某铅锌银多金属硫化矿选矿工艺研究

某铅锌银多金属硫化矿选矿工艺研究
王李鹏，任琳珠
（西北矿冶研究院矿物工程研究所甘肃省白银市730900）
摘要：针对某铅锌银多金属硫化矿矿石性质特点，综合考虑经济效益因素，提出采用铅部分优先-铅锌混合浮选工艺流程，配合采用选择性好的新型铅矿物捕收剂D25和新型锌矿物抑制剂T8，较好的实现了该矿石的综合回收。

实验室小型闭路试验获得铅精矿铅、银品位分别为70.30%、5886.55 g/t，回收率分别为48.27%、30.65%；铅锌混合精矿铅、锌、银品位分别为15.24%、45.06%、2846.36g/t，回收率分别为46.38%、93.25%、65.67%，铅、银总回收率94.65%、96.32%的较好指标。

关键词：多金属矿；部分优先浮选；混合浮选；银回收
中图分类号：TD952 文献标识码：A
Experimental Study on Beneficiation Process of a Lead-Zinc-Silver
Polymetallic Ore
Wang Li-peng REN Lin-zhu
（Mineral Engineering Research Institute of Northwest Research Institute of Mining and
Metallurgy,Baiyin,Gansu 730900）
Abstract:According to the lead-zinc-silver polymetallic ore characteristics and in the view of economic benefit, the experiment developed lead partially preferential flotation and lead-zinc bulk flotation flowsheet adding the new type lead collector D25 and the new type zinc depressant T8.It can get the comprehensive recovery of the ore.Good indexes are obtained with lead concentrate containing 70.30% lead and 5886.55g/t silver, lead recovery of 48.27% and silver recovery of 30.65%;lead-zinc concentrate containing 15.24% lead ,45.06% zinc and 2846.36g/t silver, lead recovery of 46.38% ,zinc recovery of 93.25% and silver recovery of 65.67%;the total lead recovery of 94.65%and silver recovery of 96.32%.
Keywords：polymetallic ore;partially preferential flotation;bulk flotation;silver recovery.
铅锌矿作为重要的有色金属矿产资源，在国民经济发展中具有重要地位，广泛应用于各种行业和领域。

我国铅锌矿矿产资源丰富，约占世界总量的24%以上，居世界前列[1]。

尽管如此，由于近年来不断开发，我国铅锌矿矿产资源的保有储量迅速减少，高品位优质资源濒于耗尽，导致目前“易选少、难选多”的现状，目前铅锌矿资源类型复杂，各矿物间共生致密，嵌布关系复杂多变，铅锌多金属选矿已经成为多金属硫化矿选矿中的难题之一[2-6]。

硫化铅
锌矿中常会伴生有金、银等贵金属元素，具有较高的回收利用价值，如何在保证铅、锌回收
率不被影响的情况下，最大限度的回收金、银等伴生贵金属元素，实现矿产资源开发经济效
益最大化，具有十分重要的意义。

国内外铅锌银多金属硫化矿选矿均以浮选为主，传统的原则流程有：铅锌优先浮选工艺
和铅锌混合浮选再分离工艺，目前生产实践中铅锌优先浮选工艺应用最为广泛。

伴随冶金技
术水平提升，近年来，针对复杂难选铅锌矿石，铅锌混合浮选产出混合铅锌精矿的生产工艺
应用也越来越多，与此同时，铅部分优先-铅锌混合浮选工艺可以最大限度的回收银矿物，
此工艺在铅锌银等多金属硫化矿选矿中的研究也越来越多。

本文在详尽的工艺矿物学研究基础上，确定采用铅部分优先-铅锌混合浮选工艺流程，
配合使用新型锌抑制剂T8和新型铅捕收剂D25（T8为无机盐类组合抑制剂，其对锌矿物的
组合抑效果好；D25为黄原酸盐与硫氮类组合捕收剂，其在铅锌分选过程中对铅矿物的选择
性和捕收能力均较好），实现了铅锌矿物的有效回收，并最大限度的使伴生银富集于铅精矿
和铅锌混合精矿中，克服了伴生银富集于锌精矿中不能计价的弊端。

