從會(huì)理鋅礦含銅的鉛鋅硫化礦中分選銅的工藝研究

從會(huì)理鋅礦含銅的鉛鋅硫化礦中分選銅的工藝研究

四川會(huì)理鋅礦是一座大型鉛鋅銀礦區(qū)。礦床的主要材料為閃錫礦和方鉛礦，伴隨著白銀（金）等有益因素。隨著開(kāi)采深度的增加，礦石性質(zhì)發(fā)生了很大變化，主要體現(xiàn)在銅的高度。這是一種復(fù)雜的銅、銀、銅、銀等金屬變化。目前，采用會(huì)理鋅礦開(kāi)采工藝是回避水位控制的優(yōu)先事項(xiàng)。在-252-272vm礦漿層下，依硫氮和（znso4yn）聯(lián)合用藥作為鉛固氧化物的固收劑和硫礦硫礦的強(qiáng)化劑，所選鉛固氧化物的鉛固氧化物的固收劑，而硫礦的固收劑則用于硫礦的活化劑和捕獲劑。該過(guò)程不能適應(yīng)復(fù)雜銅、鉛、鋅和多金屬硫的礦漿巖性質(zhì)。因此，對(duì)會(huì)理鋅礦中含有銅的鉛鋅礦渣進(jìn)行開(kāi)采技術(shù)的開(kāi)發(fā)。在保持和提高現(xiàn)有鉛和鋅資源的之前，我們必須分離銅、銅、鋅和其他價(jià)值元素，形成獨(dú)立的礦產(chǎn)資源，實(shí)現(xiàn)高效提取。這一點(diǎn)意義重大。1試樣結(jié)構(gòu)與礦物組成試樣由四川會(huì)理鋅礦有限責(zé)任公司根據(jù)礦石類(lèi)型、構(gòu)造部位、巖性特征按比例刻槽采取,以保證樣品的代表性,其多元素分析結(jié)果:Cu0.91%,Pb0.95%,Zn10.63%,Au0.08g/t,Ag171g/t,Fe3.74%,S6.30%,Sb0.018%,As0.095%,Mn0.05%,P2050.18%,Al2O35.14%,Si0235.62%,CaO9.79%,MgO15.95%.對(duì)試樣中銅礦物、鉛礦物與鋅礦物的物相進(jìn)行了分析,結(jié)果表明試樣中銅、鉛、鋅的氧化率分別為20.15%、14.63%與10.35%.其中銅的物相分析結(jié)果為:自由CuO中Cu含量0.006%、結(jié)合CuO中Cu含量0.149%、次生CuS中Cu含量0.029%、原生CuS中Cu含量0.729%、總Cu含量0.913%.試樣中礦物相對(duì)含量見(jiàn)表1.從礦物含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看,閃鋅礦、黃銅礦與方鉛礦占礦物總量約35.98%,其中黃銅礦含量還高于方鉛礦含量,其它金屬礦物如磁鐵礦、菱鋅礦等含量較少;其余的為脈石礦物,主要為綠泥石、云母、方解石、白云石、石英等.礦石的構(gòu)造以塊狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造與脈狀構(gòu)造為主,結(jié)構(gòu)以自然晶結(jié)構(gòu)、它形晶結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、格子狀結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)與交錯(cuò)結(jié)構(gòu)為主.