我国细粒铅锌矿浮选技术现状及发展_耿伟利
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细粒矿物难以浮选回收的原因及改善措施
主要表现在浮选速度慢 细粒矿物难以浮选回收， 和回收率低， 其原因主要有： ① 细粒矿物质量小、 表面 能较高， 不同矿物微粒之间容易形成非选择性凝结， 且 细粒易于附着在粗粒矿物表面形成矿泥罩盖， 因而影 响目的矿物与非目的矿物的分离。②细粒矿物比表面 积和表面能较大， 因此， 具有较强的吸附药剂的能力， 且吸附选择性较差。③矿物粒度越细， 溶解在矿浆中 “难免离子” 的 越多， 因质量小而易被水流机械夹带和 泡沫机械夹带。④由于细粒矿物与气泡的接触效率及 附着效率降低， 使气泡对矿粒的捕收效率下降， 同时矿
grained leadzinc ore． In order to provide technical basis for high efficient recovery of fine leadzinc ore at a low cost， the process， equipment， and reagents used in fine leadzinc ore beneficiation were analyzed． Problems and measures existing in recover fine leadzinc ore were put forward． Suggestions for development direction of fine leadzinc ore were pointed out． The analysis results show that the high efficient recovery depends mainly on development of new high efficient separation agents， expansion of the beneficiation methods， optimization of the grinding and separation processes， and upsize and efficiency of floatation facilities． On the novel high efficient separation agents， relying on theories of surface and colloid chemistry， quantum chemistry and the computeraided molecular design technique to develop special reagents which can enhance surface hydrophobicity of superfine leadzinc minerals would be the research direction． For slime， which has poor flotation behavior， leaching process with low cost， high efficiency， and harmless to environment should be considered， through more separation methods combination to solve the problems of long single flotation process， large investment and high operation costs． For mosaic fine grained leadzinc ore with easily ground and sliming， the appropriate grinding fineness and classification separation process should be determined， and also stage grinding and stage separation technology should be considered to decrease the overgrinding． About low recovery by using traditional flotation equipment to process finesuperfine leadzinc minerals， the application and optimization of the high efficient flotation equipment， such as Cyclonic Staticmicro Bubble Flotation Column， should be vigorously promoted． Keywords Fine grained leadzinc mineral， Slime， Overgrinding， Classification and separation， Stage grinding and stage separation technology， Process optimization， High efficiency flotation reagent， Cyclonicstatic micro bubble flotation
