组合捕收剂提高硫氧混合型铅锌矿浮选回收率试验研究

组合捕收剂提高硫氧混合型铅锌矿浮选回收率试验研究
肖骏;黄圣淇;董艳红;陈代雄
【摘要】广西某硫氧混合型铅锌矿含Pb 1.01％、Zn 4.24％.经分析发现矿石中部分铅矿物氧化为铅矾等矿物,致使现场生产铅回收率较低.研究采用新型组合捕收剂丁基黄原酸甲酸乙酯+乙硫氮在最优配比为4∶1条件下取代了原有的捕收剂,全流程闭路试验结果表明:新型组合捕收剂可有效地提高铅精矿中铅的回收率,对部分铅矾矿物兼具有捕收效果.
【期刊名称】《湖南有色金属》
【年(卷),期】2017(033)005
【总页数】5页(P13-17)
【关键词】组合捕收剂;硫氧混合型铅锌矿;丁基黄原酸甲酸乙酯
【作者】肖骏;黄圣淇;董艳红;陈代雄
【作者单位】湖南有色金属研究院复杂铜铅锌共伴生金属资源综合利用湖南省重点实验室,湖南长沙410100;长沙市铁路第一中学,湖南长沙410001;湖南有色金属研究院复杂铜铅锌共伴生金属资源综合利用湖南省重点实验室,湖南长沙410100;湖南有色金属研究院复杂铜铅锌共伴生金属资源综合利用湖南省重点实验室,湖南长沙410100
【正文语种】中文
【中图分类】TD923
自然界中的方铅矿在淋蚀、风化等作用下先生成可溶性盐类的铅矾、铅铁矾矿物，再通过水解等作用演化为白铅矿等碳酸铅矿物［1］。

由于常见的硫氧混合性铅锌矿氧化率不高，致使铅矿物的主要氧化产物为铅矾等硫酸盐矿物，此类矿物不能与硫化钠、硫氢化钠等硫化剂发生硫化作用，故无法通过硫化－黄药法加以回收［2］，所以现阶段国内外大多数的硫氧混合型铅锌矿铅的回收率较低，造成了大量的铅金属流失于尾矿中，同时由于尾矿中的铅赋存形式多为可溶盐状态，造成了尾矿库中的重金属铅含量超标［3］。

所以强化硫氧混合型铅锌矿中的铅矿物的回收不仅具有增加矿山金属产值的经济效益，也具有降低环境污染风险的社会效益。

现阶段对于硫氧混合型铅锌矿中的铅矾矿物综合回收方式主要有两种：（1）通过联合工艺如重－浮联合工艺、选－冶联合工艺对不同状态的铅矿物进行回收。

如曾茂青［4］等针对云南某堆存氧化铅矿石中铅矾占有率高、常规浮选方法回收率低的特性，采用浮选回收硫化铅—浮选尾矿分级摇床重选回收铅矾矿物的方式显著提高了铅的回收率；（2）电位调控条件下对铅矾矿物的浮选回收。

该方法通过使用硫化钠等硫化剂调整矿浆电位，在大量的长链黄药条件下提高了铅矾矿物的可浮性，但该法具有可操作性差、药剂成本高等缺点［5］。

本研究的研究对象为广西某大型硫氧混合型铅锌矿，该矿矿石中铅氧化率较高，且矿石中的铅的主要氧化矿物为铅矾，选矿回收难度较大，本试验拟通过使用黄原酸酯类捕收剂＋硫氮类组合捕收剂强化对该铅锌矿中的铅矾等矿物的回收，进而达到提高该硫氧混合型铅锌矿铅金属回收率的目的。

1.1 矿石的化学成分及矿物组成
原矿矿石取自现场生产皮带样，对原矿进行破碎—对辊—磨矿后进行取样多元素分析，得出矿石中的化学成分见表1。

通过对该硫氧混合型铅锌矿矿石样品进行偏光显微镜下鉴定、化学多元素和扫描电镜分析等综合研究，查明该铅锌矿中主要金属矿物为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿，其
次为褐铁矿、灰硫锑铅矿等，脉石矿物主要为白云石、方解石、云母等，以及少量的石榴子石、石英、高岭土、透辉石、角闪石等。

