铜铅混合精矿铜铅分离抑制剂试验研究*

郭芸杉，朱艳芬，刘遍洲，李光茜，田小松，周仕庆，赵继春

（1.云南铜业股份有限责任公司矿山研究院，云南 昆明 650000；2.云南迪庆矿业开发有限公司，云南 迪庆 674400；3.中国铜业有限公司，云南 昆明 650000；4.玉溪晨兴矿冶科技开发有限公司，云南 玉溪 653100）

我国含铜铅的矿山约占铜铅锌多金属硫化矿矿山的30%[1]，但在硫化矿中，铜和铅嵌布关系复杂多变，且天然可浮选差异小[2]，通常经过浮选得到铜铅混合精矿，再依据“抑多浮少”的原则抑铅浮铜或抑铜浮铅，实现铜铅分离[3]。

常用的氰化物、重铬酸盐等无机抑制剂来抑制铅矿物效果较好，但对环境污染较大，已不能满足当今可持续发展的要求[4]。无毒的有机抑制剂由于选择性强、适用性好，得到开发和利用[5]，但单一药剂的使用未能取得理想效果，组合抑制剂的使用逐渐成为主流。从铅抑制剂入手，通过混合浮选-抑铅浮铜的方法，对云南某矿山铜铅锌多金属矿开展混合浮选所得的铜铅混合精矿开展试验研究，以期为国内同类型矿石铜铅分离提供参考。

1 原矿性质

1.1 原矿化学多元素分析

对矿样进行化学多元素分析，结果见表1。

表1 原矿化学多元素分析结果Tab.1 The multi-element analysis results of raw ore %

1.2 原矿铜物相分析

对矿样中的铜进行物相分析，结果见表2。

表2 铜物相分析结果Tab.2 The copper phase analysis results %

1.3 原矿铅物相分析

对矿样中的铅进行物相分析，结果见表3。

表3 铅物相分析结果Tab.3 The lead phase analysis results %

1.4 原矿性质总结

由上述检测结果可知：该铜铅锌混合矿中铜品位为0.924%，铅品位为1.302%，锌品位为2.35%。矿样中大部分铜以原生铜的形式存在，主要为黄铜矿，占总铜的89.85%，少量以次生铜和游离铜的形式存在；大部分铅以方铅矿的形式存在，占总铅的85.85%，少量以白铅矿的形式存在；脉石矿物主要为菱铁矿、石英、白云石、方解石和其他硅酸盐矿物。

将所取原矿样加工至-0.074 mm65%细度，筛分为+0.074 mm、（-0.074～0.037） mm、-0.037 mm三个粒级，使用MLA对样品进行工艺矿物学研究，研究结果表明，黄铜矿单体解离度为68.12%，未解离者主要与方铅矿0.49%、闪锌矿3.00%、黄铁矿6.50%、其它硫化物0.97%、脉石20.92%共生，方铅矿单体解离度为64.90%，未解离者与黄铜矿1.31%、闪锌矿5.44%、黄铁矿15.06%、其它硫化物2.02%、脉石11.27%共生。

2 选矿工艺

所取试验样先按照生产流程进行“铜铅混合优先浮选，精矿再磨再选”流程，可获得铜品位14.01%，铅品位15.23%，铜回收率84.52%，铅回收率68.74%的铜铅混合精矿。再通过混合尾矿选锌可获得锌品位40.86%，锌回收率84.08%的锌精矿，具体流程见图2。针对铜铅混合优先浮选-精矿再磨再选，再经脱药处理得到的细度为-0.048 mm占95%的铜铅混合精矿，开展铜铅分离抑制剂试验，试验流程见图1。

图1 铜铅分离浮选原则流程Fig.1 The principle flowsheet of separation and flotation of copper and lead

图2 铜铅混合优先浮选-尾矿选锌试验流程Fig.2 Test flow of copper-lead mixed preferential flotation-zinc selection from tailings

3 结果与讨论

3.1 铅抑制剂种类及用量对铜铅分离的影响

3.1.1 过氧化氢抑铅试验

当方铅矿表面被氧化时，可浮性会变差[6]，为探索使用强氧化剂对方铅矿的表面进行氧化，进而达到抑铅的可行性，在石灰400 g/t、硫酸锌400 g/t、亚硫酸钠300 g/t、丁基黄药+丁铵黑药5+5 g/t、2#油10 g/t的条件下进行了过氧化氢抑铅可行性试验，试验结果如表4所示。

表4 过氧化氢抑铅试验结果Tab.4 Test results of lead suppression by hydrogen peroxide

表4试验结果表明，过氧化氢对铅有一定的抑制作用。但从环保角度来讲，过氧化氢对水生生物有毒害作用，因此不做进一步研究。

活猪调运受限的局面在未来较长的时间内难以改变，猪肉调运或将逐渐成为趋势。活猪调运是导致疫情扩散的主要原因之一，如果活猪长期受限，短期内由于产地和销地不匹配、屠宰和养殖产能的不匹配，猪价的区域性差异将会持续；长期看，养殖和屠宰产能的分布将更加合理。

3.1.2 酸性组合抑制剂Na2S2O3用量试验

亚硫酸盐会在黄铁矿和方铅矿表面生成金属亚硫酸盐，使矿物表面亲水难浮，同时能实现铜的活化[7]，通常和其他药剂进行组合使用会取得较好的分离效果[8]。其中，硫化钠和Na2S2O3的配合使用效果较好[9]，故使用硫化钠和Na2S2O3考查对铅的抑制效果。将矿浆pH值调至5.5，固定硫酸亚铁用量为1 000 g/t，加入硫代硫酸钠搅拌15 min后，再加入400 g/t硫酸锌、300 g/t亚硫酸钠、5+5 g/t丁基黄药+丁铵黑药、5 g/t的2#油，开展硫代硫酸钠用量试验，所得试验结果如图3所示。

