铅锌浮选新技术在白牛厂银多金属矿的应用

1、铅锌浮选新技术在白牛厂银多金属矿的应用邓传宏(昆明有色冶金设计研究院 , 云南 昆明 650051)摘 要 : 针对蒙自白牛厂银多金属矿矿石复杂 、难选的实际 , 在工程设计中采用了铅锌闪速浮选新技术 , 取得了理想的技术经济效果 。该工艺在类似金属硫化矿矿山中 , 具有很大的应 用前景 。关键词 : 铅锌矿 ; 闪速浮选 ; 新技术中图分类号 : TD 952 文献标识码 : B 文章编号 : 1004 - 2660 (2006) 02 - 0013 - 09Application of New Lead - Zinc Flotation Technology in BainiuchangS

2、ilver - contained Polymetallic MineDENG Chuan - hong( Kunming Design & Research Institute of Non - ferrous Metallurgy , Kunming 650051 , China)Abstract : A new lead - zinc flash flotation technology has been adopted in engineering design ofMengzi Bainiuchang Silver - contained Polymetallic Mine upon

3、 the fact of complexity and refractory of the ore produced from the mine . Good technical and economic results indicate the process has a wide and bright application foreground for similar metal sulphide mines.Key words : Lead - zinc mine ; flash flotation ;new technology矿区银 矿 开 发 历 史 久 远 , 据 文 山 县志

4、记载 , 早在清朝道光至咸丰年间 (18201850 年) , 采矿炼银较盛 。 该矿区的开采权为蒙自矿冶有限责任公司 。蒙自矿冶有限责任公司是云南省知名的民营企业 , 同时 , 还是云南省省院 、省校科 技合作的试点单位 , 其主要合作伙伴 中 南大学的产业化示范基地 , 就设于该公司 。1概述蒙自白牛厂银多金属矿 ,位于云南省蒙自县老寨乡 , 紧邻云南文山州 , 是我国知名的大型银多金属矿区 , 根据认定的探矿结 果 , 白牛厂矿区 5 个矿段的资源储量为 : 矿 石量6 877万 t , 金属量 Pb10515 万 t , Zn165 万 t , Sn816 万 t , Ag 6 266

5、t , In 2 400t 。 收稿日期 : 2006 - 04 - 28作者简介 : 邓传宏 (1971 - ) , 男 , 广西人 , 工程师 , 主要从事选矿及湿法冶金工程技术工作及管理工作.14有色金属设计第 33 卷211为合理开发 、综合利用白牛厂银多金属矿资源 , 该公司委托昆明有色冶金设计研究院承 担新建一座2 000t/ d 选矿厂的设计 。新选矿厂采用了先进的铅锌闪速浮选新工艺 , 取得 了令人满意的效果 。工艺的主要技术特点(1) 利用 p H 值 、矿浆电位 、浮选药剂的联合作用机理 , 在高碱条件下实现目的分选矿物颗粒的分离 ;(2) 与传统的高碱电位调控流程有所区

6、别 , 一是强化了快选作业 , 及时获得了高质 量的浮选精矿 , 较难浮的目的矿物颗粒 , 在 后续流程中产出 , 精矿有 2 个出口 ; 选别药剂制度不同 。212应用实例该项技术是由中南大学为主开发的 , 于2000 年上 半 年 , 完 成 工 业 试 验 , 随 后 在 国 内多家铅锌 、铜 、镍等选矿厂中推广应用 ,取得了很好的技术经济效果 。 某铅锌矿应用该工艺前后选别指标的对比见表 1 。闪速浮选新工艺闪速浮选工艺是一项浮选新技术 。其基 本思路是根据浮选电化学原理 : 不同的硫化 矿物在不同酸碱度的矿浆中与浮选药剂作用 后 , 其可浮性有差异 , 并且这种差异值随着 矿浆 p

7、H 值的变化而变化 。通过试验确定目 的分选矿物出现最大可浮性差异 p H 值 , 通 过调整矿浆的 p H 值快速地实现目的矿物的 分离 , 实现短流程作业 , 体现早收 、多收 、2快收的原则 ,效益 。提高了资源的综合利用效率和表 1 某铅锌矿常规浮选工艺与闪速浮选工艺选别指标对比表Ore - processing Index Comparison between Traditional Flotation Process and Flash FlotationProcess Used in a Lead - zinc MineTab.1品位/ %回收率/ %工艺流程产品名称产率/ %P

