含碳难选低品位铅锌硫化矿铅锌分离试验研究

致。根据试验结果确定两次粗选脱碳，松醇油用量 分别为 30g/t 和 20g/t。此时，两次脱碳的铅总损失 率 5.2%，锌总损失率 5.6%。 3.2 铅循环条件试验 3.2.1 石灰用量对铅粗选的影响
石灰在硫化矿浮选中用作 pH 调整剂，表现出 了稳定 pH 值的优良性能，特别是在高碱度情况下． 饱和 Ca （OH）2 本身就对溶液 pH 值有缓冲作用， 在 0～60℃范围内，其缓冲值为 0.09，稀释值为0.28， 温度系数为-0.033，可见缓冲能力很强 ［4］。尤为 重要的是，在石灰用量较大时，乙硫氮对方铅矿具 有较强的捕收力和较好的选择性。此外，石灰也是 闪锌矿、黄铁矿与磁黄铁矿的抑制剂。石灰是一种 强碱，可使矿浆 pH 值提高到 12 以上，它在矿浆 中的水解产物主要是 Ca2+和 OH－。水解产物 Ca2＋黏 附于闪锌矿表面，消耗闪锌矿表面的捕收剂；Ca2＋ 又与 OH-作用，生成亲水的 Ca （OH）＋产物，占据 闪锌矿表面，使闪锌矿得到抑制。而且，在碱性介 质中，黄铁矿与磁黄铁矿表面可生成氢氧化铁亲水
乙硫氮对方铅矿具有良好的选择性，浮选泡沫 含铅较高，黄铁矿含量较低，不过其捕收能力的发 挥，在很大程度上与石灰用量有关。这是由于介质 pH 值影响矿物表面结构及电性符号，改变矿物表 面性质，也影响溶液中捕收剂性能。王淀佐教授等 指出 ［5-6］，乙硫氮在 pH>11 介质中，方铅矿表面 生成 Pb （DDTC） 盐，它阻滞了 PbS 自身氧化。按 硫化矿的微氧化理论，浮选矿浆的高 pH 值有利于 乙硫氮对方铅矿的浮选。为考察不同乙硫氮用量对 铅、锌回收率的影响，对选铅作业进行了乙硫氮用 量为 10、20、30、40 和 50g/t 五水平条件试验，试 验流程如图 4，试验结果见图 6。
根据浮选药剂作用的表面化学原理，即极性相 近的药剂和矿物容易发生作用，目前比较广泛采用 的脱碳方法有加入松醇油或煤油、柴油、乙醇与松
图 2 的结果表明，随着松醇油用量的逐渐增 大，碳的产率逐渐增大，而铅、锌的品位变化不 大，铅、锌损失随着碳的产率增加而增大，推测可 能有以下原因： （1） 部分铅、锌的损失是夹带造 成的； （2） 存在部分微细的铅矿物、锌矿物的可 浮性特别好； （3） 存在部分微细铅矿物、锌矿物 与碳质物之间的关系比较密切。两次脱碳试验结果 的碳、铅、锌的品位及回收率与一次脱碳的趋势一
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含碳难选低品位铅锌硫化矿铅锌分离试验研究
胡敏
（紫金矿冶设计研究院，福建 上杭 364200）
摘 要：内蒙古某铅锌矿含碳高、铅锌品位低，碳对铅锌浮选分离影响大。通过加入少量石灰调节矿浆 pH 值，改 变泡沫性质，从而达到利用松醇油脱碳的目的，减少了碳在铅锌选别过程的累积；铅精选作业添加少量铁铬盐木质素， 抑碳浮铅；选锌作业以 CuSO4 和丁基黄药作锌矿物的活化剂和捕收剂。试验结果表明，在原矿含铅 0.72%、锌 2.72%、 碳 6.26%的条件下，获得铅品位 47.20%、回收率 66.89%的铅精矿，锌品位 48.90%、回收率 79.25%锌精矿，实现了碳铅 锌的分离。
图 5 表示不同石灰用量对铅、锌回收率的影 响。从图 5 可以看出，增大石灰用量，铅品位逐渐
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增大，但石灰用量增加到 2000g/t 时，铅品位变化 趋于平缓；铅回收率与石灰的用量成反比，过量的 石灰对铅矿物会产生一定的抑制作用。另外，石灰 从 1000g/t 增加到 2000g/t，铅精矿中锌品位及回收 率是逐渐减小，继续增加石灰用量，锌品位及回收 率变化不大。因此，根据试验结果分析可知，石灰 用 量 选 择 2000g/t。 同 时 ， 根 据 探 索 试 验 采 用 Na2SO3＋ZnSO4 （用量为 400＋800g/）t 来强化对锌硫 矿物的抑制。 3.2.2 捕收剂乙硫氮用量试验
1 矿石性质
矿石主要金属矿物为磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌
