某选矿厂铅锌无氰工艺分离试验研究

某选矿厂铅锌无氰工艺分离试验研究

广西某采矿厂每年处理出170万吨含锡岩的金属硫岩矿，主要是重选和回收锡石。此外，还对铅和硫（脆硫酸钠）、锌（铁闪锡矿）和银和硫进行了综合回收。该选厂在铅锑与锌的矿物浮选分离时,长期使用氰化物,并在酸性矿浆条件下抑制锌硫矿物,且氰化物用量大,生产废水不仅污染周边生态环境,而且使用时会严重恶化职工的劳动环境,更不利于贵金属银的回收。选厂现流程采用泥砂分选,“重-浮-磁-重”原则流程,即在粗粒条件下,用前段重选富集锡石,获得锡石、硫化矿粗精矿,然后利用具有重选、浮选双重作用的枱浮工艺,一次将粗精矿中的硫化矿、脉石脱除,得到高品位的锡精矿。被脱除的硫化矿、脉石等经球磨分级后先行硫化矿全混浮选-分离,浮选尾矿经磁选后进行后重(摇床)收锡。由于枱浮工艺过程中添加了大量药剂,使得在铅锌分离时难于实现无氰分离,实现无氰工艺也一直是该选厂的攻关难点。1金银赋存成矿地层该选矿厂目前处理的矿石主要为细脉带锡石-硫化矿类型。矿石含有价元素繁多,具有工业回收价值的元素主要为锡、铅锑、锌、硫、砷及伴生的稀贵金属铟、镉、镓、银等。主要金属矿物为锡石、铁闪锌矿、脆硫锑铅矿、磁黄铁矿、黄铁矿等。稀贵元素铟、镉、镓主要赋存于闪锌矿,银主要赋存于脆硫锑铅矿,而金则主要赋存于毒砂中。脉石矿物以石英、方解石为主。有用矿物之间关系密切,易与脉石解离,碎到-20mm时,70%～80%的脉石单体解离。锡石以粗、中、细不均粒度与其它矿物嵌布,90%集中在0.013～1mm粒级,而硫化矿物基本呈细粒状不均匀嵌布,且相互嵌结比较致密,一般磨到-0.2mm,铅、锌矿物解离度为90%,磨到-0.1mm时才完全解离。就硫化矿物而言,脆硫锑铅矿的平均嵌布粒度比铁闪锌矿更细。砂矿试样取自选该厂3#、4#球磨分级溢流占89%,7#球磨排矿占11%。试样的化学元素分析结果见表1,粒度分析结果表明,试样中+0.3mm粒级产率高达26.70%,铅、锌金属占有率分别达到15.19%和15.82%,将严重影响铅、锌硫化矿物的回收率,由于粒度较细,生产中一直采用浓浆浮选。2无氰浮选工艺从铅锌分离的原则流程看,试样以等可浮流程为宜。试样由于粒度较粗,选铅时锌矿物容易受到抑制。探索试验结果表明,选用选择性好的捕收剂成为等可浮流程的重要环节,经筛选,丁铵黑药是该厂铅矿物浮选的优良捕收剂。目前,无氰工艺使用的抑制剂或抑制剂组合其抑制能力一般远不及氰化物,因此,我国铅锌矿山无一例外的都将无氰工艺应用于铅锌依次优先的浮选流程,这样在选铅抑锌时,硫化锌矿物表面相对于混浮分离的情况更为简单,至少没有被人为疏水,因此,更易被抑制,或者说更容易达到好的抑制效果。由于矿砂样浮选回收硫化矿后需进入后重摇床收锡,一般要求浮选硫化矿时应尽可能不使用石灰作为pH值调整剂,以防床面结垢。3试验内容和分析为与生产实践更加吻合,本试验研究不对试样进行磨矿试验,直接进行浮选工艺条件的试验研究。3.1y-2#抑制剂的用量试验流程见图1,试验结果见表2。由试验结果可见,由于矿粒较粗,铅矿物易受抑制,回收率下降,而y-2#有利于铅矿物浮选,故考虑添加y-2#抑制剂250g/t。