8、bZnPbZn高铅精矿低铅精矿 总铅精矿 高锌精矿 低锌精矿 总锌精矿 尾 矿原 矿61672122819011129518717132731781001006615751130621821125211011480172613721643199218955199491845411501611010869176171828715821141191410581371001001182017421566316829132931004117100100闪速浮选工艺流程铅精矿锌精矿 尾 矿 原 矿914617160721941001006014811650177615631145315001581011

9、487107414481491001002194921864120100100常规浮选工艺流程该铅锌矿的应用实践表明 , 闪速浮选新技术与传统浮选技术比较 , 除了选别指标取得的成果外 ,闪速浮选工艺还大量减少了浮选槽容积 ; 降低了电耗 、水耗和药剂消耗 ;第 2 期邓传宏 : 铅锌浮选新技术在白牛厂银多金属矿的应用15生矿物 53 种 , 次生矿物 8 种 ( 表 2) 。主要金属矿物有黄铁矿 、白铁矿 、磁黄铁矿 、铁 闪锌矿 、闪 锌 矿 、方 铅 矿 、毒 砂 和 硫 锑 铅矿 , 主要锡矿物有锡石和黝锡矿 , 主要银矿 物有银黝铜矿 、黝锑银矿 、深红银矿和辉锑 银矿 。减少了粗选

10、精矿的再磨量 , 有效地杜绝了流失 , 提高了选矿实际回收率 ; 可为企业增加7 元/ t 原矿以上的经济效益 。3 白牛厂银多金属矿的矿石性 质311矿石的矿物成分312矿石的化学成分矿石 化 学 成 分 以 富 Si , Fe , S , 贫 K ,矿石的矿物 成 分 复 杂 ,矿 物 种 类 共 计61 种 。分 属 硅 酸 盐 、氧 化 物 、硫 化 物 、硫盐 、碳酸盐 、自然元素等 6 个大类 , 其中原P , Mn , Ti 为其特点 , 且富含 Ag , Sn , Zn ,Pb , As , Cu , In 等 , 见表 2 、表 3 。表 2 蒙自白牛厂银多金属矿区矿物组份表

11、Tab. 2 Mineral Compositions of Mengzi Bainiuchang Silver - contained Polymetallic Mine相对含量分 类主要次要微量黄铁矿 、白铁矿 、磁黄铁矿 、闪锌矿 、铁 闪 锌 矿 、方 铅 矿 、毒 砂 、硫锑铅矿磁铁矿 、黄铜矿 、辉锑矿 、车轮矿 、硫锑铜矿 、硫铜锑矿 、自然 铅金属矿物硫锑铋铅矿 、辉铋矿 、含锡低硫锑铅矿 、斜辉锑铅矿 、铜锌和金锡矿物原生 矿 物锡石 、黝锡矿辉锑锡铅矿 、硫锡铅矿 、黄锡矿含银硫锡铅矿脆银矿 ( 斜方辉锑银矿) 硫锑铜银矿 、毛银矿含银硫锑铋铅 矿 、 辉锑铅银矿银矿物银黝

12、 铜 矿 、黝 锑 银 矿 、深 红 银矿 、辉锑银矿硫铋银矿 、柱硫锑铅银矿脉石矿物石英 、方 解 石 、白 云 石 、绢 云母 、铁锰质粘土绿泥石 、菱铁矿 、透辉石 、硅质粘土 、重晶石 、锆石电气 石 、菱 锰 矿 、蛇 纹 石 、萤石 、高岭石低硫锑银矿 、胶态锡 、铜兰 、铅 钡 、含银低硫锑铅矿次生矿物褐铁矿 、白铅矿 、辉银矿表 3蒙自白牛厂银多金属矿区矿石化学分析结果表Tab. 3 Chemical Analysis Results of the Ore Produced from Mengzi Bainiuchang Silver - contained Polymetal

