1 試樣性質(zhì)

福建某高硫多金屬鉛鋅礦中主要金屬礦物為磁黃鐵礦、黃鐵礦和磁鐵礦，次為黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦，偶見(jiàn)毒砂和白鐵礦，脈石礦物以石英居多，其次為長(zhǎng)石、黑云母、絹云母、陽(yáng)起石和鐵白云石等。主要礦物組成見(jiàn)表 1。礦石中各種金屬硫化物的產(chǎn)出形式較為復(fù)雜，嵌布粒度較細(xì)，相互之間交代穿插的現(xiàn)象常見(jiàn)。黃銅礦多呈不規(guī)則粒狀沿磁鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦的邊緣及粒間充填; 方鉛礦比閃鋅礦更加細(xì)小，普遍在 0． 1 mm 以下，常被閃鋅礦交代; 磁鐵礦呈半自形或不規(guī)則粒狀，粒度變化較大; 磁黃鐵礦是最主要的金屬硫化物，不僅含量高，而且與其他硫化物的交生關(guān)系極為復(fù)雜，初步估計(jì)即使通過(guò)細(xì)磨也難使它們充分解離，因而會(huì)導(dǎo)致其他目的礦物難以得到有效地富集和回收。黃鐵礦含量?jī)H次于磁黃鐵礦，呈自形、半自形等軸粒狀或不規(guī)則狀，與其他礦物交生關(guān)系較為簡(jiǎn)單。由此可以判斷，影響銅、鉛、鋅和鐵元素回收的因素主要是磁黃鐵礦。試樣多元素分析結(jié)果見(jiàn)表 2。由表 2 可以看出該礦石銅、鉛、鋅的品位都很低，硫含量高達(dá) 25． 4%，屬于高硫、低品位多金屬硫化礦石。鉛鋅物相分析結(jié)果見(jiàn)表 3。表 3 表明鉛鋅的氧化率較高。該礦可以回收的鉛鋅主要是硫化鉛鋅礦物，氧化礦物還難以充分回收利用。綜上分析得知，礦物中較高的硫含量和低品位的有用礦物將會(huì)導(dǎo)致最終目的礦物品位不高，而較高的氧化率則會(huì)直接制約其回收率的提高。

2 試驗(yàn)方法

根據(jù)該礦工藝礦物學(xué)特點(diǎn)，為了能獲得合格產(chǎn)品，必須使黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦和磁鐵礦較為充分的單體解離。并針對(duì)其硫高、鉛鋅品位低這一特點(diǎn)，依據(jù)高堿性條件下能夠避免鉛鋅硫可浮性相近，在較高 pH條件下，有利于閃鋅礦的抑制，而方鉛礦則仍具有良好的可浮性等性質(zhì)［2 －3］，選擇在高堿性條件下，采用優(yōu)先浮選流程，用硫酸鋅作鋅抑制劑，進(jìn)行無(wú)氰浮選分離［4］，并探索出最佳的藥劑制度和工藝流程，獲得合格的鉛、鋅、硫精礦。

3 試驗(yàn)研究

3． 1 磨礦粒度條件試驗(yàn)

由于礦物的嵌布粒度較細(xì)，粒度分布不均勻，并且pH 值越高，黃鐵礦越易發(fā)生氧化反應(yīng)［5］，進(jìn)而黃鐵礦很容易被抑制，會(huì)對(duì)方鉛礦的浮選有利。按照?qǐng)D 1 所示流程，進(jìn)行了磨礦粒度條件試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表 4。由表 4 可知，隨著磨礦粒度變細(xì)，鉛粗精礦回收率也隨之增加，當(dāng) － 0． 074 mm 粒級(jí)占 85． 74% 時(shí)，鉛粗精礦回收率不再增加，綜合鉛鋅品位變化的趨勢(shì)，選擇－ 0． 074 mm 粒級(jí)占 85． 74% 的磨礦粒度進(jìn)行其后的條件試驗(yàn)。

3． 2 石灰用量條件試驗(yàn)

選擇石灰作礦漿的調(diào)整劑，以實(shí)現(xiàn)高堿性條件下的浮選，磨礦粒度為 － 0． 074 mm 粒級(jí)占 85． 74%，流程見(jiàn)圖 1，石灰用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 5。由表 5 可知，鉛的回收率隨著石灰用量的增加而降低，品位則逐漸增加，說(shuō)明高堿性條件下石灰對(duì)黃鐵礦及磁黃鐵礦等的抑制作用很明顯，同時(shí)將石灰加入磨機(jī)里的浮選結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在保持相似的抑制效果的條件下，石灰的用量減少了近 50% 左右。因此，選擇將石灰直接加入磨機(jī)中磨礦可以減少工業(yè)生產(chǎn)成本，此時(shí)的 pH 值約為 12，確定石灰用量為5 000g / t 進(jìn)行后面的條件試驗(yàn)。