3.2丁铵黑药用量对铅回收率的影响试验流程同图1,添加y-2#抑制剂250g/t,改变粗选捕收剂用量,试验结果见表3。由试验结果可见,随丁铵黑药用量的增加,铅回收率增大,铅品位略有下降。超过60g/t后,铅回收率增加不明显。考虑到丁铵黑药价格,本试验选用量为50g/t。3.3硫酸铜用量试验浮铅尾优先考虑采用锌硫混浮方案。一方面可避免使用石灰,另一方面也可使浮选主干流程缩短,提高选厂生产能力。硫酸铜用量试验流程及工艺条件见图2,试验结果见表4。由表5可见,由于选铅矿物时没有使用抑制剂,锌矿物比较容易被活化,一次粗选,锌的作业回收率均在86%以上。硫酸铜用量对锌矿物浮选影响不大,其选用量为150g/t,锌作业回收率达89.61%。3.4捕收剂用量试验上述试验表明,锌硫混浮锌金属回收率比较理想,再加大捕收剂用量,回收率提高的空间已不大,故安排低水平捕收剂用量试验。试验流程同图2,试验结果见表5。捕收剂丁黄药用量试验表明,随用量增加,锌金属回收率略有上升,而混合精矿的锌品位略有下降。试验选用丁黄药用量为100g/t。3.5铅、锌矿物分离为防止锡石过磨,硫化矿浮选都在粗粒条件下进行,且尽量避免使用石灰,但铅锌硫分离时,则容易造成因粗粒连生体较多而影响锌矿物的选别指标,因此,分离前必须细磨。当铅锌硫混精矿再磨到-0.2mm时,铅、锌矿物的解离度为90%,达到基本解离。经检验,此时的细度约为-200目占62%左右。3.6y-1#作锌硫分离抑制剂在探索试验的基础上,采用自配的y-1#、y-2#抑制剂,后者尤其是当矿浆pH较高、泡沫较粘的情况下使用,可以调节泡沫结构,改善分选效果。试验结果表明,采用y-1#作锌硫分离的抑制剂,当y-1#用量为400g/t时,分离粗选的作业回收率为89.69%,富集比2.62,精一作业回收率达到93.96%,富集比1.43。而就药剂种类的用量来说,得到了简化。3.7pb+sb-20%铅锑资源分离工艺模拟法小型闭路试验的流程与工艺条件见图3,试验结果见表6和表7。就铅循环而言,用石灰和y-2#作粗精选的抑制剂,精选两次可获得Pb+Sb≥45%的铅锑精矿,且含锌均在2%左右,说明试验确定的无氰工艺方案能有效实现铅锑矿物与锌矿物的分离;采用y-1#作锌硫分离抑制剂能获得较好的分离效果,获锌精矿含Zn44.67%,Pb0.20%,锌金属回收率87.26%。4碱矿系统的铅锌无氰分离(1)从试样的粒度分析结果看,试样粒度较粗,按现代浮选的粒度上限0.3mm计,砂矿样的浮选理论回收率将受到影响,说明锡石与硫化矿回收矛盾的相关性仍然较为突出。(2)试验结果表明,硫化矿物虽然在锡石枱浮摇床分选时受到油药作用,矿物表面被强力疏水,但经磨矿脱药后,在添加抑制剂的情况下,铅锌分离达到了较好的效果。(3)试验中铅精选不仅要抑锌,更要抑硫,适当添加石灰(pH﹤9)是必要的。在弱碱矿浆条件下用,y-2#抑制锌矿物的效果好。(4)当硫酸铜用量在150g/t时,锌硫混浮粗选作业锌的金属回收率达89.61%,并为锌硫分离奠定了基础。(5)实验室小型闭路试验采用优先