矿，次要金属矿物有方铅矿、白铁矿，微量金属矿物 为黄铜矿。矿石中铅矿物主要以方铅矿、铅矾、白铅 矿等形式存在，它形粒状晶，粒度主要在 40~74μm， 含量不足 1%。矿石中锌矿物主要以闪锌矿 （铁闪锌 矿） 等形式存在，它形粒状晶，粒度在 60~300μm 的颗粒约占 70%左右，其它以 10~60μm 为主。矿 石中碳主要为无机碳和有机碳两类，前者以白云石 等碳酸盐为主，在岩石中所占比例约 9%；后者以 有机碳质为主，约 10%左右。原矿化学多元素分析 结果见表 1，碳、铅、锌的物相分析结果见表 2。
关键词：含碳铅锌矿；预先脱碳；铅锌分离；铁铬盐木质素 中图分类号：TD952.2；TD952.3 文献标识码：A 文章编号：1671-9492（2010）03-0017-05
内蒙古某矿区铅、锌资源丰富，储量大，由于 矿石含碳高、铅锌品位低以及矿石性质复杂等原 因，一直未寻找到适合其矿石性质的有效选矿工艺 流程。为了尽快对该低品位矿产资源的开发，提高 企业的经济效益，开展了对含碳低品位铅、锌分离 的选矿工艺的研究。试验研究采用预先脱碳工艺对 碳进行处理，避免或减轻了对铅锌分离过程的干 扰。对进入到铅精矿中可浮性稍差的碳则使用铁铬 盐木质素抑制，使其进入尾矿，从而实现铅锌分 离，得到了较好的试验指标。
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薄膜。当有黄药存在时，黄药阴离子和 OH-发生竞 争，降低了黄药的捕收性能，从而加强了对硫化铁 矿 物 的 抑 制 。 另 外 ， CaO 可 在 黄 铁 矿 表 面 生 成 CaSO4 难溶化合物，也可起到抑制作用。石灰对泡 沫的性质也有明显的影响，因石灰还是一种凝聚 剂，能引起矿浆中微细矿粒的凝聚。石灰用量适当 时，泡沫有一定黏度，较稳定；若用量过大，微细 矿粒易发生凝聚，使泡沫发黏，甚至引起“跑槽”。 为考察不同石灰用量对铅、锌回收率的影响，对选 铅作业进行了石灰用量为 1000、1500、2000、2500 和 3000g/t 五水平条件试验，试验流程如图 4，试 验结果见图 5。
间，磁黄铁矿与铁闪锌矿可浮选性相近，分离较 难。 （3） 矿石中铅矿物、锌矿物和硫化铁矿之间 连生关系复杂。铅矿物、锌矿物主要分布在磁黄铁 矿粒间或相互之间形成连晶分布于磁黄铁矿粒间， 闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿及黄铜矿之间形成较为 复杂的连生关系。 （4） 矿石属次生硫化矿，氧化 率高，尤其是方铅矿氧化较深，致使在浮选矿浆
reagents
%
脱碳药剂及
品位
产品名称 产率
用量/（g·t-）1
Pb Zn C
回收率 Pb Zn C
煤油
碳粗精矿 30
3.52
0.47
1.57 25.12 2.24 2.06 13.12
尾矿 96.48 0.75 2.71 6.07 97.76 97.94 86.88
松醇油 20
原矿 100.0 0.74 2.67 6.74 100.0 100.0 100.0
高，耗药量大于一般矿石的选矿。过量时，泡沫易 发黏，铅锌的损失较大，使得后续铅锌回收率下 降；反之，则脱碳不彻底，大量的碳质进入到铅精 矿、锌精矿中，造成铅锌指标下降，从而影响铅、 锌精矿质量。试验流程见图 1，试验结果示于图 2、 图 3。
3 试验结果与讨论
3.1 碳循环条件试验 碳质脉石对浮选工艺的稳定性和浮选指标具有
2 选矿试验方案的确定
工艺矿物学研究表明，矿石的自然类型为隐晶
表1 Table 1
元 素 Pb
Zn
质量分数 0.77 2.86 注：Au、Ag 单位为 g/t。
原矿多元素分析结果
Multi-elementary analysis results of run-of-mine ore
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C
Cu
TS
Tfe
Sb
碳粗精矿 3.80 0.50 1.55 24.16 2.57 2.24 13.34
松醇油 30 尾矿 96.20 0.75 2.67 6.20 97.43 97.76 86.66
