某砂岩型低品位氧化铅锌矿选矿工艺

　　我国西南、西北地区储藏有大量的中低品位氧化锌矿资源，由于技术手段的限制，目前只能开采利用含锌大于20%的矿石。对于含锌10%以下的低品位矿石，尚没有成熟可靠的工艺技术单独选矿分离富集为合格的氧化锌精矿在经济上存在困难，锌回收率低（一般氧化锌选矿回收率只有50% ~60%）而直接进行湿法冶炼，存在冶炼酸耗高，液固分离困难等，因此，至今尚未得到大规模开采利用。因此，对于此类资源，研究开发锌冶炼行业迫切需要的共性技术，市场技术需求很大。近年来，北京矿冶研究总院在大量试验研究基础上，开发了正反浮选、强化浸出等选冶联合工艺技术，提高了锌的回收率，降低了酸耗，为我国低品位氧化锌矿的综合利用提供了新的工艺路线。该技术的*大特点是突破了传统选矿、冶炼单独考虑的思路，进行选冶联合，首先采用选矿抛废，提高锌品位，降低高酸耗的脉石成分，然后采用强化浸出等冶炼技术生产电锌。介绍以选冶新工艺技术处理云南某铅锌矿的砂岩型低品位氧化铅锌矿石的选矿新技术研究。

　　1试验矿样11矿石化学成分与矿物组成试验矿样为该铅锌矿的砂岩型铅锌矿石，化学成分见表1铅和锌的物相组成分别见表2和表3.由表1、表2和表3可知，矿石中铅、锌含量都不高，铅、锌的品位分别为0.95%和5.84%.矿石中S含量达51.98%，A2O的含量达416%，而CCO含量只有10.54%，5含量只有204%.可以推断，矿表1原矿化学成分化学成分含量/%化学成分含量基金项目：国家973科技计划课题（2007CB513602）；国家五“科技支撑计划课题（2006BAB02A10）要从事难选多金属矿的选矿等方面的研究。

　　孙传尧（1944一），男，黑龙江佳木斯市人，教授，博士生导师，中国工程院院士，主要从事矿物加工科学与技术等方面的研究u表2原矿中铅的化学物相相别铅矾碳酸铅n方铅矿褐铁矿合计Pb含量/%铅占有率/% 1）碳酸铅中铅为包括了所有碳酸盐矿物中的铅。

　　表3原矿中锌的化学物相相别锌矾/皓矾碳酸锌u硅酸锌（异极矿）闪锌矿褐铁矿总锌Zn含量/%锌占有率0.13 001）碳酸锌中锌为包括了所有碳酸盐矿物中的锌。

　　石中碱性脉石矿物和硫化物含量不高，而铝硅酸盐矿物含量较高。矿石氧化程度深，锌的氧化率为76. 84%铅的氧化率为77.08%.矿石中含有锌的易溶性盐类，褐铁矿及锌硅酸盐矿物锌的占有率都比较高，这些都会影响矿石中有价金属的回收利用。

　　1.2矿物组成对试验矿样（原矿）按金属矿物和脉石矿物两类分别进行较为详细的矿物组成研究，结果见表4表4原矿矿物组成金属矿物种类含量脉石矿物种类含量/%菱锌矿方解石铁菱锌矿白云石闪锌矿石英锌矾、皓矾重晶石异极矿黏土矿物白铅矿云母方铅矿白云母铅矾天青石铅铁矾菱锶矿褐铁矿钾长石磁铁矿钠长石赤铁矿石膏黄铁矿金红石白铁矿其他矿物胶状黄铁矿菱铁矿辉钼矿黄铜矿合计注：磁铁矿。赤铁矿的含量很低，白云石的含量很低。

