某铜铅锌多金属硫化矿浮选分离试验研究

张 勋

(金平长安矿业有限公司，云南 金平 661500)

0 引 言

随着社会经济的增长，对于各种资源的要求也变得越发迫切，其中铜铅锌等金属供应量不足，需求也在扩大。虽然铜铅锌多金属硫化矿在世界广泛分布，但是其复杂的结构组成给浮选工艺带来了巨大的困难。例如我国的铜铅锌多金属硫化矿就存在着贫、细、杂等问题，而且不同的矿物互相融合，或者镶嵌，从而导致浮选难度进一步提升。因此如果想要提高铜、锌、铅的产量，进行浮选工艺的优化势在必行。现代工业对于矿石分离的有效方法主要是改善选别的药剂和浮选工艺，但是新型药剂的研发并不简单，不仅药剂本身的稳定性难以保证，而且容易造成环境污染的问题，因此大部分改善都是通过优化浮选工艺来实现的。铜铅锌多金属硫化矿中有价元素的含量较多，而且大部分元素都有回收价值，根据历史研究表明，随着开采的逐渐深入，获得的矿石品位是下降的，而且其内部性质也变得更加复杂化、多样化，因此回收难度也大幅提升，该文采用了浮选-铜铅分离-尾矿选锌硫的工艺流程来有效分离和综合回收利用铜铅锌多金属硫化矿。

1 矿物性质

通过多元素化学分析的手段对矿石中主要元素的种类和含量进行分析。结果发现该矿石的主要元素有铜、铅、锌、银等，其中铜含量为1.82 %，铅含量为1.87 %，锌含量为1.78 %，银含量为55 g/t，根据这个测试结果可以看出来，该矿物中的铜、铅含量大于工业标准，锌也达到了最低标准，银含量达到了伴生回收标准，因此该文主要研究该矿石的铜铅锌元素回收，同时也综合回收该矿石中的银元素。

为了进一步弄清楚每种矿物中元素的赋存状态，对于矿物的组成成分进一步分析，可知该矿的主要成分是硫化物，因此该矿石归属于原生铜多金属硫化矿石，其中硫化物中铅在总铅中占比87.60 %，硫化物中锌占比98.00 %。根据鉴定结果可知，铜锌铅等不同元素之间共生关系密切，在该研究中矿物包含金属矿物和非金属矿物2种，其中金属矿物包括黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等，非金属矿物包含石英、白云石、云母等。该矿物颗粒较为细密，而且不同的矿物之间互相包裹，分离困难，浮选难度较大。

因此按照传统工艺无法有效地得到合格的铜铅精矿，还需要对工艺流程进行改进，重新确定浮选过程中的化学试剂和浮选工艺。

2 试验结果和讨论

2.1 浮选药剂探索试验

通过探索试验发现，该研究探索矿石的可浮性能优异，比较容易浮选，因此选用捕收能力较弱的捕收剂就能达到较好的捕收效果，但是其中硫化铜、硫化铅、硫化锌各自的可浮性存在较大的差异，其中硫化锌浮化性能较差，因此需要综合考虑不同的浮选方式。

考虑到优先浮选的分离性较差，而优先浮选又会导致铜的回收变得困难，因此综合考虑之后，采取先混合浮选再分离浮选的手段来进行试验。

首先抑制硫化锌的活性，通过混合浮选的手段得到铜铅混合精矿，在抑制黄铁矿的前提下，对铜铅混合尾矿进一步浮选，得到锌精矿；在铜铅混合精矿中加入抑铅剂，然后进行浮铜操作，分离之后就可以得到铜精矿和铅精矿，这样就将铜、铅、锌进行了分离。

