 1 分 会 理 锌 矿 铅 锌 浮 选 分 离 新 工 艺 研 究 罗 仙 平邱 廷 省 严 志 明 陈 华 强   摘 要 :对 会 理 锌 矿 的 矿 石 性 质 进 行 了 研 究 ,提 出 采 用 SN - 9 作 铅 的 捕 收 剂 ,ZnSO4 + YN 为 锌 矿 物 的 抑 制 剂 , , 在 矿 浆 pH 值 为 12 左 右 时 抑 锌 浮 铅 ,然 后 原 浆 选 锌 的 新 工 艺 。 结 果 表 明 ,新 工 艺 可 获 得 质 量 更 优 的 铅 精 矿 与 锌 精 矿 并 可 提 高 铅 锌 精 矿 中 主 金 属 的 回 收 率 和 铅 锌 资 源 的 利 用 率 。 关 键 词 :铅 锌 浮 选 分 离 ;新 工 艺 ;组 合 抑 制 剂 中 图 分 类 号 :TD952. 2 TD952. 3 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :0513 - 3424 (2002) 03 - 0001 - 04   四 川 会 理 锌 矿 是 一 含 铅 、锌 、银 、镉 等 金 属 的 多 1 矿 石 性 质 金 属 矿 山 ,选 矿 厂 处 理 能 力 为 1000t/ d。 原 来 选 矿 厂 采 用 优 先 浮 选 、铅 锌 重 选 分 离 ,产 生 铅 精 矿 、锌 精 矿 、铅 锌 混 合 精 矿 三 种 产 品 。 由 于 原 矿 性 质 复 杂 ,所 选 流 程 对 矿 石 性 质 不 适 应 ,所 以 选 别 指 标 极 差 ,使 企 业 的 经 济 效 益 受 到 严 重 影 响 。 1994 年 北 京 矿 冶 研 究 总 院 针 对 会 理 锌 矿 的 矿 石 性 质 ,改 变 其 原 有 工 艺 , 采 用 等 可 浮 流 程 和 苯 胺 黑 药 捕 收 剂 ,使 选 别 指 标 大 大 提 高 ,企 业 由 此 获 得 显 著 的 经 济 效 益 。 但 是 最 近 几 年 来 ,由 于 矿 石 性 质 又 发 生 了 变 化 ,所 采 用 的 流 程 和 工 艺 不 能 适 应 目 前 的 矿 石 特 性 ,而 使 选 别 指 标 下 降 ,到 1997 年 ,铅 、锌 的 回 收 率 分 别 只 有 44. 66 %、 矿 石 中 有 用 矿 物 有 闪 锌 矿 、方 铅 矿 、黄 铁 矿 、黄 铜 矿 ,少 量 菱 锌 矿 和 白 铅 矿 ,微 量 硫 锑 银 铜 矿 等 ;脉 石 矿 物 的 组 成 主 要 有 方 解 石 、白 云 石 、绢 云 母 和 石 英 2 ] [ 等 。 试 样 多 元 素 分 析 结 果 见 表 1 ,铅 、锌 物 相 分 析 结 果 见 表 2。 由 表 2 可 见 ,矿 石 的 氧 化 率 约 为 11 %。 试 样 粒 度 分 析 结 果 见 表 3。 表 1 试 样 多 元 素 分 析 结 果 / % SiO2 MgO Au/ (g分t - 1) Ag/ (g分t - 1 ) 元 素 Pb Zn Cu S 含 量 1. 43 8. 73 0. 04 4. 89 35. 02 9. 32 0. 02 108 表 2 铅 、锌 物 相 分 析 结 果 / % [1 ] 锌 物 相 含 量 0. 57 占 有 率 6. 50 铅 物 相 含 量 占 有 率 7 9. 