　　从矿物组成可知，矿石中氧化铅和氧化锌矿物种类多而复杂，尤其是氧化锌矿物更为复杂，水溶锌、褐铁矿和硅锌矿所占比例较大，这部分锌在浮选过程中属较难浮的氧化锌矿物。此外，矿石中黏土矿物的含量较高，不仅会恶化选矿工艺流程，而且影响矿样的渗透性，因此无论对选矿工艺还是堆浸都不利。矿石中碱性脉石矿物的存在，不仅对酸浸非常不利，而且进一步加了铅、锌氧化矿物的分选难度，因此，该矿较为难选。对该类型矿石来说，要想获得理想的综合回收指标，开展选矿新技术、新方法13主要矿物的嵌布特征该矿石的氧化程度深，矿物组成、交代关系、铅锌的赋存状态十分复杂。锌的独立矿物主要为菱锌矿，其次为闪锌矿、异极矿、锌矾、皓矾、铁菱锌矿。

　　含锌矿物主要有褐铁矿、铅铁矾、方解石等。铅的独立矿物主要为白铅矿，其次为方铅矿、铅矾、铅铁矾。

　　含铅矿物主要有褐铁矿、菱锌矿等。硫矿物主要为黄铁矿，其次有少量的白铁矿及胶状黄铁矿。脉石矿物主要为石英及方解石，其他脉石矿物还有黏土矿物、云母、白云母、重晶石、白云石、天青石、菱锶矿、石膏、钾长石、钠长石、金红石等。

　　菱锌矿是矿石中*主要的锌矿物，其产出粒度不均匀，一般为0.010~0.833n主要呈不规则状、网脉状、脉状嵌布于脉石矿物中。在菱锌矿中常可见闪锌矿交代残留体及重晶石包体，包体粒度一般为0. 005~0.025n菱锌矿常与异极矿紧密连生，形成复杂的镶嵌关系。菱锌矿常充填胶结在石英颗粒间隙或裂隙中，形成较复杂的形态特征，部分呈胶状嵌布于褐铁矿中。少量菱锌矿中可见白铅矿包体，其粒度一般为0. 005~0.015nm这部分白铅矿与菱锌矿难以单体分离，会加铅、锌的选矿分离难度。

　　闪锌矿是矿石中*主要的硫化锌矿物，其嵌布粒度一般为0.010~0.417nm主要呈不规则状嵌布在脉石矿物中，其次呈星点状、浸染状产出。闪锌矿和菱锌矿、异极矿关系紧密，常以集合体的形式嵌布在脉石矿物中。由于氧化交代作用的结果，闪锌矿常呈交代残余结构，部分呈星点状、蠕虫状嵌布于菱锌矿中。少量闪锌矿与黄铁矿、方铅矿紧密共生，在黄铁矿中还可见闪锌矿包体其粒度一般为0.005~0.015nm这部分闪锌矿难与黄铁矿单体解离。

　　异极矿是矿样中*主要的锌的硅酸盐类矿物，其嵌布粒度一般为0.005~0.417nm主要呈不规则状、粒状、脉状嵌布在脉石矿物中，其次呈自形、半自形晶结构。异极矿与菱锌矿关系比较密切，常紧密共生以集合体的形式嵌布于脉石矿物中，部分异围岩以石英砂是rUi锌氧化率仙也的试验研究赵*终确定了较为有效的氧化铅浮bookmark4产出。

　　白铅矿是矿石中*主要的铅的氧化矿物，其嵌布粒度一般为0.010~0.417m主要呈不规则状产出。白铅矿与方铅矿关系十分密切，多交代方铅矿形成镶边结构、交代残余结构，部分沿方铅矿集合体裂隙或晶面交代，形成复杂的镶嵌关系。在白铅矿中多见方铅矿残留体此时方铅矿呈星点状、不规则状浸染分布在白铅矿中。少量白铅矿与闪锌矿、黄铁矿伴生在一起，偶尔还可见闪锌矿包体。部分白铅矿还含有少量CCO方铅矿是矿石中主要硫化铅矿物，其嵌布粒度较细，一般为0.005~0.417mm方铅矿主要呈不规则状嵌布于脉石矿物中。方铅矿与白铅矿关系十分密切，多与白铅矿紧密伴生以集合体的形式产出，在白铅矿中常可见方铅矿残余体这些残余体部分呈星点状浸染分布于白铅矿中，形成极复杂的镶嵌关系。少量方铅矿与黄铁矿、闪锌矿紧密地共生在一起。