2015 年第 3 期 强度合适的情况下， 形成表观粒径较大、 有一定机械强 度的疏水聚团， 从而改善细粒铅锌矿物的可浮性。絮 团浮选通常必须满足矿粒表面疏水化、 机械搅拌强度 能克服粒间作用势垒等条件， 且大多需添加非极性油。 S． 松等［5］对墨西哥某细粒浸染状铅锌矿石进行 了絮团浮选试验， 获得了铅品位为 37. 30% 、 铅回收 率为 65. 34% 的铅精矿和锌品位为 58. 30% 、 锌回收 率为 68. 53% 的锌精矿。与常规浮选相比， 絮团浮选 的尾矿品位低， 铅、 锌精矿回收率高。 2. 1. 2 复合活化疏水絮团浮选 复合活化疏水絮团浮选利用有用矿物与脉石矿 物表面物理化学特性及热力学特性差异 ， 通过添加离 子型无机或有机聚合物使矿浆处于稳定的分散状态 ， 利用无机盐或表面活性剂消除可溶性盐和矿泥对矿 2+ 2+ 物表面活性的污染 （ 主要消除矿浆中 Ca 、Mg 、 Fe3 + 离子和亲水薄膜 ） 、 增强矿物表面的选择性吸附 能力， 添加经乳化的黄药、 非极性油的混合物使目的 矿物选择性疏水， 从而获得活性疏水聚团， 再在特定 的调浆槽或高速搅拌器中引入机械活化能 ， 用以克服 颗粒间的作用势垒强化疏水聚团的形成 ， 最后用常规 浮选实现疏水聚团与分散脉石矿物的分离 。 对甘肃厂坝深度氧化的铅锌矿应用复合活化疏 水絮团浮选工艺， 采用硫化法选铅， 对选铅尾矿在不 脱泥条件下进行复合活化， 加入乳化的硫化钠 － 胺类 捕收 剂 选 锌， 获 得 了 铅、 锌 品 位 分 别 为 47. 84% 、 38. 23% ， 78. 70% 的铅精矿 回收率分别为 39. 87% 、 和锌精矿。与常规浮选相比， 锌精矿的锌品位和回收 ［6 ］ 率明显提高， 且药剂消耗量和药剂成本大幅降低 。 2. 1. 3 载体浮选 载体浮选是在常规浮选工艺条件下 ， 利用一种粗 粒辅助物料在浮选中充当载体， 通过添加适量的捕收 剂使微细目的矿粒和载体同时充分疏水 ， 利用疏水性 的细粒有向疏水性粗粒附着的趋势 ， 使细粒选择性地 覆盖在载体上， 或利用疏水聚团原理使微粒在易浮粗 矿粒表面黏附， 然后利用气泡将载体连同细粒矿物一 起浮出
TD923
文献标志码
A
1250 （ 2015 ） 0311604 文章编号 1001-
The Current Situation and Development of Fine Grained LeadZinc Ore Flotation Technology in China Geng Weili
。 我国铅锌矿
作者简介
1124 收稿日期 2014耿伟利（ 1986 —） ， 男， 助理工程师。
· 116·
耿伟利等： 我国细粒铅锌矿浮选技术现状及发展 细粒铅锌矿分选技术的重要性日益凸显 。 目前， 铅锌矿选矿通常采用浮选工艺， 但常规浮选 技术及设备难以适应细粒铅锌矿的浮选（ 氧化铅锌矿 的难选症结在于易泥化， 活化不是主要问题， 故本文不 讨论活化问题） ， 突出表现在回收率不高、 金属流失严 重。为提高铅锌矿产资源的综合利用水平， 实现细粒 铅锌矿物的充分回收， 生产流程一般较为复杂， 这不仅 加大了选矿厂的投资， 而且生产运行成本往往也较高， 不利于铅锌矿选矿业的发展。因此， 研发并推广适合 细粒铅锌矿选矿的新工艺、 新技术、 新设备势在必行。
铅锌矿资源是重要的战略性资源 ， 在有色金属工 业中占有重要的地位， 铅锌广泛用于电气、 机械、 军 事、 冶金、 化学、 轻工和医药等领域
［1 ］
产资源分布广泛， 储量较丰富， 但大型矿床少、 贫矿 多、 共伴生资源多、 单一矿种少， 且有用矿物嵌布粒度 普遍偏细。随着粗粒、 易选铅锌矿资源的日益减少，
Abstract
Luo Tianming
Guo Wenjun
Biblioteka Baidu
（ Sinosteel Tianjin Geological Ｒesearch Institute Limited Company， Tianjin 300181 ， China） Difficulty in trapping microfine leadzinc ore during flotation is the key problem for low recovery of the fine
