氧化铅锌矿的选矿研究现状及进展

贺彩琴 张志 苟敏刚 王英

摘要： 由于近几年国家制造业的发展，硫化铅锌矿的开采量大大增加，储量大大减少，所以氧化铅锌矿愈发受人重视，不论是政府还是企业都投入大量资金研究氧化铅锌矿的选矿与利用，本文将总结目前选矿研究现状及最新进展。

关键词： 氧化铅锌矿;选矿研究; 研究现状;

到目前，人类由于科学技术发展的限制，从氧化铅锌矿冶炼技术不够成熟，仍有一定难度，因此使用的铅锌金属还是以从硫化矿冶炼为主，然而，由于早期对硫化铅锌矿的大量开采以及我国经济的高速发展，仅从硫化铅锌矿进行铅锌金属的提炼，已无法满足市场的巨大需求。由于我国铅锌矿储量尤其是氧化铅锌矿储量相当丰富，因此，若能研究制定出氧化铅锌矿的选矿以及提取策略，加强氧化铅锌矿的回收利用不仅能帮助部分冶炼企业升级产业链，还能提高我国能源利用率，促进我国经济与国力的进一步发展。

一、氧化铅锌矿难选原因

氧化铅锌矿成分较硫化铅锌矿成分复杂，其中既有大量可溶盐又有金属氧化物，不利于药剂的选择，给提取带来了困难，氧化铅锌矿中通常含有大量的铝锌，它们极易与矿物中的铁形成固态溶液，从而进入矿物的晶格单元或吸附发生离子交换作用的粘土表面，大大影响分离效果，除此之外还有大量因素严重影响了氧化铅锌矿的提取分离，造成选矿困难。

二、氧化铅锌矿的浮选法发展近况

（一）硫化- 黄药浮选法

硫化浮选法由于应用时间长，浮选技术比较成熟，因此仍作为氧化铅锌矿浮选的主要辦法，硫化浮选主要收集铅锌元素，因此硫化的过程对浮选最终获得有效矿物起着决定性的作用，研究发现在硫化过程中加入捕收剂黄药将提高铅锌矿物的回收率，但是，在实际操作中，黄药只有经过硫酸铜活化才能在浮选中发挥有效捕收作用。 米特罗凡诺夫在实验中发现： 硫化钠浓度与黄药对菱锌矿的吸附成负相关，从而导致菱锌矿的可浮性下降，影响浮选效果。如果相应的改变矿浆的温度，将会有效改变这一状况，经过多次实验证明，矿浆温度提高50 ～ 60℃，将会促进氧化锌中各矿物的硫化，同时提高黄药对的菱铁矿的吸附。Janusz. W等也在后续研究中发现要想实现黄药捕获的良好效果，就需要在开采的氧化铅锌矿中加入硫氢离子和铜离子，对其中的碳酸锌活化。李存兄等先在水热条件下用硫硫化矿物再用丁基黄药浮选，得到铅品位为19.59%，锌品位为35.76%的混合精矿，铅锌回收效果显著，回收率更是高达约70%和80%。但是加温硫化- 黄药浮选法要求原料中禁止出现约-10 μm 的细泥，因此硫化- 黄药浮选法不适合处理含有大量氧化铁的矿石。同时，由于在浮选中提高了矿物的温度，就需要增加能源的消耗，不仅对企业的生产设备提出了更高的要求也大大增加了生产成本，更不利于实行国家低能耗、低排放的要求。

（二）硫化- 胺盐浮选法

硫化- 胺盐浮选法是由 Paul Raffinot发现提出的，并且其在实验中发现以脂肪族第一胺为捕收剂效果明显好于其他阳离子，陈志文等依据贵州的某处矿产特点，研制了十八胺、偏磷酸钠为主的药剂，将原矿的锌品位提高了近六倍，回收率高达82.27%，实现了高效分选氧化铅锌矿。但硫化- 胺法使用时也有一定限制： 需要使用大量药剂，对可溶盐和矿泥敏感，如果想实现高要求的精矿品位，就必须进行脱泥处理，这就造成锌元素的大量损失。

（三）直接用脂肪酸浮选

氧化铅锌矿中若含大量碳酸盐、 泥质脉石、硅酸盐类脉石，以脂肪酸类物质作为捕收剂浮选结果良好，首先试验成功的是法国人J. M. Cases 等人，在实验中首先利用次工艺对氧化铅锌矿石进行处理，对白铅矿的浮选使用加温硫化- 黄药法，最后用油酸对菱锌矿进行浮选，不仅得到品位为44.60%的高品位的锌精矿，更实现了回收率达84. 50%的选别指标，脂肪酸浮选研究时间虽早，但由于其对部分无机盐较低的选别效果，一直没得到广泛应用。

（四）螯合捕收剂浮选

鳌合捕收剂是近几年的研究热点，相较之前其他的捕收剂，鳌合捕收剂具有较高的选择性，因而广受人们重视，一直位于科技前沿的美国专利部门曾对外宣称，螯合捕收剂若使用巯基羧酸醋，尤其是四甲基二戊基三巯基丙酸醋，浮选时对于一些难选别的氧化铅锌矿捕收效果良好。最近一段时间，又有研究人员如王祖旭等人发明了新型螯合剂解决了氧化铅锌矿冶炼时的铅锌难以分离的问题。

三、浸出法

浸出法的原理就是使用化学手段将要提取出的组分转变成可溶性物质，将其选择性的溶解出来，最终将待提取金属回收。氧化铅锌矿物由于其自身化学性质可以直接用化学试剂浸出。因此，对于浸出法的研究就变得愈发重要，浸出法的技术困难主要是技术不成熟有一定难度，同时对于浸出液的处理也未找到合理的方案。但是部分研究人员正在攻克这一技术难关，比如贺山明等研究加压酸浸工艺，他们以空气加压到0.6MPa、硫酸浓度140g/L、反应时间2h、浸出温度控制130℃、固液体积质量比1∶5、搅拌速度600 r /min、等条件下实现锌浸出率近乎97%，铅入渣率约98%，渣中铅锌含量差别较大，可直接进行冶炼，若技术成熟，一定会帮助企业有效提高铅锌矿的回收率。

四、实行联合浮选流程

由于氧化铅锌矿自身成分复杂，伴生矿比较多，因此单一的浮选法已经不能完全满足工艺生产要求，目前大部门工厂针对开采的矿藏的特点 ，制定适宜分离的联合浮选流程，以期提高铅锌及其他矿物的提取率 比如初选时使用硫化焙烧，重选时采取浮选、磁选以及烟化挥发- 浸出- 浮选多种工序，这些工序的使用使生产有了一定的流程，便于管理以及规模化生产，最重要的是联合流程的引入显著提高了氧化铅锌矿选别的效果。

五、结语

氧化铅锌矿石相对于硫化铅锌矿而言，不仅成分复杂、结构组织多样化，而且可溶性盐类含量高种类广、易泥化，所以对于其的选别和利用也有一定难度，由于资金以及技术的问题，虽然氧化铅锌矿的选矿工艺和浮选药剂都有了一定的成果，仍未走向工厂只适合实验室阶段，对于研究人员而言，如何研究出新型浮选工艺、找到高效的廉价药剂、攻克技术难题、制定出科学合理有效的联合工艺是迫在眉睫的问题，这将大大提高我国能源利用率，有效缓解即将到来的能源危机。

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