試樣中的黃銅礦與閃鋅礦、方鉛礦連生關(guān)系較復(fù)雜,主要以它形粒狀集合體組成團(tuán)塊狀或脈狀穿切交叉閃鋅礦、黃鐵礦;有的與方鉛礦、銀黝銅礦組成微脈穿切閃鋅礦,一些黃銅礦沿閃鋅礦裂紋和解理充填,成格子狀分布于閃鋅礦中;黃銅礦還與閃鋅礦構(gòu)成固溶體分離結(jié)構(gòu),黃銅礦以出溶物形式分布于閃鋅礦中,呈乳滴狀、網(wǎng)狀定向排列;在黃銅礦中也可見(jiàn)到微細(xì)星狀、十字形、棒形的閃鋅礦出溶物分布;黃銅礦多包裹毒砂和金銀礦;毒砂呈串珠狀,短束脈狀在黃銅礦中分布;黃銅礦還呈不規(guī)則狀充填于方解石等脈石礦物中,有時(shí)還包裹脈石礦物.試樣中的自然銀-金銀礦與毒砂連生分布于黃銅礦中,有的沿黃銅礦裂隙充填呈微脈狀.另有個(gè)別金銀礦,粒徑0.005mm左右與硫銻銅銀礦連生包裹于黃銅礦中.自然銀-金銀礦多數(shù)以聚粒,幾個(gè)顆粒在一起與毒砂伴生包于黃銅礦中,金銀礦-自然銀粒級(jí)0.01-0.05mm,最大可達(dá)0.1mm.試樣中的銀黝銅礦-銀砷黝銅礦呈它形粒狀分布于閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦中,有的與方鉛礦組成微脈交叉閃鋅礦并被方鉛礦包裹;銀黝銅礦交代黃鐵礦,使黃鐵礦被交代呈港灣狀、骸晶狀及交代穿孔狀;銀黝銅礦與脈石呈不規(guī)則毗鄰連生,不規(guī)則狀分布于方解石中;銀黝銅礦還以顯微文象狀分布于閃鋅礦中;銀黝銅礦-銀砷黝銅礦還包裹毒砂微粒,也有呈脈狀交叉黃銅礦.銀黝銅礦分布極不均勻,顆粒大小不等,局部有富集現(xiàn)象.試樣中的硫銻銅銀礦與金銀砂-自然銀連生包于黃銅礦中.試樣中的毒砂呈自然晶菱形、粒狀晶體.粒徑0.01-0.15mm,以0.01-0.05mm為主,聚?；蛭⒚}狀、串珠狀包于黃銅礦中.試樣中的車(chē)輪礦多與毒砂連生,包裹毒砂為主.還呈不規(guī)則狀與黃銅礦連生,顆粒大小不等.試樣中的閃鋅礦與方鉛礦、黃銅礦3者連生關(guān)系復(fù)雜,呈犬牙交錯(cuò)狀,且多與黃銅礦呈相互包裹,或呈固溶體分離結(jié)構(gòu)互相包裹;閃鋅礦還呈微細(xì)不規(guī)則狀被方鉛礦、黃銅礦包裹.閃鋅礦與銀黝銅礦連生比較復(fù)雜,銀黝銅礦呈顯微文象狀分布于閃鋅礦中,銀黝銅礦還呈微細(xì)網(wǎng)狀交叉閃鋅礦.有的閃鋅礦呈細(xì)粒狀與粉砂巖的泥質(zhì)膠結(jié)物一起膠結(jié)石英碎屑.另見(jiàn)綠泥石、絹云母、方解石微脈穿切閃鋅礦.閃鋅礦呈各種不同的顏色,有淺褐黑色、淡黃色、淺黃褐色、灰黑色、淺黃綠、棕褐等色,透明至半透明,解理發(fā)育.電磁性強(qiáng)度差異較大,從中等→弱→無(wú)電磁性.這些特征是閃鋅礦中混入含量不同的微量元素所造成的.試樣中的黃鐵礦分布不均勻,局部聚集,受應(yīng)力作用多發(fā)生碎裂,被閃鋅礦、黃銅礦、銀黝銅礦、方鉛礦等充填呈網(wǎng)狀;或被上述礦物包裹溶蝕交代呈殘留.連生關(guān)系復(fù)雜.試樣中的方鉛礦嵌布特征較復(fù)雜,與閃鋅礦、黃銅礦、銀黝銅礦呈復(fù)雜連生.