Series No. 465 March 2015
金
属
矿
山
METAL MINE
总 第 465 期 2015 年第 3 期
我国细粒铅锌矿浮选技术现状及发展
耿伟利 罗天明 郭文军
（ 中钢集团天津地质研究院有限公司 ， 天津 300181 ） 摘 要 细粒铅锌矿较难回收的主要症结在于微细粒铅锌矿物的浮选捕集困难 。 为给细粒铅锌矿的高效 、 低成
［ 2 ］ “装甲” 泥对气泡产生的 现象也影响气泡的运载量 。 改善细粒矿物浮选效果的措施主要有 ： ①加强细
防止矿浆中细粒矿物之间互相凝聚， 粒矿物的分散， 及黏附在粗颗粒表面。 ② 通过选用有选择性的高分 子絮凝剂， 尽量将细粒有用矿物桥联在一起， 增大其 ， 。 表观粒径 从而提高其可选性 ③采用选择性好的药 剂， 提高药剂的作用效果。起泡剂产生的泡沫应有合 适的脆性， 以便增强二次富集作用， 减少细泥的夹带； 严格控制加药量， 并尽量采用分段添加方式。④增大 空气在矿浆中的溶解度， 改善成泡机制， 提高矿浆中 活性微泡的量， 实现微泡浮选， 并适当延长浮选时间， ［3 ］ 充分回收目的矿物 。
本回收提供技术参考 ， 对其选矿工艺、 设备及药剂的现状进行了分析 ， 指出了细粒铅锌矿回收所存在的问题及措施 ， 并对其选矿发展方向给出了建议 。总结分析表明， 细粒铅锌矿的高效回收主要依赖于新型高效选别药剂的研制 、 选 矿方法的拓展、 磨选工艺流程的优化及选矿设备的大型化 、 高效化。 在新型高效选别药剂的研制方面 ， 要借助表面胶 体化学、 量子化学理论和计算机辅助分子设计技术等的发展 ， 研发能强化细粒铅锌矿物表面疏水化的特效药剂 ； 对浮 选效果不理想的矿泥可考虑开展低成本 、 高效率、 低污染浸出工艺的研究 ， 通过多选矿方法并举的工艺流程去破解单 一浮选流程长、 投资大、 运行费用高的难题； 对易磨、 易泥化的细粒嵌布的铅锌矿石 ， 除了应确定合适的磨矿细度 、 实施 粗细分级分选工艺， 还应充分考虑能收早收的阶段磨选工艺 ， 减少铅锌矿物过粉碎 ； 针对传统浮选设备普遍不适用细 粒—微细粒铅锌矿回收的问题 ， 应大力推行旋流 － 静态微泡浮选柱等新型 、 高效浮选设备的应用和优化改进 。 关键词 细粒铅锌矿 矿泥 过磨 分级分选 阶段磨选 工艺优化 高效浮选药剂 旋流 － 静态微泡浮选 中图分类号
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细粒矿物难以浮选回收的原因及改善措施
主要表现在浮选速度慢 细粒矿物难以浮选回收， 和回收率低， 其原因主要有： ① 细粒矿物质量小、 表面 能较高， 不同矿物微粒之间容易形成非选择性凝结， 且 细粒易于附着在粗粒矿物表面形成矿泥罩盖， 因而影 响目的矿物与非目的矿物的分离。②细粒矿物比表面 积和表面能较大， 因此， 具有较强的吸附药剂的能力， 且吸附选择性较差。③矿物粒度越细， 溶解在矿浆中 “难免离子” 的 越多， 因质量小而易被水流机械夹带和 泡沫机械夹带。④由于细粒矿物与气泡的接触效率及 附着效率降低， 使气泡对矿粒的捕收效率下降， 同时矿
grained leadzinc ore． In order to provide technical basis for high efficient recovery of fine leadzinc ore at a low cost， the process， equipment， and reagents used in fine leadzinc ore beneficiation were analyzed． Problems and measures existing in recover fine leadzinc ore were put forward． Suggestions for development direction of fine leadzinc ore were pointed out． The analysis results show that the high efficient recovery depends mainly on development of new high efficient separation agents， expansion of the beneficiation methods， optimization of the grinding and separation processes， and upsize and efficiency of floatation facilities． On the novel high efficient separation agents， relying