13、lic Mine元 素分析结果/ % 元素 分析结果/ % 元素分析结果/ %SiO222116P2O50181ZnAl2O34103H2O2146SCaCO34142As0191MnMgCO312149MnO01005CuK2O0164Ag ( g/ t)14510SbNa2 O0115Sn0149TiO20123Pb3181Fe24150F0105Au ( g/ t)010341291814015701240114分析结果为 9 件全分析样算术平均 , 其中 Fe , CaCO3 , MgCO3 用 Fe2O3 , CaO , MgO 换算成果 , 剔除FeO , MnO , 烧失量 SO

14、3 , SnO2备注16有色金属设计第 33 卷(1) 按矿石矿物共生组合划分黄铁矿矿石 ; 方铅矿 闪锌矿 黄 铁矿矿石 ; 黄铜矿 黄铁矿 铁闪锌矿 方铅矿磁黄铁矿矿石 ; 方铅矿 黄铜矿 毒砂 黄铁矿石 ; 黄铜矿 毒砂 黄铁矿铁闪锌矿 方铅矿矿石 ; 方铅矿 含铁 闪锌矿 黄铁矿 磁黄铁矿矿石 ; 含黄铜矿 黄铁矿 铁闪锌矿 方铅矿 磁黄铁矿毒砂矿石 ; 方铅矿 铁闪锌矿 磁黄铁 矿矿石 。(2) 按矿石组构特征划分块状矿石 ; 浸染状矿石 ; 脉状 、 细脉状矿石 ; 角砾状矿石 ; 条 带 状 矿石 。31312矿石工业类型 (据银矿体划分)矿石工业类型以银铅锌矿石为 主 , 次

15、为银锡铅锌矿石 、银铅矿石 、银铅锌铜矿石 、银 铜 矿 石 , 银 锡 铅 矿 石 所 占 比 例 甚微 。矿石中各组分间有如下规律 :(1) SiO2 的含量为 5181 %3715 % , 平 均 22116 % , SiO2 的含量与脉石和赋矿围岩关系密切 , 粉砂岩矿石 SiO2 的含量一般较 高 。(2) Fe , S 的含量为 10135 %27137 % ,一般在 10 %以上 , 同一类型矿石中由于矿 物组分和结构特征不同 , 其 Fe , S 含量亦有较大差异 , 以块状 、稠密浸染状矿石含量最 高 , 稀疏浸染状 、脉状矿石含量最低 。(3 ) CaO 的 含 量 在 0

16、116 % 6162 % 之 间 , 变化较大 。(4 ) MgO 的 含 量 为 2170 % 11108 % , 一般与矿石的贫富程度和赋矿围岩岩性有 关 , 贫矿 或 赋 矿 围 岩 为 白 云 岩 的 矿 石 中 ,MgO 的含量一般较高 。(5) 由于矿物组分和组构特征不同 , 其Pb , Zn , Ag , Sn 和 S 等组分的含量差异较 大 , 以块状矿石含量较高 , 浸染状矿石含量最低 。314矿石的物理性质矿石 的 主 要 有 益 组 分 是 Pb , Zn ,Sn 和 S , 矿 石 中 有 益 伴 生 组 分 有 Cu , In , Gd , Sb 和 As 。Ag ,

17、Cd ,(1)(2) (3) (4)松散系数 : 1121166 ;安息角 : 38113;摩擦角 : 铁板 2515, 木板 28117;矿石密度 : 3146t/ m3 。主要有益组分 Pb ,Zn , Ag , Sn 的赋存状态 : Pb 呈独立矿物赋存于矿石中 , 主要有方铅 矿 、硫 锑 铅 矿 、辉 锑 锡 铅 矿 、车 轮 矿 、硫锡铅矿 、硫锑铋铅矿 、白铅矿等 ; Zn 主要以铁闪锌矿和少量的闪锌矿形式存在于 矿石 中 ; Ag 主 要 呈 独 立 银 矿 物 形 式 产 出 ,其主要载体矿物是方铅矿 , 其次是铁闪锌矿 、黄铁矿 、白铁矿 、硫锑铅矿 、磁黄铁矿 和部分脉石