矿石中的主要矿物组成及相对含量见表2。

1.2 铅锌矿物的赋存状态和目的矿物的嵌布特征
对矿石中的铅、锌物相分析，得到铅、锌金属赋存及分配状态见表3。

由表3可看出，该铅锌矿属于典型的硫氧混合型铅锌矿，铅、锌均有部分氧化，铅氧化率较高，其赋存于方铅矿中的铅占总铅的59.41%，其分布率即为硫化铅的理论最高回收率，有25.73%的铅金属赋存于铅矾、铅铁矾等铅矿物之中，此类铅矿物亲水性强，不易被常规的硫化剂硫化［6］，此为提高该硫氧混合型铅锌矿产出价值的难点和重点。

对该硫氧混合型铅锌矿代表性矿石进行扫描电镜分析，电镜图如图1所示。

从图1可看出，该矿石中的方铅矿主要沿胶态闪锌矿和黄铁矿的碎裂缝充填交代，呈不规则粒状或脉状分布，嵌布粒度0.001～0.05 mm，有部分微细粒或极微细粒方铅矿呈浸染状或微细脉状分布在白云石等脉石中，或充填于胶态结晶的隐晶质黄铁矿晶粒间微细缝隙中。

1.3 影响选矿的工艺矿物学特性
由表1、表2、表3和图1可看出，该铅锌矿属于典型的硫氧混合型铅锌矿，矿石中主要目的矿物为方铅矿、闪锌矿，铅的氧化率较高，赋存在铅矾、铅铁矾中的铅占25.73%，由于铅矾、铅铁矾矿物可浮性极差，为该硫氧混合型铅锌矿的选矿的难点，同时，原矿中的方铅矿与闪锌矿、黄铁矿、白云石等脉石矿物连生包裹关系复杂，有部分微细粒或极微细粒方铅矿呈浸染状或微细脉状分布在白云石、黄铁矿等脉石中，为了得到高品质的铅精矿产品，矿石中的方铅矿的嵌布状态对选矿过程中铅锌、铅硫分离提出了更高的要求［7］。

2.1 原则工艺流程的确定
由工艺矿物学分析结果可知，该硫氧混合型铅锌矿锌、硫含量较高，主要的脉石矿物为以白云石、方解石为主的碳酸盐矿物，通过采用重－浮联合工艺进行探索试验，重选精矿铅、锌、硫含量较高，不利于后续铅、锌精矿的单独产出，同时重选尾矿达不到抛废的标准。

脱泥浮选不能改善浮选环境，亦致使大量的铅、锌金属流失。

所以拟定的原则工艺流程为：在对现场生产工艺流程无较大幅度的改动条件下，通过药剂制度的优化，提高部分氧化铅矿物在铅浮选作业的回收率。

2.2 组合捕收剂的筛选和确定
2.2.1 硫化钠用量条件试验
由铅物相分析结果可知，该铅锌矿铅氧化率较高，其中有25.73%的铅赋存于铅矾、铅铁矾等硫酸盐矿物中，7.92%的铅赋存于碳酸铅矿物中，为了提高总铅的回收率，进行硫化钠用量条件试验，试验流程如图2所示，所得结果如图3所示。

由图2、图3结果可看出，在使用乙硫氮＋丁黄药作为铅矿物的捕收剂时，在铅粗选作业中加入硫化钠作为硫化剂，可以部分提高铅粗选铅的回收率，但该硫氧混合铅锌中的黄铁矿、毒砂矿物优于碳酸铅等矿物被活化，被活化后的硫砷矿物很难再被石灰等抑制剂所抑制。

如图3所示，在硫化钠为25 g／t条件下，铅粗精矿产
率急剧上升，粗精矿中铅品位下降3.10%左右，此时铅粗精矿含As 2.2%，铅尾
矿含As 0.04%，铅粗精矿中As回收率达到了68%，表明少量的硫化钠对该硫氧混合铅锌矿矿石中的砷矿物具有诱导活化效果［8］，为了避免最终铅精矿砷含量超标，所以铅粗选作业宜不添加硫化钠。