　　褐铁矿是矿石中主要含铅、锌的载体矿物之一，其嵌布粒度一般为0.010~0.6mm褐铁矿主要呈不规则状、蜂窝状、脉状、网脉状嵌布在脉石矿物中，也常嵌布在石英角砾间隙或裂隙中。褐铁矿与铁菱锌矿、黄铁矿关系比较密切，铁菱锌矿常以不规则状与褐铁矿紧密共生以集合体的形式嵌布于脉石矿物中，黄铁矿常呈残余体嵌布在褐铁矿中。

　　黄铁矿、白铁矿主要呈不规则状、脉状嵌布在脉石矿物及其集合体间隙中。黄铁矿与闪锌矿、方铅矿、褐铁矿关系比较密切，常与闪锌矿、方铅矿紧密共生，在褐铁矿中以残余体的形式产出。部分黄铁矿以微细粒浸染分布在脉石矿物中。黄铁矿的嵌布粒度较细，一般为0.005~0.417mm方解石是矿石中*重要的脉石矿物之一，是影响选矿工艺的重要组份。方解石与菱锌矿、白铅矿关系十分密切，方解石角砾间隙多被菱锌矿充填白铅矿也常嵌布在方解石集合体裂隙中，部分方解石以土状产出，这些更加了选矿回收锌、铅的难度。

　　扫描电镜能谱分析结果表明，方解石中除含少量MgQMnQFe）外，还常含有少量锌。这部分锌多损失于尾矿中，难以综合回收。

　　2选矿工艺试验结果与讨论2.1试验方案的选择由工艺矿物学研究结果可知，该矿石高度氧化，高；（2）广石中含有一定量的铅、锌硫化物；（3）几种主要金属矿物的粒度比较细，而且，铅、锌矿物与黄铁矿等矿物嵌布关系密切；（4）黏土矿物及褐铁矿含量较高，且与铅、锌矿物的关系密切；（5）矿石中含有一定量的水溶锌和碱性脉石矿物。张心平等1曾对兰坪氧化铅锌矿采用先依次优先浮选硫化铅、黄铁矿和硫化锌，硫化锌浮选尾矿脱泥后再浮选氧化锌的“先硫后氧”方案较好地浮选回收了矿石中的铅和锌。根据试验用矿石的特点，研究中采用改进的“先硫后氧”方案，即预先分级磨矿后混合浮选硫化铅和黄铁矿然后分离，混合浮选尾矿浮选硫化锌，硫化锌浮选尾矿磁选回收褐铁矿，磁选尾矿再依次浮选氧化铅和氧化锌。所用工艺流程特点为：（1）利用方铅矿、黄铁矿在一定fH值下易浮的特点，采取铅硫混选，可减少黄铁矿对硫化锌、氧化铅锌浮选的影响；（2）在氧化铅锌矿浮选之前磁选回收褐铁矿，既可回收部分难选的氧化铅锌矿物，又可减少褐铁矿化的矿泥对后续氧化铅锌矿浮选的影响；（3）不脱泥浮选氧化铅锌矿物。

　　22硫化矿浮选试验试验流程见试验结果见表5结果表明，矿石中的硫化铅可浮性较好，但部分硫化锌和黄铁矿较为难浮，可能是矿石的高氧化率所致。

　　表5硫化矿浮选试验结果产品名称产率/%品位/%回收率/%中矿1中矿2中矿3中矿4 8精矿中矿5中矿6中矿7中矿8中矿9中矿10尾矿原矿23氧化铅锌矿的选矿新工艺23.1氧化铅浮选试验。目前，该矿对于含铅2%左右的中高品位氧化矿中的氧化铅没有进行回收。研究中对含铅<1%的低品位氧化矿进行了氧化铅选条件，其工艺条件见氧化铅浮选给矿为硫化锌浮选尾矿。结果表明，该矿石中的氧化铅矿物氧化锌浮选给矿为氧化铅浮选尾矿。

