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某含碳细粒铅锌矿浮选工艺研究
中国矿权网(www.mine168.com) 发布时间:2012-9-26 10:52:53

铅锌是重要的有色金属,随着国际上对铅锌需求逐年上升以及我国工业的快速发展,对铅锌的需求越来越大。

针对我国某含碳细粒铅锌矿进行了浮选试验研究,制定处理方案主要考虑两点,一是碳的可浮性,二是有用矿物的可浮性及碳与有用矿物两者的相关性[1]。一般除碳选别工艺有两种:一是采用铅碳混选工艺;二是选用脱碳抑碳等可浮流程[2]。在对试样开展矿石性质研究的基础上,进行了选矿工艺流程试验。该矿属于含碳高锌低铅硫化矿石,试验采取了碳锌混浮-铅锌分离的浮选方法。

一、矿石性质

(一)主要成分分析

矿中主要成分的化学分析结果如表1所示。矿样中有价金属元素为锌、铅。矿样中碳的含量很高,本矿样属于含碳铅锌矿。

(二)物相分析及矿物组成

将矿样进行铅、锌的物相分析。矿石的氧化程度很低,铅锌矿物主要以硫化物形态存在。其中主要金属矿物为闪锌矿、方铅矿。二者的共生关系是制约它们能否合理分选的关键。铅锌物相分析以及矿物组成见表2、3、4。

     

(三)矿石中重要金属矿物的嵌布特征

矿样中主要金属矿物为闪锌矿、方铅矿,其他的金属矿物含量较低。其中矿石中闪锌矿的嵌布粒度相对较粗,其成分中基本不含铁。粗粒闪锌矿包裹有细粒脉石矿物、方铅矿、有机碳以及其他一些矿物。方铅矿沿闪锌矿裂隙充填或以包裹体的形式嵌生在闪锌矿中,嵌布粒度较细,不易单体解离。

矿石中有机碳或沿粗粒闪锌矿裂隙中嵌生,或呈微细粒沿闪锌矿周边嵌生,此外也有少量的有机碳以细粒—微细粒包裹的形式嵌生在闪锌矿中,磨矿作业时部分有机碳与闪锌矿充分单体解离比较困难。并且方铅矿与闪锌矿的共生关系十分密切。粗粒闪锌矿中常嵌生不规则状方铅矿,部分细粒方铅矿以细粒状嵌生,部分粗粒中常包裹有细粒的闪锌矿;或细粒微细粒方铅矿以包裹体的形式嵌生在闪锌矿中。因此部分有机碳和方铅矿难以与闪锌矿充分单体解离,造成分离的困难。

二、浮选工艺

(一)浮选方案的选择

条件试验采取单因素试验法[3],一般的浮选方法有优先浮选、部分浮选、等可浮选、分支串流浮选等方法。针对本矿样的矿石性质,试验采取了先浮碳锌,再分别浮铅锌的浮选方法。由于本矿石中碳和锌矿物的特殊关系,使得碳精矿中含有大量的锌,碳锌混合精矿作为一个锌精矿产品,碳锌—铅—锌浮选原则流程如图1所示。

(二)浮选条件试验

1、碳锌混浮试验

由于矿石中含碳量高,考虑碳优先浮选工艺。又由于碳锌复杂的嵌生关系,浮碳的同时一部分与碳连生的锌也会随之浮出,因此先采取碳锌混浮的工艺。分别进行了CaO用量、煤油用量、分散剂种类及用量试验。

采取CaO作为矿浆pH调整剂,随着CaO的用量增加铅锌品位、回收率都有所增加,对于碳锌混浮,以自然pH值时较好,CaO用量为0,pH值为8.63。试验结果见图2。

由于碳的密度较小,只要加入少量煤油就能将其浮起,为了确定煤油用量是否可以减少铅矿物在碳锌精矿中的损失,进行了煤油用量试验。煤油用量选择60g/t为宜。试验结果见图3。