1 矿石性质
矿石主要金属矿物为方铅矿、闪锌矿；银矿物为黝铜矿、硫锑银矿及自然银；脉石以石
英为主，少量方解石、绢云母等。

该矿石闪锌矿和方铅矿大部分易解离，少量呈细粒或细脉
状嵌布，难以单体解离；银矿物含量很少，粒径粗细不等，分布不均匀，以分布于方铅矿中
为主，其次闪锌矿中，脉石中含量较少。

矿石化学多元素分析结果见表1，矿石铅、锌物相
分析见表2。

由表1和表2可知，该矿石属于原生硫化矿，其中可回收的有价元素为铅、锌、银。

表1 矿石化学多元素分析结果
Table 1 Multi-elementary analysis results of the ore /%
元素Mo Pb Zn Cu Fe Sn S Al2O3Sb 含量<0.001 2.23 3.28 0.10 4.76 0.01 2.23 10.57 0.027 元素Ni As MgO WO3SiO2CaO Au Ag
含量<0.01 0.055 2.71 <0.01 53.57 14.98 <0.1g/t293.1g/t
表2 铅、锌物相分析结果
Table 2 The analysis results of lead and zinc phase /%
相别硫化物中铅氧化物中铅其它铅总铅硫化物中锌氧化物中锌其它锌总锌含量 2.190 0.033 0.010 2.233 3.140 0.037 0.080 3.257
占有率98.07 1.48 0.45 100.0 96.41 1.13 2.46 100.0 2 试验结果及讨论
2.1 工艺流程及药剂制度
根据矿物可浮性和浮游速度的差异，铅锌矿选矿流程主要分为优先浮选流程、混合浮选
流程及联合流程三大类[7-8]。

针对该矿石的特点，借鉴国内外同类矿石的研究成果，通过大
量的探索试验，为了使工艺流程更加合理可靠，对铅锌顺序优先浮选流程及铅部分优先-铅
锌混合浮选流程进行了详细的试验研究。

经详细的工艺流程及条件试验，确定铅锌优先浮选铅循环采用一次粗选、两次精选、一
次扫选，锌循环采用一次粗选、三次精选、一次扫选的流程结构；确定铅部分优先-铅锌混
合浮选工艺铅部分优先采用一次快速浮选、一次精选，铅锌混选采用一次粗选、两次精选、
一次扫选的流程结构；两种工艺流程均选用石灰、T8、D25、硫酸铜、丁基黄药和松醇油为
选矿药剂。

2.2 小型闭路浮选试验结果
在条件试验基础上，铅锌优先浮选工艺、铅部分优先-铅锌混合浮选工艺的小型闭路浮
选试验工艺流程及条件分别见图1、图2。

试验结果见表3。

原矿
图1 铅锌优先浮选闭路试验工艺流程
Fig.1 Flowsheet of lead and zinc preferential flotation closed circuit test
表3 闭路试验结果
Table 3 Results of closed-circuit test /%
工艺 方案
产品
名称 产率
品位
回收率
Pb Zn Ag* Pb Zn Ag 铅锌优先浮选
铅精矿
3.20 6
4.25 6.02 5631.60 92.12
5.89 61.38 锌精矿 5.70 0.85 49.86 1685.60 2.17 8
6.87 32.72 尾矿 91.10 0.14 0.26 19.01 5.71
7.24
5.90
原矿 100.00 2.23 3.27 293.61 100.00 100.00 100.00 铅部分优
先-铅锌混
浮
铅精矿
1.53
70.30
1.88
5886.55
48.27
0.88
30.65
铅锌精矿
6.78
15.24
45.06
2846.36
46.38
93.25
65.67
尾矿
91.69
0.13
0.21
11.79
5.35
5.88
3.68
原矿
100.00
2.23
3.28
293.86
100.00 100.00 100.00
两种方案的闭路浮选试验结果可知，铅锌优先浮选工艺获得了合格的铅精矿和锌精矿，
原矿
图2 铅部分优先-铅锌混合浮选闭路试验工艺流程
Fig.1 Flowsheet of lead partially preferential flotation and lead-zinc bulk flotation closed circuit test
铅精矿中铅回收率92.12%、银回收率为61.38%，锌精矿中锌回收率86.87%，该工艺通过“强拉强压”实现了铅锌矿物的分选，锌回收率较低，且锌精矿中银不计价；铅部分优先-铅锌混浮工艺可获得高品质铅精矿和铅锌精矿，铅精矿中铅回收率48.27%、银回收率30.65%，铅锌精矿中铅回收率46.38%、锌回收率93.25%、银回收率65.67%，铅精矿和铅锌精矿中铅、银总回收率分别达94.65%、96.32%，该工艺避免了强拉强压，将可浮性好的铅矿物部分优先浮选获得铅精矿、将可浮性差的铅矿物与锌矿物一起上浮获得铅锌精矿，其生产操作简单，且银在铅精矿和铅锌精矿中均计价，但铅锌精矿中铅、锌的计价系数均低于单一精矿。

