复杂难处理铅锌矿的选矿工艺技术要点

复杂难处理铅锌矿的选矿工艺技术要点

摘要:探讨难选复杂锌矿的选矿工艺技术的要点,研究合理的选矿流程方案和药剂制度,有效对难选铅锌矿进行回收。

关键词:铅锌矿浮选方案

1 前言

铅锌矿石包括:硫化矿石(氧化率＜10%)、混合矿石(氧化率10%～30%)和氧化矿石(氧化率＞30%)。常见的氧化铅矿是铅钒和白铅矿,二者最有工业价值;菱锌矿(ZnCO3)和异极矿是氧化锌矿。我国有丰富的氧化铅锌矿资源,但迄今氧化锌矿的浮选回收技术不够理想,尽管对氧化铅锌矿的浮选研究很早就开始了。原因主要是铅锌氧化矿石的矿物种类繁多,具有复杂的矿石结构等。有关资料显示我国氧化铅锌矿的选矿工艺指标比国外较低,这使得氧化铅锌矿石的开发利用受到了很大限制。经济不断发展的同时硫化铅和锌矿资源也在逐渐减少,用以提取铅锌金属的原料日渐枯竭,铅锌的用途却日益广泛,这使得人们对氧化铅锌矿的回收越来越重视。[1]

2 铅锌氧化矿石难选的原因

2.1 物质组成特别复杂

铅锌氧化矿石有大量可溶性盐,比如:硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐和砷酸盐;又有大量氧化物和硫化物,比如:石膏、硫酸铜和硫酸锌等;还有

容易产生泥化导致浮选困难的大量褐土和铅矾。可溶盐严重影响浮选过程,它可以使矿泥凝聚而且和碳酸根离子发生反应产生碳酸钙沉淀,矿物表面因覆盖了沉淀而影响浮选。

2.2 矿石结构构造复杂

构造多样、嵌布粒度不等,例如构造类型有浸染状、条纹、束状、胶状、乳滴状固溶结构等。嵌布关系十分复杂。

2.3 矿泥中细小矿物影响

氧化铅锌矿石有严重的泥化现象,浮选中细泥分为两种,分别是原生矿泥与次生矿泥。矿石中泥质矿物是原生矿泥,例如绢云母、绿泥石等。次生矿泥是加工过程中形成的,破碎、磨矿搅拌等步骤都可以导致次生矿泥产生。它们严重影响氧化铅锌矿的选矿技术指标。细小矿物使浮选指标降低,它们具有小质量、比表面积大、表面水化膜厚等特点,这使得细粒目的矿物具有较强的亲水性,回收较困难。

3 处理复杂氧化铅锌矿的工艺流程

3.1 处理氧化铅锌矿的方法

主要有四种方法:硫化浮选法、阴离子捕收剂直接浮选法、螯合剂-中性油浮选法、浸出-浮选法。硫化浮选法是其中比较重要的方法。

由于铅、锌矿床中硫化矿、硫化氧化混合矿和氧化矿往往是同时存在的,因此单一浮选流程又分先铅后锌、先选硫化矿后选氧化矿的分段浮选、先浮易浮矿后浮难浮矿的等流程。

3.2 铅锌矿选别药剂

硫化铅锌矿的选矿药剂有7种,分别是:(1)黄药及其酯类,是捕收硫化铅锌的常用药剂。(2)乙硫类,有较强的捕收黄铜和方铅矿的能力,但是捕收黄铁矿的能力稍弱一些。(3)黑药类,是良好的捕收硫化矿物的药剂,但黄药的能力比它稍强,黑药的优势在于起泡性好。(4)常用的抑制药剂有石灰,石灰具有凝结性会降低浮选效果,另外石灰的添加升高了pH值,松醇油的起泡性能受到影响。(5)铅锌在碱性条件下的抑制剂最好选择氰化物,但是氰化物有毒性会破坏环境。(6)闪锌矿在碱性条件下使用的是硫酸锌作为抑制剂,硫酸锌合并氰化物、亚硫酸盐使用效果较佳。(7)黄铁矿和闪锌矿主要的抑制剂是二氧化硫气体和亚硫酸等,其中主要起作用的是亚硫酸根离子,添加硫酸铜可以活化闪锌矿。