3． 3 鋅抑制劑用量條件試驗(yàn)

選擇硫酸鋅作鋅抑制劑，磨礦粒度為 －0． 074 mm粒級(jí)占 85． 74%，石灰用量為 5 000 g/t( 加入磨機(jī)中) ，按照?qǐng)D 1 所示流程，進(jìn)行了硫酸鋅用量條件試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表 6。表 6 說(shuō)明了隨著硫酸鋅用量增加，鉛粗精礦中鋅的含量逐漸降低，當(dāng)硫酸鋅用量達(dá)到750 g/t 后鉛粗精礦中鋅的含量變化不再顯著，考慮成本等因素，在此選擇 750 g/t 的硫酸鋅為宜。

3． 4 鉛粗選捕收劑種類條件試驗(yàn)

在確定了磨礦粒度為－ 0． 074 mm 粒 級(jí) 占85. 74% ，石灰用量為 5 000 g / t( 加入磨機(jī)中) ，硫酸鋅用量為 750 g/t 后，選擇乙基黃藥、丁胺和硫氮作為鉛的捕收劑進(jìn)行了鉛捕收劑種類試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖 1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 7。表 7 數(shù)據(jù)表明，乙黃藥選擇性較好，但是捕收能力較差，SN －9#捕收能力較強(qiáng)，對(duì)鉛也有較好的選擇性，故選擇 SN －9#作為鉛浮選捕收劑。3． 5 鉛粗選捕收劑用量條件試驗(yàn)?zāi)サV粒度為 －0． 074 mm 粒級(jí)占 85． 74%，石灰用量為 5 000 g/t( 加入磨機(jī)中) ，硫酸鋅用量為 750 g/t，捕收劑為 SN －9#，SN －9#用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 8。由表8 可見(jiàn)，當(dāng) SN － 9#用量為 30 g/t 時(shí)，品位開(kāi)始下降，回收率增加不明顯，因此 SN －9#用量確定為 30 g/t。

3． 6 鋅粗選硫酸銅用量條件試驗(yàn)

磨礦粒度為 －0． 074 mm 粒級(jí)占 85． 74%，丁基黃藥用量為 40 g/t，選擇硫酸銅作為閃鋅礦的活化劑并考察其用量，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖 2，結(jié)果見(jiàn)表 9。由表 9 可以看出，隨著硫酸銅用量增加，鋅回收率逐漸上升，但鋅品位先增加后有所降低，當(dāng)硫酸銅用量達(dá)到 200 g/t 后，鋅品位達(dá)到最大，回收率上升趨勢(shì)不再明顯，故此，選擇硫酸銅的用量為200 g/t 較為適宜。

3． 7 鋅粗選丁基黃藥用量條件試驗(yàn)

磨礦粒度為 －0． 074 mm 粒級(jí)占 85． 74%，硫酸銅用量為 200 g/t，選擇丁基黃藥作為鋅的捕收劑并考察其用量，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖 2，結(jié)果見(jiàn)表 10。由表 10 可見(jiàn)，隨丁基黃藥用量增加，鋅回收率逐漸增加，當(dāng)丁基黃藥用量達(dá)到 40 g/t 時(shí)回收率增幅逐漸遞減，因此選擇丁基黃藥用量 40 g/t 較為適宜。

3． 8 粗磨開(kāi)路試驗(yàn)

粗磨開(kāi)路試驗(yàn)流程見(jiàn)圖 3，通過(guò)鉛鋅分別一粗一掃三精選，最后硫進(jìn)行了一粗一掃一精，試驗(yàn)結(jié)果如表11 所示。從表11 不難看出，在 －0． 074 mm 粒級(jí)占85. 74%的磨礦條件下，鉛鋅尚未達(dá)到充分的單體解離，導(dǎo)致品位不合格，為此，需要對(duì)鉛鋅粗精礦再磨，以使鉛鋅礦物實(shí)現(xiàn)更充分的單體解離。

3． 9 粗精礦再磨試驗(yàn)

粗精礦再磨試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 12。當(dāng)鉛的粗精礦的磨礦粒度達(dá)到 －0． 045 mm 粒級(jí)占 90%時(shí)，經(jīng)過(guò)鉛的 4次精選可以獲得鉛品位 44． 92%、回收率 41． 55% 的鉛精礦合格產(chǎn)品，故此，選擇再磨粒度為 － 0． 045 mm 粒級(jí)占 90%。同樣的，也對(duì)鋅的粗精礦進(jìn)行了再磨粒度試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表 13。當(dāng) －0． 045 mm 粒級(jí)占 90%時(shí)，經(jīng)過(guò)4 次精選，鋅品位為 43. 97%、回收率為 40． 01%，因此，鋅的再磨粒度確定為 －0．045 mm 粒級(jí)占90%為宜。由表 12 ～ 13 可知，當(dāng)再磨粒度達(dá)到 － 0． 045 mm粒級(jí)占 90%時(shí)，鉛精礦中鉛品位為 44． 92%，而鉛中鋅含量也符合要求，鋅精礦中鋅品位也增加到 43． 97%，鋅中含鉛符合要求，說(shuō)明鉛鋅實(shí)現(xiàn)了較好的單體解離。