18、矿物 , 在这些矿物中的银 , 主要 呈微细粒硫化银矿物存在 ; Sn 以矿物状态设计技术方案及指标白牛厂 银 多 金 属 矿 的 主 矿 体 V1 矿 体 , 是一个以 Ag , Sn , Pb , Zn 为主 , 伴生有 In , S , As , Cu , Cd , Gr , Au , Ze 等金属和稀散 元素的金属硫化矿 。由于矿石赋存状况复 杂 、组份复杂 、共生紧密 、嵌布粒度细 , 该 矿石属于中低品位的难处理多金属矿石 。据 白羊矿段选矿试验 、生产结果 , 需采用浮 重联合工艺流程将 Ag , Pb , Zn , S , Sn 等矿 物分选 , 其中 Pb , Zn , Ag

19、 回收率较高 ; Sn 在多次试验中回收率偏低 , S , As 选别指标 在扩大连续试验中不够理想 , 有待下一步深 入研究解决 。Ag , In 等伴生组分能在 Pb 精 矿 、Zn 精矿中回收 。4存在于矿石中 , 以锡石为主 ,矿 、辉锑锡铅矿 。313矿石类型31311矿石自然类型其次 为 黝 锡经光 、薄片和电探查定 ,化矿石 。矿石属原生硫第 2 期邓传宏 : 铅锌浮选新技术在白牛厂银多金属矿的应用17411试验流程和结果为开发蒙自白牛厂银多金属矿 , 主管部 门先后多次委托试验单位对矿石进行了选矿试验研究 , 都获得了较为理想的试验结果 。 A 研究院于 1993 年 11 月

20、 , 完成了 蒙 自白牛厂白羊矿段 V1 号矿体以银锡为主多 金属硫化矿可选性试验报告。该试验将试样磨 细 到 - 01074mm 占 85 % , 采 用 浮 重联合工艺流程 , 优先浮选铅银硫化物 , 铅银 粗精矿再磨矿后经 3 次精选 , 获铅银精矿 ;再先后浮选硫化锌精矿 、硫砷硫化物 , 浮选 尾矿经水力分级 , 按粒级归队分粒级重选 后 , 获得锡精矿和总尾矿 , 获得的选别指标 见表 4 。表 4 A 研究院优先浮选 重选扩大连续性试验结果表Result of Bench - scale Continuous Test Work Gained by Research Instit

21、ute A after Using SelectiveFlotation - Gravity Separation ProcessTab. 4产品原矿铅银精矿锌精矿硫精矿砷产品锡精矿锡中矿尾矿产率/ %Pb10010021353141156100101651105013841634215151612 22811419185111601737117110040180346190271710148013310188113301657514240155211501315144015501727317027141111700118012991296111701200116211722131011201

22、13Zn( gt - 1 ) S品位/ %Ag/31855143As471400169Sn100100100100100100100100100100100100831387160661138163511181893105851791519418166312861236118210951264114322130818311271115215714100611102171611231371011013104812120195PbZn回收 率/ %Ag S AsSn011041743515516184表 5B 研究院优先浮选 重选扩大连续性试验结果表Tab.5Results of Bench -

23、scale Continuous Test Work Gained by Research Institute B after Using SelectiveFlotation - Gravity Separation Process产品原矿铅银精矿锌精矿硫精矿砷产品锡精矿锡中矿尾矿产率/ %Pb10010021373115144150101940156012731745117031432 4001001918801710167519511374510236114030160015501141013511620172139100491520157011261130168016213314236

24、1035176014901371176711700121013014191114501120110ZnAg/ ( gt - 1 ) S品位/ %As30103108Sn18有色金属设计第 33 卷续上表产品原矿铅银精矿锌精矿硫精矿砷产品锡精矿锡中矿尾矿100100100100100100100100100100100100811514108621106180417491343144851121418816164518531117107214791964618510153417911751155516620119631061111961236178714091521518226176PbZn回收