有的包裹銀黝銅礦微粒,有的方鉛礦中未見(jiàn)銀黝銅礦分布,而見(jiàn)包裹溶蝕交代閃鋅礦.方鉛礦與黃銅礦、閃鋅礦呈犬牙交錯(cuò)狀復(fù)雜連生.有的方鉛礦呈網(wǎng)狀沿黃鐵礦裂紋充填.試樣中的銅藍(lán)主要分布于黃銅礦邊緣,交代黃銅礦,呈不規(guī)則狀或鑲邊狀.對(duì)破碎到-2mm的礦樣中的銅礦物的粒級(jí)分布進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表2.從表2可見(jiàn),試樣中銅礦物主要分布在0.04-0.64mm之間.其中0.16-0.08mm、0.32-0.16mm、0.64-0.32mm3個(gè)級(jí)別含量較高.在顯微鏡下對(duì)破碎到-2mm的礦樣測(cè)定了主要金屬礦物的單體解離度,結(jié)果表明:黃銅礦的單體解離比較高,全樣達(dá)72.29%;方鉛礦單體解離度較低,全樣為41.47%,在-0.076mm以下粒級(jí)解離率較高,說(shuō)明方鉛礦嵌布特征較復(fù)雜,嵌布粒級(jí)較細(xì),在連生體中,1/4的連生體占比例較大,這對(duì)鉛的回收不利;閃鋅礦的單體解離度較高,全樣達(dá)74.12%,各粒級(jí)的單體解離度也較高,粗粒級(jí)中的單體解離度達(dá)到67%以上.2銅-鉛-鋅復(fù)合充填礦的分選工藝銅、鉛、鋅多金屬硫化礦屬難處理礦石,這主要體現(xiàn)在銅-鉛分離、銅-鋅分離的難度較大.目前對(duì)于銅、鉛、鋅多金屬硫化礦的選礦,可以采用銅-鉛-鋅優(yōu)先浮選分離與銅、鉛混浮-銅、鉛分離-再浮鋅兩種工藝流程.從國(guó)內(nèi)此類(lèi)礦石的選礦情況看,多采用“銅、鉛混浮-銅、鉛分離-再浮鋅”的分選工藝.另外,由于會(huì)理鋅礦礦石性質(zhì)復(fù)雜,鉛鋅分離本身難度就較大,同時(shí)因礦石受到一定程度的氧化,因氧化而導(dǎo)致礦漿中含有一定量的Pb2+、Cu2+,而Pb2+、Cu2+對(duì)鋅礦物具有強(qiáng)烈的活化作用,使得礦石中有部分鋅礦物非常易浮,這就導(dǎo)致銅-鉛-鋅分選的難度加大.探索性試驗(yàn)結(jié)果表明,采用一般的“銅-鉛-鋅”優(yōu)先浮選工藝浮銅,基本上不能浮出單一的銅精礦,因此本文主要采取“銅、鉛混浮-銅、鉛分離-再浮鋅”的工藝來(lái)分選會(huì)理鋅礦含銅的鉛鋅礦.3試驗(yàn)材料及試樣試驗(yàn)用XMQ-240×90錐形球磨機(jī)與XMB200×240三輥四筒磨礦機(jī)磨礦,XFD系列單槽和XFG系列掛槽浮選機(jī)浮選.試驗(yàn)用水為自來(lái)水,試驗(yàn)試劑除捕收劑、起泡劑為工業(yè)級(jí)外,其它均為分析純.單元試樣重1000g.