on theories of surface and colloid chemistry， quantum chemistry and the computeraided molecular design technique to develop special reagents which can enhance surface hydrophobicity of superfine leadzinc minerals would be the research direction． For slime， which has poor flotation behavior， leaching process with low cost， high efficiency， and harmless to environment should be considered， through more separation methods combination to solve the problems of long single flotation process， large investment and high operation costs． For mosaic fine grained leadzinc ore with easily ground and sliming， the appropriate grinding fineness and classification separation process should be determined， and also stage grinding and stage separation technology should be considered to decrease the overgrinding． About low recovery by using traditional flotation equipment to process finesuperfine leadzinc minerals， the application and optimization of the high efficient flotation equipment， such as Cyclonic Staticmicro Bubble Flotation Column， should be vigorously promoted． Keywords Fine grained leadzinc mineral， Slime， Overgrinding， Classification and separation， Stage grinding and stage separation technology， Process optimization， High efficiency flotation reagent， Cyclonicstatic micro bubble flotation
2015 年第 3 期 强度合适的情况下， 形成表观粒径较大、 有一定机械强 度的疏水聚团， 从而改善细粒铅锌矿物的可浮性。絮 团浮选通常必须满足矿粒表面疏水化、 机械搅拌强度 能克服粒间作用势垒等条件， 且大多需添加非极性油。 S． 松等［5］对墨西哥某细粒浸染状铅锌矿石进行 了絮团浮选试验， 获得了铅品位为 37. 30% 、 铅回收 率为 65. 34% 的铅精矿和锌品位为 58. 30% 、 锌回收 率为 68. 53% 的锌精矿。与常规浮选相比， 絮团浮选 的尾矿品位低， 铅、 锌精矿回收率高。 2. 1. 2 复合活化疏水絮团浮选 复合活化疏水絮团浮选利用有用矿物与脉石矿 物表面物理化学特性及热力学特性差异 ， 通过添加离 子型无机或有机聚合物使矿浆处于稳定的分散状态 ， 利用无机盐或表面活性剂消除可溶性盐和矿泥对矿 2+ 2+ 物表面活性的污染 （ 主要消除矿浆中 Ca 、Mg 、 Fe3 + 离子和亲水薄膜 ） 、 增强矿物表面的选择性吸附 能力， 添加经乳化的黄药、 非极性油的混合物使目的 矿物选择性疏水， 从而获得活性疏水聚团， 再在特定 的调浆槽或高速搅拌器中引入机械活化能 ， 用以克服 颗粒间的作用势垒强化疏水聚团的形成 ， 最后用常规 浮选实现疏水聚团与分散脉石矿物的分离 。 对甘肃厂坝深度氧化的铅锌矿应用复合活化疏 水絮团浮选工艺， 采用硫化法选铅， 对选铅尾矿在不 脱泥条件下进行复合活化， 加入乳化的硫化钠 － 胺类 捕收 剂 选 锌， 获 得 了 铅、 锌 品 位 分 别 为 47. 84% 、 38. 23% ， 78. 70% 的铅精矿 回收率分别为 39. 87% 、 和锌精矿。与常规浮选相比， 锌精矿的锌品位和回收 ［6 ］ 率明显提高， 且药剂消耗量和药剂成本大幅降低 。 2. 1. 3 载体浮选 载体浮选是在常规浮选工艺条件下 ， 利用一种粗 粒辅助物料在浮选中充当载体， 通过添加适量的捕收 剂使微细目的矿粒和载体同时充分疏水 ， 利用疏水性 的细粒有向疏水性粗粒附着的趋势 ， 使细粒选择性地 覆盖在载体上， 或利用疏水聚团原理使微粒在易浮粗 矿粒表面黏附， 然后利用气泡将载体连同细粒矿物一 起浮出