25、 率/ %AgS AsSn3010014181B 研究院于 1995 年 7 月 , 提交了 云南白牛场铅锌银多金属矿选矿试验研究报 告。该 试 验 将 试 样 磨 细 到 - 01074mm 占85 % , 也是推荐采用硫化矿优先浮选 锡重选联合流程 , 试验结果见表 5 。412原有选厂生产流程及指标蒙自白牛厂原选厂规模 , 从 1998 年的400t/ d , 逐步 扩 大 为 1 300 t/ d 。初 期 生 产 流 程为 :磨矿 、分级 :一段磨矿分级 ,磨矿细度约为 - 01074mm 占 62 %65 % 。选别 : 优先浮 Pb 、后选 Zn , Zn 尾矿经 浮选脱硫后上摇

26、床选 Sn , Ag 主要随浮选铅 精矿产出 , In 主要随浮选锌精矿产出 。后将浮选脱硫改为磁选脱硫 , 脱出的硫 矿物很少 , 锡的选矿指标较低 。原选厂的主要生产技术指标见表 6 。413 铅锌浮选新技术研究由于原选厂没有经过 正 规 设 计 , 而 且 矿石本身 难 选 , 加 之 技 术 力 量 薄 弱 , 生 产 管理不当 , 实际生产指标与试验指标存在较大差距 。蒙自矿冶有限责任公司组建并 接管该矿 后 , 为 实 现 选 矿 技 术 革 新 , 加 速 科研成果向现代生产力的转化 , 提高企业 经济效益和资源综合利用效率 , 按照科技 兴企的指导思想 , 蒙自矿冶公司委托中南

27、 大学矿物加工工程研究所开展了 提高蒙自矿 冶 公 司 铅 锌 选 矿 指 标 的 研 究 课 题 , 试验就如何提高铅锌银等金属的选别效果 , 对浮选工艺和药剂制度 , 进行了新的探索 , 并取得了理想的结果 。为与现场一段磨矿 流程 相 适 应 , 试 验 磨 矿 细 度 为 - 01074mm占 68 % , 结果见表 7 。碎 矿 :- 35mm 。二 段 一 闭 路 , 碎 矿 产 品 粒 度表 6 白牛厂选厂原主要技术指标表 (2003 年)Tab. 6Original Major Technical Index of Baini2 uchang Ore - processing

28、Plant (2003) 品位/ %回收率/ %48100421001 400/ ( gt - 1 )2010023100215319315615100/ ( gt - 1 )0125013铅精矿锌精矿 铅精矿含银 锡精矿铅8570601810020100100100100100100100100100锌银 锡原矿第 2 期邓传宏 : 铅锌浮选新技术在白牛厂银多金属矿的应用19表 7 中南大学分段高碱闪速浮选流程闭路试验结果表Results of Closed - circuit Test Using Multistage High Alkali Flash Flotation Process

29、 Conducted byTab.7( Zhongnan)Middle SouthUniverssity品位/ %回收率/ %产品产率/ %Ag/ ( gt - 1 )PbZnPbZnAg原 矿快铅精矿 铅精矿 总铅精矿 锌精矿尾 矿100100412311755198101448315731666618230133551420143013651462119615231464610801531331761 5891839371141 398183206140341171001007610714149901561119812510010011702109317988110811110010050

30、12812126621541611121135414设计采用的技术方案和指标矿 , 银在铅精矿中伴生回收 ,伴生回收 。铟在锌精矿中设计的主要技术方案41411(3) 选矿工艺 : 碎矿采用加预先筛分的三段一闭路流程 ; 磨矿分级采用一段常规球 磨 - 分级流程 ; 选别采用浮 - 重联合流程 , 浮选为闪速 - 优先浮铅 、浮锌 、浮硫工艺 ,重选为分级箱 - 螺旋溜槽 - 摇床工艺 ; 铅精 矿 、锌精矿采用浓缩 - 过滤脱水 , 锡精矿和 硫精矿采用沉淀池脱水 。浮选工艺流程图见图 1 。(4) 主要设备表 : 磨矿分级和浮选设备 分别见表 8 、表 9 。根据业主要求 , 设计针对白牛