试验采用水玻璃和六偏磷酸钠作为分散剂抑制脉石,相对而言水玻璃的效果要优于六偏磷酸钠。适当地添加分散剂有利于提高碳精矿中铅的含量,粗选碳添加少量的水玻璃,以500g/t为宜。试验结果如图4所示。

2、磨矿细度试验

试验磨矿细度以-74μm粒级分别取了55%、65%、75%、85%、90%五个细度进行试验。随着磨矿细度增加,铅矿物与锌矿物的单体解离度增加,铅精矿中铅的回收率增加,锌矿物愈加难以抑制,其在铅精矿中的占有率也有所增加。建议粗选磨矿细度以-74μm占85%为宜。

3、碳锌精选试验

碳锌—铅分离浮选的目的是降低碳锌精矿中铅的含量。铅矿物与闪锌矿的最适宜浮选的pH值不同。在较高的pH值下有利于闪锌矿的浮选,而在同样的情况下方铅矿被有效地抑制,通过试验确定适合的用量在600g/t。采用Na2SO4作为铅矿物的抑制剂。随着Na2SO4,用量的增加,铅的回收率在1500g/t时达到最低并出现拐点,因此选取这个点较为合理。采用SWS(种分散剂的代号)铅,使碳锌精矿中的铅尽可能的少,以保证碳锌精矿的质量,根据试验最终确定用量为200g/t较为适合。

4、铅—锌分离ZnSO4

作为铅锌分离优先浮选时闪锌矿的抑制剂,Na2SO4作为抑制闪锌矿时ZnSO4辅助抑制剂。乙硫氮作为铅矿物的捕收剂。试验结果如图5、6。

由试验结果可知,ZnSO4在对闪锌矿抑制的同时,对铅矿物也有轻微的抑制作用。应合理选择它的用量,同时适当地添加Na2SO4,有利于提高精矿中铅的品位,但Na2SO4,过量,影响铅的品位以及回收率。ZnSO4用量为2000~3000g/t,ZnSO4与Na2SO4使用比例在4∶1左右比较理想。选择乙硫氮用量40~50加较为适合。

5、铅-锌分离再磨精选试验

铅-锌分离再磨试验结果见图7。

再磨的目的是使铅锌进一步单体解离,达到更好的分离效果。随着磨矿时间增加,铅精矿中锌的占有率以及品位随之降低,选择再磨细度以-38.5μm占85%较为适宜。

6、锌浮选

CaO作为闪锌矿浮选的矿浆pH值调整剂。试验结果见图8、图9及图10。由试验可知,CaO的添加量2000g/t左右较为适宜。CuSO4为活化剂,使上一步被抑制的锌活化。添加量确定为450g/t。捕收剂黄药的添加量为80。

(三)浮选闭路试验

浮选闭路中将试样磨矿至-74μm占85%,在碳锌混浮作业中采取一次粗选、五次精选、一次扫选得到锌精矿1。浮铅作业为一次粗选、五次精选、两次扫选得到铅精矿。铅浮选后得到的尾矿进行一次粗选、四次精选、两次扫选得到锌精矿2,锌精矿l、2混合得到总锌精矿。试验结果见表5。

三、结语

(一)该矿石中有价金属矿物是闪锌矿、方铅矿。矿石中含有大量的有机碳。其中碳锌有复杂的共生关系,铅锌嵌布粒度较细。

(二)试验中采用碳锌混浮-铅、锌分离浮选流程,解决了碳锌共生、细粒级铅锌的问题,达到了回收矿石中铅锌矿物的目的。

(三)为了达到销售要求,实现经济价值,采取将锌精矿1与锌精矿2混合,作为一个总的精矿,铅锌精矿的品位都达到合格精矿的标准。

参考文献

[1]冯俊生.含碳铅锌多金属矿石除碳工艺[J].国外金属矿选矿,2001,(6):6-8.

[2]冯俊生.内蒙古含碳铅锌多金属矿石除碳工艺研究[J].包头钢铁学院学报.2000,19(4):279—282.

[3]王资.浮游选矿技术[M].北京:冶金工业出版社.2006.

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