广西某铅锌矿提高铅回收率试验及工业应用*

韦炳强 周钰沣 蔡冰冰 杨建文 朱雅卓 戴明钊 胡 波

（1.广西中金岭南矿业有限责任公司；2.湖南有色金属研究院有限责任公司；3.复杂铜铅锌共伴生金属资源综合利用湖南省重点实验室）

铅锌矿是我国重要的战略性矿产资源，由于其特殊性质在国民经济发展中占有重要的地位。铅锌金属主要用于电气工业、军事工业、冶金工业、机械工业和化学工业等领域，铅金属在核工业、石油工业等也具有广阔的应用前景［1-2］。铅锌的成矿物质来源相同，原子的外层电子结构相似，都具有强烈的亲硫性，在自然界中关系极为密切，我国铅锌矿石以硫化矿为主，占铅锌矿总储量的90%左右。目前，铅锌矿选矿以浮选工艺为主［3-4］，伴随着铅锌资源的大量开发利用，易选矿石逐渐减少，细粒浸染状铅锌矿、微细粒铅锌矿、高硫铅锌矿等难选铅锌矿日趋增多［5-7］，这无疑增大了选矿难度。为了合理利用矿产资源，提高选矿指标，需选用合适的选矿流程。

广西某铅锌矿已探明铅锌金属储量超100 万t，是国内典型的碳酸盐型硫化铅锌矿矿床，其选矿工艺流程为传统的铅优先浮选—铅尾矿活化浮选锌，依次产出铅精矿、锌精矿［8-9］。由于该地区铅锌矿原矿矿石种类繁多、性质波动大、原生及次生泥质含量高、铅矿物嵌布粒度细、现场浮选设备适用性较差等原因，致使实际铅锌生产过程中存在回收率偏低、流程中矿循环量过大、生产流程指标波动大等问题［10-15］。近年来，通过对现场浮选流程整合技改、浮选关键因素调控与科研攻关等多项措施，生产指标中铅累计回收率达54%左右，但仍存在铅回收率长时间低于50%的问题，严重影响了铅精矿累计回收率指标和企业经济效益［16］。为了进一步提高铅精矿回收率和增加企业经济效益，并满足下一步选厂扩大产能的整体布局需求，以该铅锌选厂产出的浮选铅精选1尾矿为研究对象，系统分析样品中目的矿物的存在形式和粒度分布特征，查明限制现场铅生产指标提高的工艺矿物学症结，根据小型试验结果对选厂原有生产工艺进行磨矿工艺流程改造并实现工业应用。

1 现场生产流程查定及样品采集

试验用浮选铅精选1 尾矿样品取自该选矿厂生产系统，取样方式为自动取样机取样，每隔2 h取1次样，共连续取3 个班次，连续24 h 共12 件样品，12 件样品混匀为综合浮选铅中矿样，并缩分为分析检测样品、筛析用样品。现场生产工艺流程见图1，生产指标见表1。

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2 结果与讨论

2.1 工艺矿物学分析

经偏光显微镜及扫描电镜检测可知，铅精选1尾矿样中金属矿物主要是闪锌矿、黄铁矿、方铅矿，少量褐铁矿、灰硫砷铅矿、白铅矿等；脉石矿物主要是白云石，其次为重晶石，少量石英、石榴石、方解石、长石、石膏、云母及微量磷灰石、高岭石、电气石等。铅精选1尾矿粒度特征及解离度见表2、表3。

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由表3 可知，方铅矿单体率很低，占5%，方铅矿的连生体主要为闪锌矿-方铅矿-黄铁矿（有时还有脉石矿物）多矿物复杂连生，占40%，略多于方铅矿与闪锌矿连生（占37%），方铅矿一般以小体积与闪锌矿连生（Pb 的贫连生）；少量方铅矿单独与黄铁矿连生，占10%；部分方铅矿与脉石矿物连生，占比为8%，与脉石矿物连生的方铅矿主要被脉石矿物包裹或半包裹。

结合表1分析结果，为了查明该铅锌矿浮选铅精选1 尾矿中铅的流失原因，对铅精选1 尾矿产品进行镜下检测，铅精选1尾矿微观形貌及嵌布特征见图2。

由图2 可见，铅精选1 尾矿样中基本未见到方铅矿或闪锌矿的单体，偶见-10 μm 单体（图2（a）），方铅矿主要以方铅矿-闪锌矿-黄铁矿多矿物复杂连生（图2（e）），其次为方铅矿与闪锌矿包裹连生（富连生图2（c）），方铅矿以小体积与闪锌矿、脉石矿物连生（贫连生图2（f））；少量方铅矿单独与黄铁矿连生（图2（d）），部分方铅矿与脉石矿物包裹连生（图2（b）），与脉石矿物连生的方铅矿主要被脉石矿物包裹或半包裹。