43 % ,且 铅 、锌 精 矿 中 铅 锌 互 含 严 重 ,影 响 销 碳 酸 锌 硫 化 锌 其 它 锌 合 计 售 ,企 业 的 经 济 效 益 受 到 严 重 影 响 。 7. 82 89. 02 4. 48 硫 化 铅 氧 化 铅 合 计 1. 29 0. 16 1. 45 88. 98 11. 02 100. 0 为 进 一 步 提 高 该 矿 铅 锌 精 矿 产 品 的 质 量 及 精 矿 中 主 产 品 的 回 收 率 ,受 会 理 锌 矿 委 托 ,我 们 共 同 进 行 了 铅 锌 浮 选 分 离 新 工 艺 研 究 。 通 过 对 会 理 锌 矿 矿 石 性 质 的 研 究 、试 验 方 案 设 计 、探 索 试 验 、小 型 试 验 、工 业 试 验 和 近 一 年 的 工 业 生 产 表 明 ,新 工 艺 采 用 石 灰 0. 393 8. 78 100. 0 表 3 试 样 筛 析 结 果 / % 粒 级 / mm 0. 6 0. 6 + 0. 45 产 率 品 位 Pb 金 属 分 布 率 单 个 累 计 Zn Pb Zn + 63. 17 63. 17 1. 21 9. 25 52. 10 65. 44 9. 22 72. 39 1. 78 10. 21 11. 18 10. 54 9. 39 81. 78 2. 00 9. 77 12. 80 10. 27 + ZnSO4 + YN 作 锌 矿 物 的 抑 制 剂 ,SN - 9 作 铅 矿 物 - 的 捕 收 剂 ,控 制 矿 浆 p H 值 为 12 左 右 时 进 行 抑 锌 浮 铅 的 优 先 浮 选 分 离 ,铅 锌 精 矿 质 量 及 铅 锌 精 矿 中 主 产 品 回 收 率 均 得 到 较 大 幅 度 提 高 ,与 原 生 产 工 艺 (等 可 浮 流 程 和 苯 胺 黑 药 工 艺 ,下 同 ) 相 比 ,吨 矿 药 剂 成 本 可 降 低 2 元 左 右 ,取 得 了 显 著 的 经 济 效 益 。 此 外 , 新 工 艺 过 程 稳 定 ,易 于 操 作 ,指 标 可 靠 ,对 矿 石 适 应 性 强 ,所 采 用 的 药 剂 与 原 生 产 工 艺 采 用 的 药 剂 相 比 , 更 有 利 于 矿 山 环 境 的 保 护 及 清 洁 生 产 ,可 完 全 代 替 原 生 产 工 艺 用 于 硫 化 铅 锌 矿 的 铅 锌 浮 选 分 离 。 - 0. 45 + 0. 105 0. 105 + 0. 074 - 6. 80 88. 58 1. 97 8. 12 11. 42 100. 0 1. 90 5. 91 14. 79 7. 57 100. 0 1. 47 8. 93 100. 0 100. 0 9. 13 6. 18 - 0. 074 合 计 在 反 光 显 微 镜 下 可 见 , + 74μ m 粒 级 的 闪 锌 矿 可 占 闪 锌 矿 总 量 的 90. 9 % ,说 明 闪 锌 矿 的 磨 矿 细 度 达 - 74μ m时 ,其 解 离 率 可 达 90 %左 右 。 但 由 于 闪 锌 矿 中 还 有 少 量 极 微 细 的 方 铅 矿 、黄 铁 矿 和 黄 铜 矿 、 含 银 矿 物 及 脉 石 矿 物 嵌 布 其 中 ,这 些 杂 质 组 分 必 然 收 稿 日 期 :2002 - 02 - 23 作 者 简 介 :罗 仙 平 (1973 - ) ,男 ,湖 北 仙 桃 人 ,南 方 冶 金 学 院 讲 师 ,硕 士 ,江 西 赣 州 ,341000 分 2 分 罗 仙 平 等 :会 理 锌 矿 铅 锌 浮 选 分 离 新 工 艺 研 究 2002 年 第 3 期 会 以 连 生 体 的 形 式 混 入 到 锌 精 矿 中 。 