2.3 经济效益对比
本次计算按每吨原矿估算其产值，其估算基础数据如下：原矿品位：Pb为2.23%；Zn 为3.28%；银293.1g/t。

铅锌优先浮选工艺：铅精矿中铅回收率为92.12%、银回收率61.38%，锌精矿中锌回收率86.87%。

铅部分优先-铅锌混合浮选工艺：铅精矿中铅回收率48.27%、银回收率30.65%，铅锌精矿中铅回收率46.38%、锌回收率93.25%、银回收率65.67%。

金属价格（2017年7月-2018年6月SHFE期货平均价）：Pb按18533.75元/吨；Zn按24102.5元/吨；银按3.96元/克。

冶炼成本及折价系数按西北铅锌冶炼厂的折价标准取值，冶炼成本及折价系数标准见表4，两种工艺选矿产品产值估算结果见表5。

由表5可以看出，采用铅部分优先-铅锌混合浮选工艺经济效益高于采用铅锌优先浮选工艺。

表4 铅锌冶炼成本及折价系数标准
Table 4 Smelting cost of lead-zinc and discount factor standard of lead-zinc-silver 产品名称Pb Zn Ag
铅精矿冶炼成本2500元/吨不计价折价系数0.78 铅锌精矿折价系数0.63 折价系数0.53 折价系数0.65
锌精矿不计价冶炼成本5000元/吨不计价
表5 两种工艺选矿产品经济产值计算结果
Table 5 Calculation results of economic output value of two process mineral processing products
方案产品名称
产品经济产值(元/吨原矿)
Pb Zn Ag 合计
铅锌优先浮选铅精矿329.38 - 555.69
1429.36 锌精矿- 544.29 -
铅部分优先-铅锌混合
浮选
铅精矿172.59 - 277.48
1456.99 铅锌精矿120.76 390.72 495.44
3 工艺特点及分析
1）本文推荐采用铅部分优先-铅锌混合浮选工艺。

优先浮选工艺可操作性强，精矿质量
易得到保障，对原矿性质的适应性较强，其适用于矿物组成简单、目的矿物可浮性差异大、共生关系简单、嵌布粒度较粗的矿石，其应用范围最广，有利于有用矿物与有用矿物之间、有用矿物与脉石之间的分离。

近年来，伴随冶金技术水平的不断提升，铅锌混合精矿可经ISP工艺，实现铅、锌、银等有价组分的综合回收。

为此，利用选冶联合思路，对推进高银铅锌矿的资源综合利用水平，实现经济产值最大化具有重要意义。

本文推荐的铅部分优先-铅锌混合浮选工艺，有效结合了铅锌优先浮选工艺和铅锌混合浮选工艺优点。

与铅锌顺序优先浮选工艺相比，可以避免富集于锌精矿中银不计价的情况，且铅、锌、银总回收率提高，选矿成本降低，由表6计算结构可知，铅部分优先-铅锌混合浮选工艺较铅锌优先浮选工艺，处理每吨原矿产品产值提高27.63元，且缩短了工艺流程结构。

与铅锌混合浮选工艺相比，虽然工艺流程略复杂、选矿成本略高，但充分利用矿物可浮性原理，获得部分高品质铅精矿，实现了产品产值最大化。

2）铅部分优先浮选作业采用无毒低廉的新型锌矿物抑制剂T8和选择性好的新型铅矿物捕收剂D25，大幅度降低了铅精矿中锌含量，有效提高了铅锌混合精矿中锌回收率。

对于铅部分优先-铅锌混合浮选工艺，铅矿物的分配是关键，铅部分优先浮选作业中铅矿物上浮量过多，则导致铅锌混合精矿中铅品位降低，达不到铅锌精矿质量标准，铅部分优先浮选作业中铅矿物上浮量过少，则导致产品产值降低。