TD923
文献标志码
A
1250 （ 2015 ） 0311604 文章编号 1001-
The Current Situation and Development of Fine Grained LeadZinc Ore Flotation Technology in China Geng Weili
。 我国铅锌矿
作者简介
1124 收稿日期 2014耿伟利（ 1986 —） ， 男， 助理工程师。
· 116·
耿伟利等： 我国细粒铅锌矿浮选技术现状及发展 细粒铅锌矿分选技术的重要性日益凸显 。 目前， 铅锌矿选矿通常采用浮选工艺， 但常规浮选 技术及设备难以适应细粒铅锌矿的浮选（ 氧化铅锌矿 的难选症结在于易泥化， 活化不是主要问题， 故本文不 讨论活化问题） ， 突出表现在回收率不高、 金属流失严 重。为提高铅锌矿产资源的综合利用水平， 实现细粒 铅锌矿物的充分回收， 生产流程一般较为复杂， 这不仅 加大了选矿厂的投资， 而且生产运行成本往往也较高， 不利于铅锌矿选矿业的发展。因此， 研发并推广适合 细粒铅锌矿选矿的新工艺、 新技术、 新设备势在必行。
铅锌矿资源是重要的战略性资源 ， 在有色金属工 业中占有重要的地位， 铅锌广泛用于电气、 机械、 军 事、 冶金、 化学、 轻工和医药等领域
［1 ］
产资源分布广泛， 储量较丰富， 但大型矿床少、 贫矿 多、 共伴生资源多、 单一矿种少， 且有用矿物嵌布粒度 普遍偏细。随着粗粒、 易选铅锌矿资源的日益减少，
Abstract
Luo Tianming
Guo Wenjun
Biblioteka Baidu
（ Sinosteel Tianjin Geological Ｒesearch Institute Limited Company， Tianjin 300181 ， China） Difficulty in trapping microfine leadzinc ore during flotation is the key problem for low recovery of the fine
Series No. 465 March 2015
金
属
矿
山
METAL MINE
总 第 465 期 2015 年第 3 期
我国细粒铅锌矿浮选技术现状及发展
耿伟利 罗天明 郭文军
（ 中钢集团天津地质研究院有限公司 ， 天津 300181 ） 摘 要 细粒铅锌矿较难回收的主要症结在于微细粒铅锌矿物的浮选捕集困难 。 为给细粒铅锌矿的高效 、 低成
［ 2 ］ “装甲” 泥对气泡产生的 现象也影响气泡的运载量 。 改善细粒矿物浮选效果的措施主要有 ： ①加强细
防止矿浆中细粒矿物之间互相凝聚， 粒矿物的分散， 及黏附在粗颗粒表面。 ② 通过选用有选择性的高分 子絮凝剂， 尽量将细粒有用矿物桥联在一起， 增大其 ， 。 表观粒径 从而提高其可选性 ③采用选择性好的药 剂， 提高药剂的作用效果。起泡剂产生的泡沫应有合 适的脆性， 以便增强二次富集作用， 减少细泥的夹带； 严格控制加药量， 并尽量采用分段添加方式。④增大 空气在矿浆中的溶解度， 改善成泡机制， 提高矿浆中 活性微泡的量， 实现微泡浮选， 并适当延长浮选时间， ［3 ］ 充分回收目的矿物 。
本回收提供技术参考 ， 对其选矿工艺、 设备及药剂的现状进行了分析 ， 指出了细粒铅锌矿回收所存在的问题及措施 ， 并对其选矿发展方向给出了建议 。总结分析表明， 细粒铅锌矿的高效回收主要依赖于新型高效选别药剂的研制 、 选 矿方法的拓展、 磨选工艺流程的优化及选矿设备的大型化 、 高效化。 在新型高效选别药剂的研制方面 ， 要借助表面胶 体化学、 量子化学理论和计算机辅助分子设计技术等的发展 ， 研发能强化细粒铅锌矿物表面疏水化的特效药剂 ； 对浮 选效果不理想的矿泥可考虑开展低成本 、 高效率、 低污染浸出工艺的研究 ， 通过多选矿方法并举的工艺流程去破解单 一浮选流程长、 投资大、 运行费用高的难题； 对易磨、 易泥化的细粒嵌布的铅锌矿石 ， 除了应确定合适的磨矿细度 、 实施 粗细分级分选工艺， 还应充分考虑能收早收的阶段磨选工艺 ， 减少铅锌矿物过粉碎 ； 针对传统浮选设备普遍不适用细 粒—微细粒铅锌矿回收的问题 ， 应大力推行旋流 － 静态微泡浮选柱等新型 、 高效浮选设备的应用和优化改进 。 关键词 细粒铅锌矿 矿泥 过磨 分级分选 阶段磨选 工艺优化 高效浮选药剂 旋流 － 静态微泡浮选 中图分类号