铅 的 优 先 浮 选 流 程 及 先 将 铅 和 易 浮 的 锌 浮 上 来 ,再 浮 剩 余 锌 的 等 可 浮 流 程 。 实 践 表 明 以 上 的 工 艺 流 程 都 没 有 达 到 使 铅 锌 彻 底 分 离 的 目 的 。 原 因 主 要 有 两 个 方 面 :一 是 原 矿 的 矿 石 性 质 复 杂 ,由 原 矿 镜 下 鉴 定 可 知 ,矿 石 中 的 方 铅 矿 比 闪 锌 矿 嵌 布 粒 度 细 ,呈 粗 细 不 均 匀 嵌 布 ,方 铅 矿 中 嵌 布 有 较 细 的 闪 锌 矿 ,要 使 铅 锌 实 现 单 体 解 离 ,必 须 在 较 细 的 磨 矿 细 度 下 才 能 实 现 ,矿 石 性 质 的 复 杂 性 使 得 该 矿 石 中 铅 锌 分 离 难 度 较 大 ;二 是 对 铅 锌 矿 石 各 自 浮 选 适 宜 的 p H 值 认 识 不 是 很 充 分 ,通 常 人 们 认 为 方 铅 矿 可 浮 的 p H 值 范 围 是 9 左 右 ,超 过 这 个 p H 值 范 围 ,方 铅 矿 将 被 抑 制 。 实 际 情 况 并 非 如 此 ,探 索 性 试 验 表 明 ,矿 浆 p H 值 与 方 铅 矿 的 可 浮 性 之 间 有 一 定 的 比 例 关 系 ,只 要 其 它 条 件 控 制 合 适 ,即 使 在 较 高 p H 值 下 方 铅 矿 经 一 次 粗 选 仍 有 70 %左 右 的 回 收 率 。 根 据 以 上 分 析 , 决 定 仍 采 用 优 先 浮 选 流 程 ,具 体 措 施 如 下 : (1) 细 磨 ; 方 铅 矿 的 嵌 布 粒 度 相 对 较 小 ,当 磨 矿 细 度 达 - 74μ m时 ,从 理 论 分 析 其 解 离 率 为 82 % ,显 然 比 闪 锌 矿 在 - 74μ m 时 的 解 离 率 要 低 。 在 显 微 镜 下 观 察 得 知 ,闪 锌 矿 与 方 铅 矿 的 接 触 关 系 比 较 复 杂 ,为 交 代 溶 蚀 结 构 ,因 此 在 磨 矿 过 程 中 方 铅 矿 与 闪 锌 矿 之 间 不 太 可 能 完 全 沿 着 它 们 的 交 界 处 发 生 分 离 ,因 此 必 然 有 部 分 闪 锌 矿 会 与 方 铅 矿 以 连 生 体 的 形 式 存 在 。 此 外 在 方 铅 矿 的 颗 粒 内 部 实 际 上 也 混 杂 了 相 当 一 部 分 的 闪 锌 矿 及 脉 石 矿 物 ,据 统 计 ,方 铅 矿 内 混 杂 了 2 5 %左 右 的 闪 锌 矿 微 粒 ,其 中 有 5 %左 右 的 闪 锌 矿 颗 粒 其 粒 度 在 40μ m 以 下 ,这 些 微 细 的 闪 锌 矿 在 磨 矿 过 程 中 实 际 是 无 法 将 其 与 方 铅 矿 解 离 开 来 。 因 此 ,在 铅 精 矿 中 有 相 当 一 部 分 含 闪 锌 矿 和 脉 石 矿 物 的 连 生 体 存 在 。 2 小 型 试 验 ( 2) 采 用 ZnSO4 + YN 的 组 合 高 效 闪 锌 矿 抑 制 剂 及 2 . 1 小 型 试 验 的 工 艺 路 线 方 铅 矿 的 有 效 捕 收 剂 硫 氮 类 捕 收 剂 或 组 合 捕 收 剂 ; (3) 适 当 调 节 捕 收 剂 的 用 量 ,提 高 铅 锌 回 收 率 。 