英语原文共 7 页

化学与制药研究杂志, 2014, 6 (4): 121-127

山西省铜、铅、锌多金属硫化物矿浮选试验研究

戴淑娟* 胡志刚#

*辽宁科技大学，中国辽宁鞍山

#辽宁地质矿产资源学院，沈阳

摘要：

山西省多金属硫化物矿石中最有价值的元素是铜、铅、锌、金、银, 主要金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等。显微图像显示, 矿石中没有观察到金和银。采用铜-铅散装浮选-铜-铅-优先浮选锌和黄铁矿从散装浮选尾矿中分离的多金属工艺流程。铜、铅、锌品位的精矿指标分别为20.87%、49.91% 和 60.10%, 回收率分别为75.59%、91.62%和74.07%。这些数值是在合适的工艺流程和适当的条件下得到的。金、银在铜精矿和黄铁矿产品中富集。有效地回收了矿石中的铜、铅、锌、金、银，取得了良好的经济效益。

关键词: 多金属硫化物矿石;铜和铅的散装浮选;铜和铅的分离;浮锌优先;通过陪同回收。

引言

铜、铅、锌多金属硫化物矿石广泛存在于世界各地，常与金、银等稀有金属有关。这类矿石的综合回收利用具有很大的经济价值。铜、铅、锌等多金属硫化物矿石通常经浮选处理，可获得这三种金属的精矿和硫。矿石中的有价元素可通过富集精矿产品回收，并可通过熔炼进一步回收。一般来说，矿物中的硫化铜含量较低，而方铅矿和闪锌矿的硫化铜含量较高。此外，不同矿石的黄铁矿含量也各不相同。通过浮选分离，可获得铜、铅、锌精矿产品。只有当矿石中的黄铁矿含量高时，才能获得硫的精矿产品。金、银可以从铜、铅、锌的精矿中回收，也可以从黄铁矿的产品中回收。浮选黄铁矿的目的不是回收硫，而是在矿石黄铁矿含量低时提高金、银的回收率。多金属硫化物矿石的浮选分离是一个非常困难的过程，因为矿物成分复杂，矿物共生关系密切。国内外学者对浮选技术和药剂进行了大量的研究和取得了大量的数据。

金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿，非金属矿物为石英、斜长石、方解石、白云石和绿泥石。此外，山西多金属硫化物矿石中最有用的元素是铜、铅、锌、金和银。Cu、Pb、Zn、Au、Ag的品位分别为0.49%、1.22%、1.95%、1.78g/t和59.06g/t。 金银夹杂通常以细粒或超细颗粒包裹体的形式存在于其它金属矿物和煤矸石中，因此在显微镜下观察不到。矿石中的金属矿物经过两个阶段-首先，黄铁矿最初形成，然后闪锌矿、方铅矿和黄铜矿形成。同一时期形成的矿物彼此的裂缝和较早形成的矿物填补了后来形成的矿物的断裂，从而形成了一个复杂的结构。因此，分离不同的金属矿物是很困难的，因为他们联系得很紧密。

铜/铅大块浮选-铜/铅分离-浮选锌、黄铁矿(回收金、银)的多金属分离流程 根据矿石特征使用。铜、铅、锌品位精矿指标分别为20.87%、49.91%和60.10%，回收率分别为75.59%、91.62%和74.07%。在合适的工艺流程和适宜的条件下，得到了这些值。在铜精矿中，金银的等级分别为65.32和2038 g/t，回收率分别为64.97%和61.08%。在黄铁矿产品中，金银品位分别为12.42和358.9 g/t，回收率分别为15.53%和13.67%。金、银在铜精矿和黄铁矿产品中均得到有效富集。

矿石性质化学分析

进料的化学分析结果见表1。

表1进料的化学分析结果

矿物组成和含量

矿石中的金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿，矿石中含有少量的毒砂和非金属矿物，如石英、斜长石、煅烧石以及白云石。此外，矿石中还发现了大量的绿泥石、绢云母和高岭土粘土脉石矿物，但它们的存在不利于回收可用矿物。矿石的矿物组成和含量见表2。

表2矿石的矿物组成和含量

主要金属矿物的扩散尺寸

主要金属矿物的散布尺寸如表3所示。

表3主要金属矿物的测定尺寸

矿石构造

矿石结构：金属硫化物矿石表现出独立的、半纯的或与结构有关的颗粒。黄铁矿颗粒最粗，其次是方铅矿、闪锌矿和黄铜矿。早期形成的金属矿物(主要为黄铁矿)在应力作用下破碎成角砾岩大小，形成碎裂结构。铜、铅和锌的矿物晚期地层取代了早期形成的矿物，形成交代构造。

矿石构造：金属矿物的团聚体呈块状分布，形成块状结构，其中以黄铁矿最为明显。这些骨料分布在煤矸石矿物基质中，形状不规则，造成了斑点的浸润和复杂结构。脉石矿物，如石英，在脉或网中填充金属硫化物的晶体间隙或裂隙，如黄铁矿，从而形成脉状构造。

