云南某铅锌矿石选矿试验研究

张文平

(山东黄金矿业科技有限公司 选冶实验室分公司，山东 烟台 261441)

我国铅锌矿产资源比较丰富，生产能力、消费量、出口量都居世界前列，是我国的优势矿种[1-3]。我国铅锌矿矿产资源在华南、西部分布较多，总体特征是富矿少，低品位矿多；大型矿少，中小型矿多；伴生元素较多，矿石类型复杂，开采难度较大[4-5]。铅与锌作为重要的基础性材料，随着当前铅锌矿产资源的开采难度越来越大，资源的充分、高效利用在开发过程中的重要作用越来越凸显[6]。云南是我国主要的铅锌矿产地之一，针对云南该类铅锌矿石开展系统性的选矿试验研究，可以为后期该矿石资源的高效开发提供重要的参考依据[7-10]。

1 矿石组分

1.1 化学成分

某铅锌矿石化学成分分析结果见表1。从表1可以看出，该矿石中铅含量为1.31%、锌含量为1.22%，伴生贵金属金、银含量分别为0.13、34.02 g/t。

表1 矿石化学成分分析结果Table 1 Results of chemical composition analysis of ore /%

1.2 铅、锌化学物相分析

矿石中铅、锌的化学物相分析结果分别见表2、表3。

表2 矿石中铅的化学物相分析结果Table 2 Results of chemical phase analysis of lead in ores /%

表3 矿石中锌的化学物相分析结果Table 3 Results of chemical phase analysis of zinc in ores /%

从表2与表3可以看出，矿石中硫化铅中铅占90.12%，氧化铅中铅占9.04%，其他铅为铅硬锰矿中的铅；硫化锌中锌占89.28%，氧化锌中锌占10.06%，其他锌为锌黑锰矿中的锌。

1.3 矿物组成

通过显微镜下光片鉴定及MLA自动检测综合分析，矿石中铅矿物主要为方铅矿，其次为白铅矿，另有少量铅硬锰矿；锌矿物主要为闪锌矿，另有少量锌黑锰矿；其它金属硫化矿物主要为黄铁矿，其次为白铁矿、黄铜矿等；其他金属氧化物主要为菱锰矿，其次为软锰矿、黑锰矿等。非金属矿物主要为石英，其次为云母、绿泥石、正长石、白云石、方解石，另有少量黑云母、重晶石、磷灰石等。矿石矿物组成及相对含量见表4。

表4 矿石的矿物组成及相对含量Table 4 Mineral compositions and relative content of ores /%

2 试验

2.1 粗选磨矿细度试验

粗选磨矿细度是很重要的一个工艺参数，直接影响到铅、锌矿物的浮选效果。粗选磨矿细度试验流程如图1所示，试验结果见表5。

图1 粗选磨矿细度试验工艺流程Fig.1 Technological process of grinding fineness test for roughing

从表5可知，铅粗精矿中铅的品位随磨矿细度的增加呈下降趋势，而回收率呈先升高后降低的变化趋势，在磨矿细度为-0.074 mm占70%时有最大回收率，而此时锌的回收率也较高。综合考虑，磨矿细度选用-0.074 mm占70%。

表5 粗选磨矿细度试验结果Table 5 Test results of grinding fineness in roughing /%

2.2 铅浮选条件试验

2.2.1 铅粗选硫酸锌用量试验

铅粗选硫酸锌用量试验流程如图2所示，试验结果见表6。

图2 铅粗选硫酸锌用量试验工艺流程Fig.2 Technological process of zinc sulfate dosage test for lead roughing

表6 铅粗选硫酸锌用量试验结果Table 6 Test results of zinc sulfate content in lead roughing

从表6可知，随着硫酸锌用量的增加，铅粗精矿中锌含量逐渐降低，而铅的回收率也逐渐降低，用量从800 g/t增加到1 200 g/t时，铅回收率下降幅度明显增大。综合考虑，为了获得较为理想的产品，铅粗选硫酸锌用量选用800 g/t。

2.2.2 铅粗选石灰用量试验

铅粗选石灰用量试验流程如图3所示，试验结果见表7。

图3 铅粗选石灰用量试验工艺流程Fig.3 The technological process of the test of the amount of lime used in lead roughing

从表7可知，随着石灰用量的增加，铅粗精矿中铅的回收率呈缓慢降低趋势，下降幅度不明显，而锌的回收率逐渐升高，综合考虑产品中铅、锌含量及后续试验，铅粗选作业石灰用量控制在1 400 g/t。

表7 铅粗选石灰用量试验结果Table 7 Test results of the amount of lime used in lead roughing

2.2.3 铅粗选捕收剂种类试验

将原矿磨至-0.074 mm占70%，考察苯铵黑药、AB、乙黄药等捕收剂对该矿石中铅矿物及伴生贵金属的选别效果，试验流程见图4，试验结果见表8。

图4 铅粗选捕收剂种类试验工艺流程Fig.4 Technological process of type test of lead roughing collector