经过试验研究发现，当原矿磨到一定细度之后，调整剂采用CaO+Na2S+Na2SO3+ZnSO4混合试剂，起泡剂采用730 A，捕收剂采用异丙基黄药，浮选效果比较理想，有利于铜铅混合精矿的浮选过程。在铜铅混合尾矿进一步浮选中，采用CuSO4作活化剂，捕收剂采用异丙基黄药，浮选模式采取1粗2精2扫的方式，有利于锌矿的浮选。

2.2 磨矿细度试验

矿物浮选之前的细度对浮选过程的影响十分关键，如果磨矿过粗，那么矿物之间仍然互相关联包裹，矿物没有单体解离，金属矿物之间的互含没有改善，因此浮选效率低下；如果浮选矿物过细，那么在浮选中会产生很多细小的泥渣，这些泥渣同样会干扰到矿物的可浮性。

研究结果表明，铜铅混合精矿和锌精矿的选矿指标一开始都随着磨矿细度的提升而提升，当细度达到有一定程度之后，铜铅混合精矿回收率几乎不再改变，而锌精矿的回收率则出现下降趋势，因此综合考虑矿物细度为-0.074 mm占80 %的标准来进行后续的研究。

2.3 铜铅混合精矿浮选

在上文规定的细度下进行试验，试验结果表明，当调整剂中氧化钙、硫化钠、亚硫酸钠、硫酸锌的含量比例为5：3：3：7.5的时候，调整剂效果最好，捕收剂用量为50 g/t的时候，回收率较高，损失的锌元素也较少。

在这个条件下进行粗选，一段时间后就可以获得铜铅混合精矿，产量达到10.13 %，其中铜回收率达到80 %，铅回收率高于90 %。而混合尾矿锌矿锌元素回收率在85 %以上，都属于不错的水平。

2.4 锌浮选试验

对上文中获得的铜铅混合浮选尾矿进行锌浮选试验，浮选试验采用CuSO4作活化剂，捕收剂采用异丙基黄药，浮选模式采取1粗2精2扫的方式。结果表明在该试验条件下锌的回收率达到了85.76%。

2.5 闭路试验

在优化后的的试验条件下，进行全流程闭路试验，验证试验工艺流程的效果。结果发现在全流程闭路试验中，该方案铜精矿品位达到17.15 %，其中铜元素的回收率达到89.12 %；铅精矿的品位达到49.84 %，其中铅元素回收率达到了90.32 %；锌精矿的品位达到56.83 %，其中锌元素回收率达到了88.25 %。各项指标良好，符合相关标准。

3 产品评测

对获得的产品进行评测，发现铜精矿中锌含量略微偏高，可能原因是因为黄铜矿和闪锌矿之间相互交联，因此在浮选过程中难以浮选干净，才导致了这种现象出现，但是其它杂质含量都符合4级标准，而铅精矿和锌精矿质量较为优异，已经达到了7级标准。

4 结 语

探讨了某铜铅锌多金属硫化矿的浮选工艺，经过研究发现该硫化矿中铜锌铅主要以硫化物形式存在，并且伴随有少量氧化物存在。铅锌矿物的主要成分是方铅矿、闪锌矿等，铜矿物主要是黄铜矿。探讨了磨矿细度对于浮选效率的影响，最后发现当磨矿细度在-0.074 mm占80 %这个标准的时候，浮选选矿指标最好。调整剂CaO+Na2S+Na2SO3+ZnSO4用量比例5：3：3：7.5的时候，调整剂效果最好，捕收剂用量为50 g/t的时候，回收率较高，损失的锌元素也较少。

该研究在闭路试验中获得了良好的试验结果，试验结果表明铜精矿品位达到17.15 %，其中铜元素的回收率达到89.12 %；铅精矿的品位达到了49.84 %，其中铅元素回收率达到了90.32 %；锌精矿的品位达到了56.83 %，其中锌元素回收率达到了88.25 %。最后对获得的产品进行检测，铜精矿符合4级标准，而铅精矿和锌精矿达到了7级标准。说明浮选工艺比较适合这种铜铅锌多金属硫化矿浮选。