结合表1 及图2 结果，现场生产铅精选1 尾矿中铅矿物解离分布见表4。方铅矿的粒度甚低，+0.02 mm 已很少见，主要集中在0.01～0.02 mm，-0.01 mm含量占比超过1/3。

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2.2 试验室试验研究

2.2.1 铅精选1尾矿磨矿细度试验

固定铅粗选石灰用量600 g/t、丁基黄药用量100 g/t、2#油用量10 g/t、矿浆浓度为30%进行铅精选1尾矿再磨再选细度试验，试验流程见图3，试验结果见图4。

由图4 可见，铅精选1 尾矿磨与不磨存在质的区别，不磨直接精选铅锌同步富集，难分离，铅品位低，互含高；再磨后再选铅锌易分离，铅精矿品位明显提升，锌互含大幅下降；故磨矿细度选择-0.02 mm65%～70%。

2.2.2 铅精选1尾矿粗选矿浆pH值试验

固定磨矿细度为-0.02 mm65%～70%、丁基黄药用量100 g/t、2#油用量10 g/t、矿浆浓度为30%、石灰为矿浆pH值调整剂进行矿浆pH值试验，试验流程见图3，试验结果见图5。

由图5可见，不添加石灰调浆直接精选铅锌同步富集，铅精矿品位低、互含高；随着矿浆pH 值的升高，铅品位呈上升至平稳的趋势，锌互含呈依次降低趋势；当矿浆pH 值大于12后，铅精矿品位、互含均只小幅度增减；故矿浆pH值选择12～13为宜。

2.2.3 铅精选1尾矿粗选矿浆浓度试验

固定铅精选1 尾矿磨矿细度为-0.02 mm65%～70%、矿浆pH 值为12～13、丁基黄药用量100 g/t、2#油用量10 g/t，进行粗选矿浆浓度试验，试验流程见图3，试验结果见图6。

由图6 可见，随着矿浆浓度的增加，铅精矿品位呈下降趋势，铅回收率先增加后降低；故矿浆浓度选择30%～41%。

2.2.4 铅精选1尾矿全流程开路试验

在上述条件试验的基础上，进行铅精选1尾矿再磨再选全流程开路试验，试验流程及药剂制度见图7，试验结果见表5。

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由表5可知，铅粗精矿再磨经1粗2精后，获得的铅精矿铅品位55.36%，含锌11.61%，铅回收率22.33%，锌回收率0.82%。

2.3 工业试验最终流程及生产指标

结合前述工艺矿物学分析、试验室试验结果及现场配置情况，对原有生产工艺流程进行了改造，并开展了工业试验，工业试验流程见图8。连续运转1个月（90个班次）的平均指标见表6。

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对比表1、表6可知，在基本不改变原铅浮选系统及药剂制度的条件下，改造现场闲置的小球磨机及旋流器进行铅精选1尾矿再磨，再磨后产品仍给入原铅浮选系统中循环。相比原有铅选矿工艺，改进后的浮选工艺应用后，铅精矿铅回收率提高5.50 个百分点，按年处理75 万t 矿石计算，每年可新增铅精矿粉330 t，经济效益显著。

3 结 论

（1）铅精选1 尾矿中的金属矿物主要是闪锌矿、黄铁矿、方铅矿，少量褐铁矿、灰硫砷铅矿、白铅矿等。经镜下检测和单体解离度分析可知，铅矿物解离度仅5%，主要以方铅矿-闪锌矿-黄铁矿多矿物复杂连生，占40%；方铅矿-闪锌矿连生占37%，但一般以小体积与闪锌矿贫连生。少量方铅矿单独与黄铁矿连生，占10%；部分方铅矿与脉石矿物连生，占8%，与脉石矿物连生的方铅矿主要被脉石矿物包裹或半包裹。方铅矿的粒度低，主要在-0.02 mm，是直接影响铅锌矿现场生产指标提高的关键因素。为有效提高该铅锌矿生产指标，减少尾矿中的铅金属流失，推荐新增铅精选1 尾矿分级再磨工艺，提升铅精选1 尾矿中方铅矿整体解离度，进而实现铅精矿中铅金属回收率的有效提升。

（2）试验室试验结果表明，铅精选1 尾矿经再磨可以实现铅锌的高效分离，再磨后铅锌的可浮性差异显著增加，分离效率明显提升，铅能够及时且最大化转化成精矿产品，同时铅精选作业循环量大幅降低，选铅过程中上浮的锌矿物能及时进入锌浮选系统，浮选系统更加流畅平稳。

（3）3 个月的工业生产表明，在不改变原铅浮选系统药剂制度的条件下，改造现场闲置球磨分级系统进行铅精选1尾矿再磨工业试验，改进后的浮选工艺应用后，铅精矿铅回收率提高5.50 个百分点，且经济效益显著。