31、厂的矿石性质特点 、多家试验成果和该矿原有选厂的 实践经验 , 设计决定主要参照中南大学的试验结果 , 采用分段高碱闪速浮选新工艺 , 以改善铅 、锌 、银 、铟 等 金 属 的 综 合 选 别 效 果 , 强化资源综合利用 , 提高企业 经 济 效 益 。(1)(2)浮选锌新建选厂规模为2 000t/ d 。产品方案为 : 浮选铅 ( 银) 精矿 、(铟) 精矿 、浮选硫精矿 、重选锡精表 8 磨矿分级主要设备表Tab. 8 Main Equipment Used in Grinding and Classification Process排料粒度/ - 01074mm/ %给矿粒度/ mm

32、设备处理能力/ t ( h台) - 1 负荷率/ %序号作业名称型号规格台数MQG2700 3600格子型球磨机2FG - 2000高堰式螺旋分级机磨矿541847519912- 1570分级5715972136227020有色金属设计第 33 卷图 1蒙自白牛厂银多金属矿闪速浮选工艺流程图Fig. 1 Flash - flotation Flowsheet of Mengzi Bainiuchang Silver - contained Polymetallic Mine第 2 期邓传宏 : 铅锌浮选新技术在白牛厂银多金属矿的应用21表 9 浮选主要设备表表 10 设计主要技术指标表Main

33、 Technical Index Used in the DesignTab.9Main Flotation EquipmentTab. 10作业名称选择设备选择台数产品产率/ %品位/ %回收率/ %快铅搅拌快铅粗选 快铅精 1 快铅精 2 铅搅拌 铅粗选 1 铅粗选 2 铅扫选 铅精选 1 铅精选 2 铅精选 3 铅精选 4 锌搅拌 1 锌粗选 1 锌粗选 2 锌扫选 1 锌扫选 2 锌扫选 3 锌精选 1 锌精选 2 锌精选 3 锌精选 4 脱硫搅拌 脱硫粗选脱硫精选XB - 3000XCF - KYF - 8SF - 218SF - 218XB - 3000122铅精矿铅精矿含银 锌精

34、矿 锡精矿 硫精矿铅锌551001 400/ ( gt - 1 )45100301003515031665146135/ ( gt - 1 )012510164901006211286100301005010010010010010010010010010010010051991014301251510011XCF - KYF - 84XCF - KYF - 83100100XCF - KYF - 8SF - 218SF - 218SF - 218SF - 218XB - 3000XCF - KYF - 8XCF - KYF - 83原矿银锡 硫321新建选厂的生产情况414131224新建

35、选 厂 从 2004 年 5 月 开 始 设 计 ,2004 年 11 月中旬投产 , 一 个 月 内 即 达 产 、 达标 。由于生产过程中处理的矿石可选性随着采出矿段不同而有所差异 , 投产后处理矿 石的原矿品位和泥化程度都比试验样品和设 计指标差 , 主要生产技术指标见表 11 。表 11 新建选厂的主要生产技术指标表XCF - KYF - 83XCF - KYF - 83XCF - KYF - 83SF - JJ F - 44SF - JJ F - 43Tab.11Main Operation and Technical Index Usedin A New Ore - process

36、ing PlantSF - JJ F - 43SF - JJ F - 42产品产率/ %品位/ % 实际回收率/ %XB - 3000XCF - KYF - 8SF - JJ F - 4143Pb 精矿Pb 精矿含 AgZn 精矿Sn 精矿Pb491651 877100/ ( gt - 1 )4017632130112971100/ ( gt - 1 )5104012095145651569418424123100100100100100100100100214811173011541412设计指标Ag(1)(2)设计的主要技术指标见表 10 。设计的工程直接投资为3 610万元 ,原矿100100Zn比类 似 规 模 、类 似 流 程 的 选 厂 节 省 15 % ,设计的矿石加工成本为 45 元/ t 原矿 , 比同 类选厂降低 10 % 。Sn注 : 1 - 选厂资料中没有 S 精矿数据 , Zn 精矿中含 In约 580g/ t , 含 Ag 约 300g/ t ;2 - 生 产 中 的 磨 矿 细 度 为 - 01074mm 占 63 % (下转第 35 页)65 % 。第 2 期段建华 , 邓中华 : 工业厂房排架柱基础底面尺寸的直接算法35208出 , 所推导的快速简捷计算公式 , 适用于一般工业厂房排架柱基础底面尺寸计算 ,