2. 2 试 验 流 程 会 理 锌 矿 属 低 铅 高 锌 矿 石 ,按 照 铅 锌 的 天 然 可 浮 性 情 况 及 铅 锌 分 离 的 一 般 原 则 ,可 采 用 抑 锌 浮 铅 的 优 先 浮 选 流 程 或 铅 锌 混 浮 然 后 再 铅 锌 分 离 的 混 合 浮 选 流 程 或 铅 锌 等 可 浮 流 程 。 选 矿 厂 曾 采 用 抑 锌 浮 小 型 试 验 采 用 选 矿 厂 设 计 和 生 产 要 求 的 磨 矿 细 度 ,其 闭 路 流 程 及 药 剂 制 度 如 图 1 所 示 。 图 1 闭 路 试 验 流 程 与 药 剂 制 度 2 002 年 第 3 期 有 色 金 属 (选 矿 部 分 ) 分 3 分 2 . 3 小 型 试 验 结 果 表 5 闭 路 试 验 结 果 / % 小 型 试 验 过 程 中 ,优 先 浮 铅 循 环 进 行 了 磨 矿 时 品 位 回 收 率 产 品 名 称 产 率 Pb Zn Pb Zn 间 、矿 浆 p H 值 、捕 收 剂 种 类 与 用 量 、起 泡 剂 用 量 、抑 制 剂 组 合 类 型 及 用 量 等 条 件 试 验 ,在 矿 浆 p H 值 为 铅 精 矿 锌 精 矿 尾 矿 原 矿 1. 30 13. 26 85. 44 100. 0 74. 94 1. 09 5. 19 57. 00 1. 29 8. 74 66. 81 10. 01 23. 18 100. 0 0. 67 86. 72 12. 61 100. 0 1 2 左 右 的 条 件 下 ,单 纯 使 用 SN - 9 作 铅 矿 物 的 捕 收 0. 395 1. 456 剂 ,其 选 择 性 比 丁 基 黄 药 、苯 胺 黑 药 及 SN - 9 与 丁 基 黄 药 的 组 合 要 强 ,且 适 宜 的 药 剂 用 量 为 50g/ t ,组 合 抑 制 剂 ZnSO4 + YN 比 其 它 抑 制 剂 更 有 利 于 对 闪 锌 矿 的 抑 制 ,其 用 量 以 1800g/ t 为 宜 。 另 外 试 验 表 明 试 样 中 方 铅 矿 的 可 浮 p H 值 范 围 很 大 ,其 可 浮 p H 值 范 围 为 8~ 14 ,甚 至 在 p H 值 高 于 12 时 方 铅 矿 仍 有 较 好 的 可 浮 性 。 3 工 业 试 验 工 业 试 验 流 程 与 药 剂 制 度 见 图 3。 工 业 试 验 结 果 列 于 表 6 ,同 期 生 产 指 标 也 列 于 表 6 ,以 作 比 较 。 表 6 工 业 试 验 结 果 / % 铅 粗 选 矿 浆 p H 值 的 试 验 流 程 与 药 剂 制 度 如 图 品 位 回 收 率 矿 石 工 艺 产 品 产 率 Pb Zn Pb Zn 氧 化 率 2 所 示 ,试 验 结 果 列 于 表 4。 原 矿 铅 精 矿 锌 精 矿 尾 矿 原 矿 铅 精 矿 锌 精 矿 尾 矿 100. 0 1. 31 8. 68 100. 0 100. 0 18. 08 1. 13 66. 34 7. 60 57. 14 0. 99 11. 77 1. 57 56. 53 14. 10 76. 64 87. 10 0. 43 2. 23 28. 76 22. 37 100. 0 1. 31 8. 69 100. 0 100. 0 17. 90 1. 36 54. 