2.2.2 捕收剂种类条件试验
捕收剂种类条件试验流程如图2所示，固定铅粗选磨矿细度为－0.074 mm占74%，该磨矿细度与该铅锌矿现场生产入选细度一致，固定石灰用量为1 500 g／t，硫酸锌用量为240 g／t，硫化钠用量为 0，以捕收剂种类为变量，筛选了数种捕收剂及组合捕收剂对比现场生产药剂制度对该铅锌矿铅矿物的捕收及选择性的效
果，试验结果见表4。

由表4结果可看出，对比相同用量的药剂制度条件下，现场生产的乙硫氮＋丁黄
药组合捕收剂相比于单用乙硫氮和丁黄药时，一段粗选所得铅粗精矿中铅回收率最高，铅粗精矿中锌互含低于单用丁黄药时粗精矿中的锌含量，而只使用丁黄药时致使粗精矿产率上升，不利于后续的铅锌分离，所以丁黄药及长链黄药不能大量添加，使用丁基黄原酸甲酸乙酯＋乙硫氮组合捕收剂时，所得精矿品位和回收率均高于其它的药剂组合，浮选效果最好，这是由于在该组合条件下，不同活性的捕收剂在铅矿物表面发挥了协同吸附的效果，乙硫氮对于上浮速率快的方铅矿优先吸附，而丁基黄原酸甲酸乙酯对亲水性的铅矾、氧化铅矿物亦发生了吸附，致使总的吸附层密度增大，有效地提高了总铅的回收率［9］。

2.2.3 组合捕收剂配比条件试验
在确定丁基黄原酸甲酸乙酯＋乙硫氮组合作为拟定的捕收剂组合后，为了最大幅度地发挥这两种药剂对硫氧混合铅锌矿中铅矿物的正协同捕收作用，进行了在固定总用量条件下的捕收剂配比条件试验，试验流程如图2所示，固定石灰用量为1 500 g／t，硫酸锌用量为 240 g／t，硫化钠用量为 0，以捕收剂用量为变量，所得结
果如图4所示。

由图4结果可看出，当丁基黄原酸甲酸乙酯与乙硫氮配比为4∶1时，此时铅粗精矿的品位和回收率均较高，呈现出较好的对铅矿物的正协同捕收作用，所以铅粗选最适捕收剂用量为160 g／t＋40 g／t。

2.3 药剂制度优化后铅浮选闭路试验
在确定了新型组合捕收剂对广西某硫氧混合铅锌矿中的难选铅矿物具有良好的协同捕收作用后，进行了不改变现场工艺流程、仅优化捕收剂的铅浮选闭路试验，试验流程如图5所示，所得指标见表5。

由表5可看出，采用如图5所示的药剂制度，可得到含Pb 50.45%、Zn 3.76%，
Pb回收率为63.42%的铅精矿。

而现场生产的药剂制度是铅浮选所用捕收剂乙硫
氮＋丁黄药，粗选用量为160 g／t＋40 g／t，铅扫选1用量为60 g／t＋20 g
／t，铅扫选2用量为30 g／t，其它药剂种类和用量与图5一致，现场药剂制度
铅闭路试验指标见表6。

对比表5和表6的指标可看出，采用新型组合捕收剂较现场生产药剂制度在其它
条件一致时，所得铅精矿品位接近，但铅回收率提高了6.76%，新指标中铅回收
率高于硫化铅的理论回收率，表明丁基黄原酸甲酸乙酯对铅矾等铅氧化物具有一定的捕收效果。

1.广西某硫氧混合型铅锌矿含Pb 1.01%、Zn 4.24%，矿石中部分铅矿物被氧化为可溶性的铅矾、铅铁矾等硫酸铅矿物，赋存于此部分的铅占总铅的25.73%，采用常规的方法很难将其回收。

2.硫化钠用量条件试验结果表明：硫化钠对硫砷矿物活化速率高于氧化铅矿物，不利于铅精矿的产出。

3.研究筛选出新型组合捕收剂丁基黄原酸甲酸乙酯＋乙硫氮在最优配比为4∶1条
件时，可最大限度地提高组合捕收剂对该硫氧混合铅锌矿中铅矿物的正协同捕收效果，实现了对部分铅矾矿物的回收，相同条件下药剂制度对比铅闭路试验结果表明：新型组合捕收剂可提高铅回收率6.76%，可推广使用。

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