氧化铅锌用药剂包括:(1)硫化剂,用来对氧化铅锌进行硫化,硫化之后通过黄药进行捕收。(2)油溶性的盐用来对氧化锌矿进行捕收,目前人们普遍比较重视螯合捕收剂,这在国内外都有相关的报道。(3)抑制剂,脉石的一种具有强选择性的抑制剂是三聚磷酸盐、乙羟基淀粉等,另外发现木素磺酸钙也有较强的抑制作用。(4)菱锌矿在过腐植酸那酸钠作分散剂的情况下可以使用乙二胺作为活化剂。[4]

3.3 矿石预处理-脱泥

矿石先进行脱泥处理在入选,这是为了降低矿泥影响矿物选别的程度,常用分级脱泥方法是比较常用的方法,脱泥量不可过大,过大会降低回收率。

3.4 氧化锌不脱泥浮选

若想排除矿泥的影响可以采用如下方法:利用胺盐和硫化钠制作乳浊液,或将胺、松油、煤油溶解在水中。另外消除矿泥影响的方法还有阴阳离子捕收剂。

4 处理复杂氧化铅锌矿石需要注意的问题

4.1 磨矿工艺流程

浮选作业、铅锌混合矿和氧化矿都十分依赖磨矿工艺,磨矿作业的要求是不使矿物单体得到较高程度解离,而且要避免泥化现象发生。[2]

4.2 充气量

氧化铅锌矿浮选也会受到充其量的影响。氧化铅锌矿硫化后疏水性变差,其疏水性小于比硫化矿,这减少了粘附气泡的机率。一旦充气量稍微增大,单位体积矿浆中气泡的数量就会增多,从而使气泡接触矿

粒的机会增多,气泡捕收矿物能力增强,矿物的回收率最终会提高。充气过分时会出现气泡兼并现象,使得精选的困难程度提高,精矿的质量也会因此降低。

4.3 混合用药的选别方法

闪锌矿及黄铁矿的抑制可以采用ZnSO4与Na2CO3配比成的乳浊液,该乳浊液的抑制效果明显。[3]

4.4 硫化条件

氧化铅锌矿硫化后控制硫化的条件是十分必要的,不管捕收剂是阴离子还是阳离子类型都要严格控制硫化条件。进行硫化时要合理控制Na2S用量,Na2S用量的控制也是十分重要的,其用量过大过少都是不可取的。用量过大时会引起抑制作用。另外影响硫化过程的还有硫化时间、搅拌条件、硫化剂的添加地点和搅拌条件,这些因素对硫化过程的影响也很大。

我国目前主要依赖选矿药剂的选别和工艺流程来发展选矿技术。在电位控制浮选方面我国在国际上处于较高水平,这种方式也是值得推广的。铅锌矿石选别的技术要点在于矿泥问题的解决上。要对碎磨矿石的技术进行改进,加强对磨矿细度的研究。加强复杂难选铅锌矿的选冶联合工艺是今后发展的一个大方向。[5]

参考文献

[1]李颖.低品位复杂难处理氧化铅锌矿选矿工艺研究［J］.矿冶,2006,15(12):12.

[2]谭欣.某砂岩型低品位氧化铅锌矿选矿工艺［J］.有色金属,2010,(3):76.

[3]梁杰.贵州某低品位氧化铅锌矿物相分析［J］.冶金分析,2010,(12):26.

[4]刘万峰.河北某铁锌矿石选矿试验研究［J］.有色金属,2009,(6):74.

[5]杨敏.浮选脱泥选别某难选氧化锌矿试验研究［J］.有色金属,2010,(4):45.