礦漿pH值與礦漿電位用哈納pH211A型酸度離子計(jì)測(cè)定,所配電極為HI1131B玻璃復(fù)合電極.4試驗(yàn)結(jié)果與討論4.1銅、鉛、鋅硫化礦浮選指標(biāo)取會(huì)理鋅礦選礦廠的生產(chǎn)磨礦細(xì)度,采用石灰作礦漿電位調(diào)整劑,固定礦漿電位在-75--125mV之間,考察了硫氨酯、PAC、Z-200、丁黃藥、乙硫氮、苯胺黑藥、BK-908、丁黃藥+苯胺黑藥、丁黃藥+乙硫氮等捕收劑對(duì)銅、鉛、鋅硫化礦浮選的影響,結(jié)果表明幾種硫化礦捕收劑硫氨酯、PAC、Z-200等對(duì)會(huì)理鋅礦的銅礦物捕收能力較差,丁黃藥、SN-9#、苯胺黑藥、丁黃藥+丁銨黑藥、苯胺黑藥、丁黃藥+苯胺黑藥等則對(duì)銅、鉛礦物有較好的捕收能力,適宜作銅-鉛混浮的捕收劑.4.2劑用量試驗(yàn)由于丁黃藥、SN-9#、苯胺黑藥、丁黃藥+丁銨黑藥、苯胺黑藥、丁黃藥+苯胺黑藥等對(duì)銅、鉛礦物均表現(xiàn)出有較好的捕收能力,考慮到捕收劑的來(lái)源、價(jià)格及對(duì)銅礦物的捕收能力,選擇丁黃藥作銅-鉛混浮的捕收劑,另考慮到丁黃藥對(duì)鉛礦物捕收能力稍弱,因此采用丁黃藥+SN-9#合捕收劑方案來(lái)加強(qiáng)對(duì)鉛礦物的回收,丁黃藥+SN-9#組合藥劑的用量與比例試驗(yàn)條件見(jiàn)圖1,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3.由表3可見(jiàn),從混浮銅鉛角度看,丁黃藥與SN-9#的用量比在1:(0.67-1)為宜,且丁黃藥+SN-9#的總用量在50g/t左右就已足夠.因此,后續(xù)試驗(yàn)取丁黃藥30g/t+SN-9#20g/t的用量水平進(jìn)行試驗(yàn).為能在銅鉛混浮過(guò)程中抑制鋅硫礦物,探索了在銅鉛混浮粗選中添加石灰與Na2CO3的條件試驗(yàn),試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3.由圖3可見(jiàn),隨石灰與Na2CO3用量的增大,粗精礦鉛品位與回收率升高,但石灰用量超過(guò)1500g/t或Na2CO3用量超過(guò)3000g/t后,粗精礦鉛品位與回收率不再升高,而粗精礦中鋅含量升高.為此后續(xù)試驗(yàn)取Na2CO3用量1000g/t.因銅鉛鋅硫化礦屬于復(fù)雜硫化礦,銅鉛與鋅之間很難分離,其主要影響因素除pH值的影響以外,(ZnS04+YN)的組合使用對(duì)礦石中的鋅硫具有很好的抑制作用,能降低銅鉛混合精礦中的鋅含量,為后續(xù)銅鉛分離創(chuàng)造良好的條件.因此,進(jìn)行了ZnSO4和YN組合抑制劑的用量條件試驗(yàn),其試驗(yàn)流程和條件同圖2所示,只是固定Na2CO3用量為1000g/t,改變ZnSO4與YN用量,其它條件不變,試驗(yàn)結(jié)果如表4所示.從表4可見(jiàn),隨抑制劑用量的增加,銅鉛精礦中的鋅含量降低,可為后續(xù)銅鉛精礦的精選和銅鉛分離創(chuàng)造條件,(ZnSO4+YN)控制在1000g/t+1000g/t較合適.4.3銅鉛混合粗選條件試驗(yàn)探索了多種銅-鉛分離的方案,但除了采用K2Cr207抑鉛浮銅較為有效外,其它方法都難以分離銅礦物與鉛礦物,因此本文對(duì)K2Cr207抑鉛浮銅方案進(jìn)行了詳細(xì)研究.