45 11. 71 56. 25 1. 83 11. 42 1. 70 56. 30 14. 80 74. 04 87. 22 0. 44 2. 40 28. 95 24. 13 新 工 艺 原 工 艺   由 表 6 可 见 ,新 工 艺 在 矿 浆 p H 为 12~ 13 时 进 行 铅 锌 优 先 浮 选 分 离 ,不 仅 能 得 到 高 质 量 的 铅 锌 合 格 精 矿 ,而 且 铅 锌 精 矿 中 主 金 属 的 回 收 率 都 有 一 定 程 度 的 提 高 。 图 2 铅 粗 选 适 宜 矿 浆 p H 试 验 流 程 与 药 剂 制 度 表 4 铅 粗 选 矿 浆 p H 试 验 结 果 / % 品 位 矿 浆 pH 产 品 名 称 产 率 铅 回 收 率 工 业 试 验 期 间 ,两 种 工 艺 尾 矿 品 位 都 较 高 的 原 因 可 能 是 与 矿 石 堆 存 时 间 长 、性 质 复 杂 、含 泥 多 、氧 化 率 高 及 磨 矿 细 度 不 够 等 因 素 有 关 。 Pb Zn 8 . 0 铅 精 矿 铅 精 矿 铅 精 矿 铅 精 矿 11. 17 11. 81 8. 58 9. 05 8. 58 11. 84 13. 98 36. 5 37. 3 26. 2 23. 5 70. 72 71. 35 71. 05 69. 85 1 1. 0 2. 0 3. 0 1 1 7. 14 4 工 业 生 产   对 锌 的 循 环 进 行 了 补 加 石 灰 用 量 、活 化 剂 硫 酸 工 业 试 验 成 功 后 即 转 入 工 业 生 产 应 用 ,工 业 生 铜 用 量 、捕 收 剂 丁 基 黄 药 用 量 条 件 试 验 ,结 果 表 明 补 加 适 量 石 灰 ,有 利 于 锌 的 回 收 ;适 宜 的 硫 酸 铜 用 量 与 丁 基 黄 药 用 量 分 别 为 600~ 800g/ t 、120~ 150g/ t 。 小 型 闭 路 试 验 的 试 验 结 果 见 表 5。 产 的 工 艺 流 程 同 工 业 试 验 流 程 。 工 业 生 产 (2001 年 4~ 12 月 ) 9 个 月 的 药 剂 消 耗 量 见 表 7 ,生 产 指 标 见 表 8 ,表 中 还 列 出 原 工 艺 生 产 指 标 最 好 的 1999 年 度 的 指 标 。 - 1   表 7 工 业 生 产 药 剂 用 量 / (g分t ) 工 艺 松 醇 油 108 石 灰 丁 基 黄 药 黑 药 ZnSO4 308 CuSO4 909 Na2S 60 Na2CO3 93 六 偏 磷 酸 钠 YN SN - 9 64 新 工 艺 (9 个 月 ) 6730 4105 114 120 原 工 艺 (1999 年 度 ) 136 116 69 421 992 230 52   从 表 中 数 据 可 知 ,与 原 工 艺 比 较 ,新 工 艺 除 添 加 与 原 工 艺 比 较 ,新 工 艺 在 原 矿 铅 含 量 偏 低 、氧 化 率 偏 高 的 情 况 下 ,所 得 铅 精 矿 铅 品 位 高 8. 69 %、杂 质 锌 品 位 低 5. 39 %、铅 回 收 率 相 当 ,锌 精 矿 杂 质 铅 品 位 低 0. 48 %、锌 回 收 率 高 2. 02 %。 了 抑 制 剂 YN 及 适 当 增 加 石 灰 的 用 量 外 ,其 它 药 剂 用 量 均 有 不 同 程 度 地 减 小 。 