3． 10 實(shí)驗(yàn)室小型閉路試驗(yàn)

在粗磨開(kāi)路試驗(yàn)和再磨條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)該礦進(jìn)行了試驗(yàn)室小型閉路試驗(yàn)，閉路流程為鉛一粗兩掃粗精礦再磨后經(jīng)過(guò)四次精選流程，選鉛尾礦選鋅，鋅一粗兩掃粗精礦再磨后進(jìn)行四次精選作業(yè)，選鋅尾礦再一粗一精選硫。閉路流程及藥劑用量見(jiàn)圖 4，結(jié)果見(jiàn)表 14。由表 14 可知，試驗(yàn)室小型閉路試驗(yàn)獲得了鉛品位42． 13% 、回收率 64． 25% 的鉛精礦，鉛精礦中含鋅5. 47% ; 鋅精礦鋅品位 40． 27% 、回收率為 61． 07% ，鋅精礦中含鉛 1． 07%; 硫精礦硫品位為 43． 31%、回收率為85． 48%，硫精礦中含鉛鋅分別為0. 14%和0． 58%。

3． 11 驗(yàn)證試驗(yàn)

為了驗(yàn)證該流程的適應(yīng)性，又取了該礦的較高品位的代表樣品進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，主要元素分析結(jié)果見(jiàn)表 15。由表 15 可以看出，銅鉛鋅 3 種元素的含量較前面的試驗(yàn)樣品有所提高，但銅品位仍很低，不作單獨(dú)回收。經(jīng)過(guò)與前面類似的條件驗(yàn)證和藥劑制度調(diào)整后，進(jìn)行了小型閉路試驗(yàn)，獲得的鉛精礦品位 53． 67%、回收率66． 06%，其中含鋅2． 12%; 鋅精礦品位43． 32%、回收 率 65． 47%，其 中 含 鉛 1． 49%; 硫 精 礦 品 位43. 31% 、回收率 83． 88% ，其中含鉛、鋅分別為 0． 28%和 0. 67%。驗(yàn)證試驗(yàn)指標(biāo)較前面的礦樣閉路指標(biāo)有明顯的提高。

4 結(jié) 語(yǔ)

1) 福建某高硫低品位復(fù)雜多金屬硫化鉛鋅礦中有用礦物嵌布粒度分布較寬，共生交代關(guān)系復(fù)雜。黃銅礦與磁黃鐵礦嵌布關(guān)系密切，閃鋅礦部分與磁黃鐵礦緊密鑲嵌，部分則沿著磁鐵礦邊緣交代，方鉛礦的分散程度較高，大多見(jiàn)于閃鋅礦的邊部，但粒度較為微細(xì)，只有在較細(xì)的磨礦粒度條件下才能實(shí)現(xiàn)大部分有用礦物的單體解離; 金屬硫化物進(jìn)入了鉛鋅精礦中致使目的礦物的品位很難提高，其中鉛鋅礦物的氧化率較高，這也是導(dǎo)致回收率低的直接原因。

2) 經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，采用階段磨礦階段選別流程比較合理。第一段磨礦粒度為 －0．074 mm 粒級(jí)占85.74%，獲得鉛鋅粗精礦。由于鉛鋅礦物嵌布粒度細(xì)，還需要鉛鋅粗精礦分別再磨至 － 0． 045 mm 粒級(jí)占 90% 左右，鉛回路采用一粗、四精、二掃流程，鋅回路采用一粗、四精、二掃，硫一粗、一精工藝流程，小型閉路流程試驗(yàn)獲得了鉛品位 42． 13%、回收率 64． 25% 的鉛精礦，鉛精礦中含鋅 5． 47%; 鋅精礦鋅品位 40． 27%、回收率 61． 07%，鋅精礦中含鉛 1. 07%; 硫精礦硫品位為43． 31% 、回收率為 85． 48% ，硫精礦中含鉛鋅分別為0． 14% 和 0． 58% 。

3) 經(jīng)較高品位礦驗(yàn)證后，閉路試驗(yàn)指標(biāo)較前面而言也有所提高，表明該流程對(duì)該礦具有較好的適應(yīng)性。