　　2.32氧化锌浮选试验。氧化锌浮选的工艺条件见在此工艺条件下进行了各药剂用量试验。

　　可浮性较差。氧化铅浮选药剂用量较大，铅精矿品位和回收率不易提局。

　　表6氧化铅浮选试验结果23.磁选试验。矿石中褐铁矿含量较高，在浮选过程中易于泥化，会污染罩盖在氧化铅锌矿物表面，a）粗选调整剂六偏磷酸钠用量试验。在碳酸钠用量500g/l硫化钠用量2500+1000g，捕收剂BK―428用量150+75g条件下，进行粗选调整剂六偏磷酸钠用量试验，试验条件见试验结果见由试验结果可见，当六偏磷酸钠用量为800+200 /时，氧化锌粗精矿品位略有降低，但氧化锌浮选作业回收率达*高为87. 22%因而确定粗选六偏磷酸钠用量为800+200g/t粗选六偏磷酸钠用量试验结果（2）粗选硫化钠用量试验。在六偏磷酸钠用量800+200g/l碳酸钠用量500g/t捕收剂428用量150+75/条件下，进行粗选硫化剂硫化钠用量试验，试验条件见试验结果见粗选Na拥量试验结果由试验结果可见，当硫化钠用量为4000 +2000/，氧化锌粗精矿品位为13.97%氧化锌浮选作业回收率达到91. 18%，因而确定粗选硫化钠用量为4000+2000g人。

　　（3）粗选调整剂碳酸钠用量试验。在六偏磷酸钠用量800g/l硫化钠用量4000 428用量150+75g/条件下，进行粗选调整剂碳酸钠用量试验，试验条件见试验结果见由试验结果可见，碳酸钠对氧化锌粗选影响不大，但考虑到闭路循环过程中会产生一定量的矿泥，因此粗选碳酸钠用量暂定为500g/t的含铅锌矿物。因此，如果采用磁选回收褐铁矿，不仅可以消除其对氧化铅锌矿浮选的不利影响，而且还可以综合回收部分难选的氧化铅锌矿物，提高铅锌的回收率。试验流程及结果分别见和磁选给矿为硫化矿混合浮选尾矿。

　　结果表明，随着磁场强度的大，磁精矿中铅、锌的回收率逐渐加，而铅、锌的品位变化不大，当磁场强度达到20T（即1591KA/m）此时磁精矿含铅1.71%，锌6.4Q%，铅、锌回收率分别为19.湿式强磁场强（变）磁选精矿磁选尾矿磁选试验流程和9.78%继续大磁场强度，铅、锌的回收率加幅度不大。因此，综合考虑铅、锌的品位和回收率，磁场强度以20T左右为宜。

　　24闭路浮选试验根据上述条件试验，设计闭路浮选试验流程见浮选试验结果见表7表7闭路浮选试验结果产品名称产率/%品位/%回收率PbS精矿Pb）精矿总铅精矿ZnS精矿zn>浮选精矿磁选精矿总锌精矿8精矿尾矿原矿3结论试验矿样为低品位复杂难选氧化铅锌矿石，其中铅、锌矿物较复杂，铅、锌氧化率分别为77. 08%和7684%异极矿（硅酸锌）含量较高，分布率为14.06%，水溶锌（锌矾）中锌分布率为2.23%褐铁矿中铅、锌分布率分别为9.38%和5.49%常规的硫化胺浮选法，不能有效浮选该矿中氧化铅锌矿物，尤其是水溶锌、褐铁矿及硅酸锌等矿物。

　　采用新型选矿工艺及组合浮选药剂制度，实现了不脱泥回收氧化铅锌矿物，特别是回收了部分难选异极矿和褐铁矿。铅总回收率为41.19%，锌总回收率达82.48%.式验用矿石中的氧化铅矿物可浮性较差，氧化铅精矿的品位和回收率不易提高，且药剂用量较大。有待进一步研究氧化铅的高效回收方法。

　　闭路试验工艺流程bookmark13