从表8可知，与其它组合的捕收剂相比，采用AB作为捕收剂时，可以得到较好的浮选指标，因此，后续试验采用AB作为铅粗选的捕收剂。

表8 铅粗选捕收剂种类试验结果Table 8 Test results of types of collectors for lead roughing

2.2.4 铅精选硫酸锌用量试验

铅精选硫酸锌用量试验流程见图5，试验结果见表9。

图5 铅精选硫酸锌用量试验工艺流程Fig.5 Technological process of zinc sulfate dosage test for lead concentration

表9 铅精选硫酸锌用量试验结果Table 9 Test results of zinc sulfate content in lead concentrate

由表9可知，随着硫酸锌用量的增加，铅精矿中铅品位逐渐升高，回收率略有下降，而铅精矿中锌含量呈下降趋势；为了得到铅回收率高和锌含量低的铅精矿产品，综合考虑，铅精选硫酸锌用量以600 g/t为宜。

2.2.5 铅精选石灰用量试验

铅精选石灰用量试验流程见图6，试验结果见表10。

图6 铅精选石灰用量试验工艺流程Fig.6 Test process flow of lead concentrate lime dosage

表10 铅精选石灰用量试验结果Table 10 Test results of lead concentration in lime

从表10可知，随着石灰用量的增加，铅精矿中铅品位逐渐升高，但铅回收率略有降低。为了兼顾较高的铅精矿品位和回收率，铅精选石灰用量以600 g/t为宜。

2.2.6 铅精选水玻璃用量试验

铅精选水玻璃用量试验流程见图7，试验结果见表11。

图7 铅精选水玻璃用量试验工艺流程Fig.7 Test process flow of lead concentration sodium silicate

表11 铅精选水玻璃用量试验结果Table 11 Test results of lead concentration in sodium silicate

从表11可以看出，随着水玻璃用量的增加，铅精矿中铅品位明显升高，但铅回收率有小幅降低，为了兼顾较高的铅精矿品位和回收率，铅精选水玻璃用量以40 g/t为宜。

2.3 锌浮选条件试验

2.3.1 锌粗选石灰用量试验

采用铅浮选尾矿进行锌浮选试验，锌粗选碳酸钠用量试验流程见图8，试验结果见表12。

图8 锌粗选石灰用量试验工艺流程Fig.8 Technological process of lime dosage test for zinc roughing

表12 锌粗选石灰用量试验结果Table 12 Test results of lime content in zinc roughing

从表12可知，随着石灰用量的增加，锌粗精矿锌品位随之提高，锌粗精矿中硫含量下降较为明显。为了得到较高的锌粗精矿品位和回收率，锌粗选石灰用量以1 600 g/t为宜。

2.3.2 锌粗选硫酸铜用量试验

锌粗选硫酸铜用量试验流程见图9，试验结果见表13。

图9 锌粗选硫酸铜用量试验工艺流程Fig.9 Technological process of zinc roughing copper sulfate dosage test

表13 锌粗选硫酸铜用量试验结果Table 13 Experimental results of the amount of copper sulfate used in zinc roughing

从表13可以看出，随着硫酸铜用量的增加，锌的品位逐渐提高，其回收率先升高后降低，为了的得到较高锌品位和回收率的产品，锌粗选硫酸铜用量以160 g/t为宜。

2.3.3 锌粗选水玻璃用量试验

锌粗选水玻璃用量试验流程见图10，试验结果见表14。

图10 锌粗选水玻璃用量试验工艺流程Fig.10 Technological process of sodium silicate content test for zinc roughing

从表14可以看出，随着水玻璃用量的增加，锌粗精矿锌品位变化不大，锌回收率略有下降。综合考虑成本和试验效果，锌粗选不加水玻璃。

表14 锌粗选水玻璃用量试验结果Table 14 Test results of sodium silicate content in zinc roughing

2.4 闭路试验

在以上条件试验的基础上，采用铅锌依次优先浮选工艺流程开展了闭路试验，试验流程见图 11，闭路试验结果表明，铅锌依次优先浮选流程可获得较好的铅指标和锌指标，试验结果见表15。

表15 铅锌依次优先浮选工艺流程闭路试验结果Table 15 Results of closed-circuit test of successively preferential flotation process of lead and zinc /%

图11 铅锌依次优先浮选闭路试验工艺流程Fig.11 Technological process of closed circuit test of lead and zinc flotation

3 结论

1)原矿中有价元素铅和锌的品位分别为1.32%和1.22%，矿石中的铅矿物主要为方铅矿，锌矿物主要为闪锌矿，其它金属硫化矿物主要为黄铁、白铁矿、黄铜矿等。脉石矿物主要为石英、云母、绿泥石、正长石、白云石、方解石等。

2)通过条件试验确定最佳磨矿细度、浮选药剂的最优组合和用量、合理的工艺流程，通过铅锌优先浮选流程闭路试验，可获得指标为铅品位66.01%、含锌3.40%、含金1.87 g/t、含银1 846 g/t、铅回收率为87.71%的铅精矿和锌品位62.29%、含铅1.05%、含金0.52 g/t、含银160 g/t、锌回收率为83.05%的锌精矿，为该矿石资源的开发提供了重要的参考依据。