某铅锌银多金属矿浮选试验研究

鲁新州,林东建,曲思思,宋 超,曲晓义,王世磊

(烟台恒邦化工助剂有限公司)

内蒙古某铅锌银多金属矿铅、锌、银等共生关系密切[1],可回收的有价金属元素主要为Pb 、Zn、Ag ,主要赋存于方铅矿、闪锌矿、银黝铜矿等矿物中[2-5],并且矿石嵌布粒度变化大,导致回收率较低[6-7]。为了有效地分离和回收铅、锌矿物,烟台恒邦化工助剂有限公司开发了2种高效环保型液体捕收剂:HB-600和HB-369,获得了较好的分选效果。使用这2种捕收剂有助于提高铅、锌和银的回收率,并实现资源节约和环境保护的目标。

1 矿石性质

1.1 化学组分分析

矿石的化学组分分析结果见表1。

表1 矿石化学组分分析结果

由表1可知,矿石中 Pb、Zn、Ag的品位分别为 3.26 %、2.98 %、102.9 g/t。

1.2 物相分析

矿石中铅、锌、银化学物相分析结果分别见表2～4。

表2 Pb化学物相分析结果

表3 Zn化学物相分析结果

表4 Ag化学物相分析结果

由表2～4可知:铅、锌主要以硫化物的形式存在。方铅矿主要呈不规则状嵌布在脉石矿物中,部分呈不规则状嵌布在黄铁矿裂隙中或包裹在黄铁矿中,少量与闪锌矿嵌布关系密切,微量包裹在黄铜矿中,偶见与微细粒辉银矿、硫锑铜银矿、硫铜银矿、银黝铜矿等银矿物共生。

闪锌矿主要呈不规则状嵌布在脉石矿物中,部分闪锌矿与方铅矿共生嵌布在脉石矿物中,少量闪锌矿与黄铁矿共生,有时可见闪锌矿中包裹微细粒黄铜矿、磁黄铁矿、方铅矿,偶见闪锌矿与毒砂共生。

银矿物主要为银黝铜矿,其次为深红银矿。银黝铜矿主要嵌布在方铅矿与闪锌矿粒间,部分被方铅矿包裹,少量嵌布在方铅矿与黄铜矿粒间,偶见嵌布在脉石矿物中。

深红银矿主要以微粒状或长条状包裹在方铅矿中,微量嵌布在方铅矿与闪锌矿粒间,偶见嵌布在黄铜矿与脉石矿物粒间。

其他金属矿物主要包括黄铁矿、菱铁矿和毒砂,微量黄铜矿、铜蓝和褐铁矿等。黄铁矿多呈不规则状产出,少量呈半自形或他形粒状结构嵌布在脉石矿物中,有时可见黄铁矿与闪锌矿、方铅矿共生,偶见与毒砂共生。

2 小型浮选试验

2.1 磨矿细度

在调整剂硫酸锌用量为1 000 g/t、亚硫酸钠用量为200 g/t,捕收剂乙硫氮用量为200 g/t、25号黑药用量为10 g/t,松醇油用量为35 g/t的条件下进行一粗两扫的磨矿细度试验,试验流程见图1,试验结果见图2。

图1 磨矿细度试验流程

图2 磨矿细度试验结果

由图2可知:随着磨矿细度增加,铅、锌、银回收率呈现上升趋势。然而,当磨矿细度增加至-0.074 mm占76.35 %后,进一步增加磨矿细度,回收率无明显提升。综上所述,选择磨矿细度-0.074 mm占76.35 %为宜。

2.2 铅浮选调整剂用量

在磨矿细度为-0.074 mm占76.35%,调整剂硫酸锌用量为1 000 g/t、亚硫酸钠用量为200 g/t,捕收剂乙硫氮用量为200 g/t、25号黑药用量为10 g/t,松醇油用量为35 g/t的条件下,采用石灰作pH调整剂,进行一粗两扫的pH调整剂用量试验,试验流程见图1,试验结果见图3。

图3 石灰用量试验结果

由图3可知,随着石灰用量的增加,铅和锌的回收率呈现整体上升趋势,银回收率变化较小。综合考虑,后续试验石灰用量定为500 g/t。

2.3 锌浮选调整剂用量

在磨矿细度为-0.074 mm占76.35 %,石灰用量为500 g/t,捕收剂乙硫氮用量为200 g/t,25号黑药用量为10 g/t,松醇油用量为35 g/t的条件下,采用硫酸锌和亚硫酸钠作为调整剂,进行一粗两扫的调整剂用量试验,试验流程见图1,试验结果见图4和图5。

图4 硫酸锌用量试验结果

图5 亚硫酸钠用量试验结果

由图4和图5可知:硫酸锌和亚硫酸钠的加入对锌产生了明显的抑制效果,但随亚硫酸钠用量增加,银受到了一定程度的抑制,为了达到抑制锌却不影响铅和银有效回收的目的,将硫酸锌和亚硫酸钠用量分别定为1 000 g/t和500 g/t。