如何实现铅矿物的合理分配，铅部分优先浮选作业中锌高效抑制剂和铅选择性捕收剂是关键影响因素。

为此，本文在大量探索试验基础上，设定磨矿细度为−74 μm占65%，铅部分优先浮选作业石灰用量为6 000 g/t，松醇油用量为5g/t，对比了J-622、SN-9、和D25三种捕收剂和硫酸锌和T8中两种抑制剂的浮选效果，结果发D25的捕收能力强、选择性好，且兼有一定的起泡性，T8的选择性抑制效果明显优于硫酸锌，且无毒、绿色环保。

铅部分优先浮选捕收剂和抑制剂的种类探索试验结果见表6。

表6 铅部分优先-铅锌混合浮选作业药剂种类探索试验结果
Table 6Results of flotation agents exploration on lead partially preferential flotation and lead-zinc bulk flotation
药剂及用量（g/t）产品名称
产率
（%）
品位（%）回收率（%）
Pb Zn Ag Pb Zn Ag
J-622：40 T8：1000 铅精矿 1.28 61.00 4.02 6088.40 35.01 1.57 26.59 尾矿91.08 1.59 3.54 236.24 64.99 98.43 73.41 原矿100.00 2.23 3.28 293.10 100.00 100.00 100.00
SN-9：40 T8：1000 铅精矿 1.75 62.00 7.75 5650.00 48.65 4.13 33.73 尾矿90.81 1.26 3.46 213.88 51.35 95.87 66.27 原矿100.00 2.23 3.28 293.10 100.00 100.00 100.00
D25：40 T8：1000 铅精矿 1.86 66.46 4.67 6072.80 55.43 2.65 38.54 尾矿90.49 1.10 3.53 199.08 44.57 97.35 61.46 原矿100.00 2.23 3.28 293.10 100.00 100.00 100.00
D25：40
硫酸锌：1500 铅精矿 2.01 63.46 12.31 5831.60 57.20 7.54 39.99 尾矿90.54 1.05 3.35 194.26 42.80 92.46 60.01 原矿100.00 2.23 3.28 293.10 100.00 100.00 100.00
4 结论
1）矿石性质研究表明：矿石主要金属矿物为方铅矿、闪锌矿；银矿物为黝铜矿、硫锑银矿及自然银；脉石以石英为主，少量方解石、绢云母等。

该矿石属于原生硫化矿，其中可回收的有价元素为铅、锌、银，银矿物粒径粗细不等且分布不均匀，以分布于方铅矿中为主，其次闪锌矿中，脉石中含量较少。

2）本文应用对铅矿物选择性好的新型捕收剂D25，优先浮选部分易浮铅矿物，获得部分质量较好的铅精矿，满足铅锌混合精矿对铅锌比例的要求；铅部分优先浮选作业选用无毒、环保的新型锌矿物抑制剂T8，可以有效降低铅精矿中锌含量，提高铅锌混合精矿中锌的回收率。

3）采用铅部分优先-铅锌混合浮选工艺，实验室小型闭路试验获得铅精矿铅、银品位分别为70.30%、5886.55g/t，回收率分别为48.27%、30.65%；铅锌混合精矿铅、锌、银品位分别为15.24%、45.06%、2846.36g/t，回收率分别为46.38%、93.25%、65.67%，铅、银总回收率94.65%、96.32%的较好指标。

4）本文在矿石性质研究基础上，综合考虑铅、锌、银的综合回收及产品产值最大化，确定采用铅部分优先—铅锌混合浮选工艺流程，在保证铅、锌高效回收的同时，实现伴生银的综合回收和产品经济价值最大化，且工艺流程简单。

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[8]文金磊,朱一民,周箐,等.铅锌矿产资源特征及浮选工艺研究现状[J].矿产综合利用,2015,6(37):1-6. 作者简介：王李鹏（1986-），男，选矿工程师，主要从事选矿工艺研究及咨询，甘肃白银。