图3 硫代硫酸钠用量对铜铅分离的影响Fig.3 Effect of sodium thiosulfate dosage on separation of copper and lead

如图3所示，当硫代硫酸钠的用量为2 000 g/t时，仅获得铜品位16.93%，铜回收率79.83%的铜精矿和铅品位10.93%，铅回收率25.62%的铅精矿，铜铅分离效果较差。

3.1.3 组合抑制剂用量试验

CMC对黄铜矿和方铅矿单矿物可浮性的影响，发现CMC对方铅矿的抑制作用较好[10]，且将CMC与水玻璃和亚硫酸钠组合能显著提高铜铅分离过程[3]，本试验按照CMC∶水玻璃∶亚硫酸=1∶2∶5的比例配置为铅组合抑制剂，并固定石灰用量400 g/t、硫酸锌用量400 g/t、亚硫酸钠用量300 g/t、丁基黄药+丁铵黑药用量5+5 g/t、2#油用量10 g/t，开展抑制剂用量试验，试验结果见图4。

图4 组合抑制剂用量对铜铅分离的影响Fig.4 Effect of the combined depressants dosage on separation of copper and lead

如图4所示，组合抑制剂对铅的抑制效果显著，用量为800 g/t时可获得铜品位23.21%，铜回收率90.96%的铜精矿和铅品位31.19%，铅回收率94.37%的铅精矿，铜铅分离效果较好。

3.1.4 组合抑制剂搅拌时间试验

固定组合抑制剂用量800 g/t、石灰用量400 g/t、硫酸锌用量400 g/t、亚硫酸钠用量300 g/t、丁基黄药+丁铵黑药用量5+5 g/t、2#油用量10 g/t，进行搅拌时间试验，试验结果见图5。

图5 组合抑制剂搅拌时间对铜铅分离的影响Fig.5 Effect of the combined depressants's stirring time on separation of copper and lead

3.2 石灰用量试验

石灰作为PH调整剂会影响铅的浮选[11]，为确定铜铅分离最佳石灰用量，在组合抑制剂800 g/t、搅拌15 min、硫酸锌400 g/t、亚硫酸钠300 g/t、丁基黄药+丁铵黑药5+5 g/t、2#油10 g/t的条件下开展铜铅分离石灰用量试验，所得试验如图6所示。

如图6所示，石灰用量越多，铜铅分离效果越好，当石灰用量为400 g/t时，就可获得铜品位24.79%，铅品位1.96%，铜回收率91.72%，铅回收率6.33%的铜精矿和铅品位29.07%，铜品位2.25%，铅回收率93.67%，铜回收率8.28%的铅精矿，此时的pH值为11.0，但过多的石灰加入会影响铅的品位，故选取最佳石灰用量为400 g/t。

图6 石灰用量对铜铅分离的影响Fig.6 Effect of the lime dosage on separation of copper and lead

3.3 丁基黄药+丁铵黑药用量试验

在组合抑制剂800 g/t、搅拌15 min、石灰400 g/t、硫酸锌400 g/t、亚硫酸钠300 g/t、2#油10 g/t的条件下开展丁基黄药+丁铵黑药用量试验，所得试验结果见图7。

图7 丁基黄药+丁铵黑药用量对铜铅分离的影响Fig.7 Effect of the Sodium n-butylxanthate+ammonium dibutyl dithiophosphate dosage on separation of copper and lead

如图7所示，当丁基黄药+丁铵黑药的用量为5+5 g/t时，铜铅分离效果较为明显，可获得铜品位为25.67%，铅品位3.02%，铜回收率为89.55%，铅回收率9.27%的铜精矿，和铅品位为26.55%，铜品位2.69%，铅回收率为90.73%，铜回收率10.45%的铅精矿。

3.4 闭路试验

在最优的药剂用量和搅拌时间条件下开展图8所示的闭路试验，试验结果见表5。

图8 闭路流程Fig.8 Closed circuit flow

表5 闭路试验结果Tab.5 Closed circuit test results %

表5试验结果表明，通过闭路试验可获得铜品位24.11%，铅品位1.77%，铜回收率96.31%，铅回收率6.17%的铜精矿和铅品位31.82%，铜品位1.09%，铅回收率93.83%，铜回收率3.69%的铅精矿，混合精矿中的铜和铅得到尽可能的分离。

4 结语

1）原矿性质分析结果表明原矿石含铜0.924%、含铅1.302%、含锌2.41%，有用矿物主要为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，脉石矿物主要为菱铁矿、石英、白云石、方解石和其他硅酸盐矿物。黄铜矿单体解离度为68.12%，未解离者主要与方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、其它硫化物和脉石共生，方铅矿单体解离度为64.90%，未解离者与黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、其它硫化物和脉石共生；

2） 通过对比，以CMC∶水玻璃∶亚硫酸=1∶2∶5的比例配成的铅组合抑制剂对铅的抑制效果优于过氧化氢和硫代硫酸钠，使用组合抑制剂进行混合精矿铜铅分离闭路试验可获得铜品位24.11%，铅品位1.77%，铜回收率96.31%，铅回收率6.17%的铜精矿和铅品位31.82%，铜品位1.09%，铅回收率93.83%，铜回收率3.69%的铅精矿，铜铅分离效果较为显著。