金和银没有用显微镜观察，因为它们很可能是以细颗粒的形式出现的。超细颗粒包裹体，也会发生其他金属硫化物和煤矸石。需要进行进一步的研究。

浮选试验

铜铅锌矿浮选是贱金属冶金中最复杂的问题之一，因为铜、锌矿物具有相似的可浮性。尤其是当氧化导致一些铜的溶解，从而激活锌的时候更是如此。选择性三步浮选是铅锌铜矿的早期实践。这一点现在很少使用，因为首选的技术是有选择地将散装的铜铅精矿浮起，同时降低锌和铁的含量，然后再浮选铜铅尾矿回收锌。

根据矿石性质，采用了铜/铅大块浮选-铜铅分离-浮选尾矿中优先浮选锌和黄铁矿的多金属分离流程。实验中使用的流图原理如图1所示。

图1实验中使用的流程原理

研磨试验网

金属和脉石矿物的完全解体是影响浮选指标的重要因素。磨粒的粒度决定了不同矿物之间的离解程度。适当的研磨网可以帮助去除更多的煤矸石和金属。采用粗化铜铅散装浮选机，采用1500 g/t石灰、1000 g/t硫酸锌、500 g/t硫酸钠、40g/t Z-200、40 g/t丁胺气浮和20克/吨的2号油进行磨矿试验。(在下一次测试中，检查后使用了特定的检验条件。)。

结果如图2所示。

图2研磨试验的网格结果

随着磨矿细度的提高和铅、铜品位的降低，混合精矿中铜和铜的回收率有所提高。当精矿含量在-0.074 mm 85%以上时，随着磨矿细度的增加，精矿品位的提高缓慢。因此，磨削细度-0.074 mm 85%用于后续试验。

铜铅散装浮选pH值调整试验

在碱性pH条件下，铜、铅、锌多金属硫化矿的浮选效果一般较好。石灰和苏打是调节浆液pH值的常用药剂。这些 所使用的药物和药物的效果

研究了它们的投加量(对应于不同pH值)对浮选指标的影响。

结果如图3所示。

图3石灰（A）和苏打（B）用量的结果

结果表明，石灰的效果优于碱，当石灰用量在0~1000 g/t时，精矿品位随投加量的增加而增加。然而，回收率有所减少。石灰对黄铁矿有明显的抑制作用。这是因为当石灰用量高时，铜和硫化铅矿物受到抑制，从而降低了回收率。这同时，浆料粘度增加，浮选选择性降低，煤矸石矿物包裹体浮出。经过综合考虑，石灰被用作pH调节。该制剂的适宜用量为1000 g/t。

铜/铅散装浮选抑制剂试验的用量

硫酸锌和石酸钠对闪锌矿有良好的抑制作用。在铜/铅散装浮选中，采用浮动铜/铅抑制锌，可以较好地实现合适的抑制剂用量。散装浮选硫酸锌和石酸钠用量的试验结果如图4所示(第1、2、3和4点，硫酸锌和石酸钠的用量分别为500和500、500和500)。 1000、1000和500、1000和1000）。

图4镇静剂剂量测定结果

图4显示，当硫酸锌的剂量为1000g/t且石酸钠的剂量为500g/t时，对闪锌矿的抑制作用较好。

铜铅混合浮选捕收剂种类和用量试验

以黄药丁酯、Z-200、二乙基二硫代氨基甲酸乙酯、黄药乙酯、丁胺气浮物(图为1，2，3，4，5)为捕收剂，研究了浮选捕收剂种类对浮选效果的影响。

结果如图5所示。

图5表明，以Z-200和丁胺气浮石为捕收剂时，混合精矿中铜、铅指标较好。因此，Z-200与丁基拉的结合矿用浮选机是一种合适的浮选捕收剂。集热器用量的实验结果如图6所示。

图5收集器种类的试验结果 图6关于收集器剂量的实验结果

从图6看(捕收剂的用量是Z-200和丁胺气浮的总和，各占50%)，铜和铅的回收率随着投加量的增加而逐渐增加。Z-200和丁胺的适宜投加量为40g/t。

铜铅分离抑制剂试验

铜浮法和铅抑制法通常用于分离散装精矿中的铜和铅。重铬酸钾常用作方铅矿的抑制剂。研究了重铬酸钾用于铜、铅分离的用量。

采用浓度为400 g/t的活性炭作为除铜剂，降低了铜铅分离前药剂对分离指标的影响。 铜和铅分离中抑制剂的用量如图7所示。

图7铜铅分离抑制剂用量试验结果

(A：铜精矿，B：铅精矿)

图7显示，随着重铬酸钾用量的增加，铜精矿和铅精矿中铅的品位逐渐降低，回收率逐渐提高。结果表明，重铬酸钾能有效地实现铜和铅的分离。重铬酸钾用量过高时，铜的回收率很低。因此，重铬酸钾的适宜用量为500 g/t。

锌浮选中硫酸

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