原矿 100.0 0.74 2.63 6.95 100.0 100.0 100.0
3.1.2 碳粗选Ⅰ和碳粗选Ⅱ的松醇油用量试验 松醇油用量是脱碳的关键因素之一。矿石含碳
非常大的影响。实践中一般有两种工艺来克服碳的 影响 ［2-3］，一种是先脱碳，再进行矿物浮选，优点 是浮选指标相对稳定，缺点是对于可浮性好和需细 磨才解离的矿物，易导致大量有用矿物的流失。另 一种工艺是不脱碳，直接浮选，优点是含碳较低的 矿石具有较好的指标，缺点是含碳较高的矿石，不 仅药剂消耗大，而且浮选泡沫非常不稳定，生产上 不容易实现稳定操作。因此，如何选择除碳工艺是 提高矿物选别指标的关键。通过对碳的性质分析及 大量试验探索，采用预先脱碳工艺比较合适。 3.1.1 脱碳药剂的选择
其它锌 锌的氧化物 总计
0.05
0.24 2.69
8.92
1.86 100.0
有机碳+石墨
总计
3.58
6.26
57.20
100.0
中，对锌矿物和硫化铁矿具有活化作用的 Pb2+增 多，导致铅矿物与硫化锌、硫化铁矿物的分离难度 加大。由此可见，该类矿石是属于复杂难选的铅锌 矿石。
含碳铅锌硫化矿的选矿主要以浮选为主，浮选 工艺流程有如下几种：直接优先浮选流程、碳铅混 浮—抑碳浮铅 （抑铅浮碳） —锌硫依次浮选流程、 预先脱碳等可浮流程、碳铅锌全混合浮选流程 ［1］。 对本矿而言，因硫化矿和碳质的总含量达到44.5%， 而且存在部分可浮选性特别好的有机碳质，后续分 离更难，因此，本研究不考虑碳铅锌全混合浮选流 程。对于碳铅混浮—抑碳浮铅 （抑铅浮碳）、锌硫 依次浮选和预先脱碳等可浮两种流程，因磁黄铁矿 与铁闪锌矿的存在，致使锌矿物本身浮选分离困难， 如活化后加在一起，势必增大锌硫分离的难度。因 此，本文着重研究碳—铅锌依次优先浮选流程。
收稿日期：2009-12-06 修回日期：2010-01-25 作者简介：胡敏 （1978-），江西新干人，硕士，选矿研究所工程师。
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表2
碳铅锌的物相分析结果
Table 2 The distribution of carbon，lead and zinc %
醇油混合两种方案。主要是利用药剂分子在碳质表 面的吸附作用脱碳，从而达到消除含碳矿物的影 响。本次试验分别采用直接加松醇油或煤油、松醇 油混合用药两种方式比较脱碳效果。试验条件：磨 矿细度暂取-74μm 占 81.4%，CaO 750g/t。试验结 果如表 3。
表3
脱碳药剂的选择试验结果
Table 3 The results of selection of carbon removing
Au* Ag*
As
SiO2 Al2O3 MgO
6.26 0.09 8.28 11.26 0.02 0.03 15.92 0.005 48.56 7.87 3.06
%
CaO 2.39
石墨质绢 （白） 云母石英片岩型铅锌矿石，其特点 是： （1） 矿石中含碳量高，碳化程度差，以隐晶 质石墨形式存在，且含量高、粒度细。有用矿物之 间的关系密切，结构复杂，有包裹体及熔融体，且 包裹粒度很小。 （2） 矿石中的主要硫化矿为硫化 铁矿与硫化锌矿，其中硫化铁矿主要为磁黄铁矿与 黄铁矿，硫化锌矿物主要是铁闪锌矿，三种矿物之
铅物相 锌物相 碳物相
相名 含量 占有率 相名 含量 占有率 相名 含量 占有率
PbSO4 PbCO3 0.16 0.11 20.00 13.75 ZnS ZnSO4 2.39 0.01 88.85 0.37
无机碳 2.68 42.80
PbS
PbSiO3 总计
0.50
0.03 0.80
62.50
3.75 100.0
品位 6.32%。 （3） 硫酸锌与亚硫酸钠间断加入抑 制锌矿物的效果不明显。根据上述研究分析，通过 抑制锌矿物来提高铅精矿的品位是有难度的，进一 步说明，铅锌分离难。因此，为提高铅精矿的品 位，改变思路，重点研究碳铅分离。碳铅分离采用 目前比较常用的抑制剂铁铬盐木质素，取得了显著 效果，探索试验获得的铅精矿产率 0.70%，铅品位 61.3%，锌品位 4.8%，铅回收率 56.23%，锌损失 率 1.26%。为此，确定铁铬盐木质素为铅精选的主 要抑制剂，用量为 15g/t。试验流程如图 7。