按 会 理 锌 矿 供 销 部 门 提 供 的 价 格 计 算 ,吨 矿 选 矿 药 剂 成 本 可 降 低 2 元 左 右 。 分 4 分 罗 仙 平 等 :会 理 锌 矿 铅 锌 浮 选 分 离 新 工 艺 研 究 2002 年 第 3 期 图 3 工 业 试 验 流 程 与 药 剂 制 度   表 8 工 业 生 产 指 标 / % 于 原 工 艺 的 相 应 指 标 ,且 选 矿 吨 矿 药 剂 成 本 要 比 原 工 艺 低 2 元 左 右 ,经 济 效 益 非 常 显 著 。 此 外 ,新 工 艺 过 程 稳 定 ,易 于 操 作 ,指 标 可 靠 ,对 矿 石 适 应 性 强 ,所 采 用 的 药 剂 与 原 生 产 工 艺 采 用 的 药 剂 相 比 ,更 有 利 于 矿 山 环 境 的 保 护 及 清 洁 生 产 。 品 位 Pb 回 收 率 矿 石 工 艺 产 品 产 率 Zn Pb Zn 氧 化 率 原 矿 100. 0 1. 54 10. 24 100. 0 100. 0 14. 34 铅 精 矿 1. 18 60. 63 11. 01 46. 46 1. 27 新 工 艺 ( 2001 年 4 月 ) ~ 12 锌 精 矿 15. 89 1. 81 54. 49 18. 54 84. 59 尾 矿 82. 93 0. 65 1. 75 35. 00 14. 14 原 矿 100. 0 1. 78 10. 44 100. 0 100. 0 10. 84 组 合 抑 制 剂 ( ZnSO4 + YN) 用 于 若 干 其 它 硫 化 铅 锌 矿 的 矿 样 进 行 的 小 型 试 验 或 探 索 性 试 验 ,均 取 得 了 较 理 想 的 结 果 ,尤 其 是 富 含 铁 闪 锌 矿 的 硫 化 铅 锌 矿 石 的 浮 选 分 离 ,这 进 一 步 证 明 组 合 抑 制 剂 (Zn2 SO4 + YN) 可 推 广 应 用 于 所 有 硫 化 铅 锌 选 矿 厂 ,应 原 工 艺 ( 1999 年 铅 精 矿 1. 59 51. 94 16. 40 46. 54 2. 50 度 生 产 锌 精 矿 15. 34 2. 29 56. 20 19. 73 82. 57 尾 矿 83. 07 0. 72 1. 88 33. 73 14. 93 指 标 ) 5 结 语 用 前 景 非 常 广 阔 。 铅 锌 浮 选 分 离 新 工 艺 在 四 川 会 理 锌 矿 已 经 历 了 参 考 文 献 试 验 方 案 设 计 、探 索 试 验 、小 型 试 验 、工 业 试 验 和 工 业 应 用 等 阶 段 ,至 今 9 个 月 的 工 业 生 产 应 用 证 明 ,新 工 艺 可 完 全 代 替 原 生 产 工 艺 用 于 硫 化 铅 锌 矿 的 铅 锌 浮 选 分 离 ,新 工 艺 所 得 的 铅 、锌 的 各 项 浮 选 指 标 均 优 1 罗 洪 涛 . 会 理 锌 矿 铅 锌 分 离 现 状 及 发 展 方 向 [J ]. 云 南 冶 金 . 1999 ,28(10) :10 2   邱 廷 省 ,严 志 明 ,罗 仙 平 等 . 提 高 会 理 锌 矿 铅 精 矿 质 量 及 铅 锌 回 收 率 新 工 艺 研 究 [J ]. 金 属 矿 山 . 2000 ,(增 刊 ) :176
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