2.4 铅浮选捕收剂

2.4.1 捕收剂种类

控制总捕收剂用量不变,进行捕收剂种类试验,试验流程见图1,试验结果见表5。

表5 铅浮选捕收剂种类试验结果

由表5可知:在同等捕收剂用量下,加入HB-600取代部分乙硫氮后,铅尾矿中铅和银品位有所下降,锌品位几乎保持不变,说明HB-600能够很好地捕收铅和银。因此,后续试验选取乙硫氮+25号黑药+HB-600作为捕收剂,并探究了该捕收剂的最佳配比。

2.4.2 捕收剂用量

在捕收剂总用量不变的条件下,调整乙硫氮和HB-600的用量而不改变黑药用量,找出HB-600的最佳药剂用量,试验结果见图6。

图6 HB-600用量对比试验结果

由图6可知:随着捕收剂HB-600用量的增加,铅、银回收率呈现整体上升趋势,锌回收率呈现持续上升的趋势。综合考虑,捕收剂HB-600的最佳用量为50 g/t。

2.5 锌浮选捕收剂

2.5.1 捕收剂种类

在铅浮选流程一致的条件下,分别以HB-369与异丁钠黄药为捕收剂,进行锌浮选捕收剂种类试验,试验流程见图7,试验结果见表6。

图7 锌浮选捕收剂种类试验流程图

表6 锌浮选捕收剂种类对比试验结果

由表6可知:加入HB-369,所得粗锌精矿产率有所降低,但品位略微升高且尾矿含锌量下降,浮选指标明显优于异丁钠黄药,能够起到提高锌浮选指标的效果。综上所述,后续浮选试验选择HB-369为选锌捕收剂。

2.5.2 捕收剂用量

以HB-369为捕收剂进行锌浮选捕收剂用量试验,找出HB-369的最佳药剂用量,试验结果见图8。

图8 HB-369用量对比试验结果

由图8可知:粗锌矿的锌品位随HB-369用量增加呈现下降趋势,而锌回收率呈现先上升后平缓的趋势,HB-369用量增加至70 g/t之后,锌回收率不再上升。综合考虑,HB-369最佳用量定为70 g/t。

2.6 开路试验

在前期条件试验的基础上开展了开路试验,进一步验证这2种药剂对铅锌银多金属矿的浮选效果。在铅浮选过程中,石灰用量为900 g/t、硫酸锌用量为1 000 g/t、亚硫酸钠用量为500 g/t、乙硫氮用量为150 g/t、25号黑药用量为10 g/t、HB-600用量为50 g/t、松醇油用量为35 g/t;在锌浮选过程中,石灰用量为3 600 g/t、硫酸铜用量为300 g/t、HB-369用量为70 g/t、松醇油用量为25 g/t。按照现场铅浮选流程一次粗选两次扫选三次精选、锌浮选流程为一次粗选三次扫选三次精选进行开路试验,得到铅品位为62.13 %、铅产率为3.52 %、银品位为2 024.8 g/t的铅粗精矿和锌品位为53.26 %、锌产率为2.53 %、银品位为84.1 g/t的锌精矿。

2.7 闭路试验

为保证浮选效果的有效性,在闭路循环试验中进行验证,试验流程见图9,试验结果见表7。

图9 闭路试验流程

表7 闭路试验结果

由表7可知:根据闭路试验所得产物计算铅、锌、银3种元素品位和原矿品位相近,说明闭路循环趋于金属平衡状态。试验所得铅精矿含铅59.95 %、含锌3.61 %、含银1 773.6 g/t,铅回收率为94.81 %,银回收率为89.21 %;锌精矿含锌49.63 %、含银75.3 g/t,锌回收率为88.35 %,银回收率为3.90 %。各项指标比较理想,可进一步开展工业调试试验。

3 现场试验

通过实验室浮选试验,证明HB-600和HB-369具有提高铅、锌、银回收率的作用,为进一步验证试验结果,在浮选现场进行工业调试试验,调试结果见表8。

表8 工业调试试验结果

由表8可知:经现场工业调试,可获得铅品位为57.21 %、铅回收率为94.48 %,银品位为1 688.3 g/t、银回收率为88.52 %的铅精矿。在锌浮选过程中,采用新型捕收剂HB-369可以获得锌品位为48.07 %、锌回收率为88.25 %的锌精矿。

4 结 论

1)增加磨矿细度和添加适量石灰均有利于提升铅浮选流程中铅和银的回收率。优先浮选时硫酸锌和亚硫酸钠的协同作用对该矿石的锌产生明显的抑制效果,但亚硫酸钠用量须加以控制,用量过大会影响银的回收。

2)在铅浮选流程用捕收剂HB-600取代部分乙硫氮后,铅精矿中铅的品位、回收率均有一定程度提升,铅精矿中银回收率提升显著,说明HB-600可在保证精矿品位的同时,增强对矿石中铅和银的捕收效果,同时不影响抑制剂对锌的抑制效果。

3)捕收剂HB-369完全替代异丁基黄药用于锌浮选流程,能有效回收矿物中的难选锌,降低尾矿中的含锌量,提高锌精矿品位,改善浮选指标。

4)现场工业调试试验结果表明,引入新型捕收剂HB-600和HB-369后,可获得铅品位为57.21 %、铅回收率94.48 %,银品位为1 688.3 g/t、银回收率为88.52 %的铅精矿,锌品位为48.07 %、锌回收率为88.25 %的锌精矿。