由于鉛礦物被K2Cr207抑制后基本上失去可浮性,為確保銅鉛分離時(shí),選銅尾礦成為合格的鉛精礦,進(jìn)行了銅鉛混合粗精礦精選條件試驗(yàn),試驗(yàn)條件和流程如圖4所示,試驗(yàn)結(jié)果如表5所示.從表6的試驗(yàn)結(jié)果可以看出,銅鉛混合精礦直接精選后采用K2Cr2O7抑鉛浮銅可獲得含Cu20%左右的銅精礦,浮銅尾礦含Pb大于55%,可見(jiàn)采用K2Cr207抑鉛浮銅是可有效分離銅礦物與鉛礦物的.從試驗(yàn)結(jié)果看,銅鉛混合精礦精選條件定為混合精選1:ZnSO4200g/t+YN200g/t,混合精選3:ZnSO4100g/t+YN100g/t.4.4鋅浮選條件篩選銅鉛混合浮選尾礦中的鋅由于要強(qiáng)化銅鉛與鋅硫的有效分離,受到了強(qiáng)烈的抑制,必須要活化后才能浮選回收,由此在鋅浮選中采用硫酸銅作鋅礦物的活化劑,為盡可能提高鋅回收率,采用捕收力相對(duì)較強(qiáng)的丁基黃藥為鋅捕收劑,經(jīng)調(diào)優(yōu)試驗(yàn),確定鋅粗選的適宜條件為:礦漿pH值為11-12,礦漿電位為-240--250mV,硫酸銅600g/t,丁基黃藥130g/t,2#油40g/t.鋅粗精礦經(jīng)一次精選可獲得含鋅在50%以上的鋅精礦.4.5銅鉛混合浮選-銅鉛分離-鋅直接浮選閉路流程試驗(yàn)在條件試驗(yàn)與開(kāi)路流程試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了銅鉛混合浮選-銅鉛分離-鋅直接浮選閉路流程試驗(yàn),閉路流程與試驗(yàn)條件如圖5所示,閉路試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6.從銅鉛混合浮選-銅鉛分離-鋅直接浮選閉路流程試驗(yàn)結(jié)果看出,采用“銅鉛混合浮選-銅鉛分離-鋅直接浮選”工藝,可獲得較高回收率的單一銅精礦,但因在浮銅過(guò)程中方鉛礦的表面被K2Cr207氧化,基本上失去可浮性,這樣無(wú)法采用浮選法對(duì)鉛進(jìn)行精選,致使鉛精礦的品位難以進(jìn)一步提高.5銅-鉛混浮銅精礦的制備工藝(1)會(huì)理鋅礦含銅的鉛鋅硫化礦礦石中的銅礦物以黃銅礦、銀黝銅礦-銀砷黝銅礦、硫銻銅銀礦、車(chē)輪礦等礦物形式存在,并以黃銅礦為主.銅礦物嵌布特征復(fù)雜,與閃鋅礦互相包裹及呈固溶體分離結(jié)構(gòu)較為普遍.銅礦物嵌布粒級(jí)較均勻,多集中于+0.08mm以上粒級(jí)中,銅礦物單體解離度相對(duì)較好,這對(duì)綜合回收銅礦物有利.(2)幾種捕收劑硫氨酯、PAC、Z-200等對(duì)會(huì)理鋅礦含銅的鉛鋅硫化礦中的銅礦物捕收能力較差,丁黃藥、SN-9#、苯胺黑藥、(丁黃藥+丁銨黑藥)、苯胺黑藥、(丁黃藥+苯胺黑藥)等盡管對(duì)銅礦物有較好的捕收能力,但它們對(duì)鉛礦物也有較好的捕收能力,適宜作銅-鉛混浮的捕收劑.(3)采用“銅鉛混合浮選-銅鉛分離-鋅直接浮選”的工藝可從會(huì)理鋅礦含銅的鉛鋅礦石中分選出單一的銅精礦,即采用丁黃藥+SN-9#和Na2C03+YN+ZnSO