眾所周知,鋅的硫化礦物用常規選礦方法比較易于富集,但是隨著近年鋅消耗不斷增加,鋅的硫化礦物資源卻在逐漸枯竭。從世界范圍內看,氧化鋅礦資源占鋅總儲量的23% ,但由于氧化鋅礦品位低、選礦指標不理想,大量氧化鋅資源被廢棄或成為“呆礦”長期閑置。如何利用好氧化鋅礦資源,提高氧化鋅礦的選別指標,對提高鋅資源利用率、拓寬原料來源、緩解我國資源緊缺狀況具有重要意義,對促進世界鋅工業發展也有重要意義。
試驗所用樣品含鋅品位為12.56%,鋅的物相分析表明,礦石中鋅的氧化率為86.46%(氧化率>30%即為氧化礦),礦石磨礦過程中易泥化,增大藥劑消耗,并且對鋅的選別指標造成不利影響。氧化鋅的浮選一般有三種方法,即:1 脂肪酸及其皂類捕收劑浮選;2含長鏈CH 基和SH基直接浮選;3硫化后用黃藥或胺類等捕收劑浮選。本文采用第三種方法進行試驗,主要難點是:1礦石易泥化,胺類捕收劑對礦泥和溶鹽敏感;2脈石礦物與目的礦物可浮性相近,難于分選。
1礦石性質
原礦主要化學成分分析結果見表1,鋅的化學物相分析結果見表2。該礦石中鋅品位為12.56%,氧化率非常高。主要為菱鋅礦、異極礦、硅鋅礦,含鉛礦物為白鉛礦,脈石礦物主要為白云石和方解石。其中鐵礦物包含鋅與硅酸鹽包含鋅無法單體解離,藥劑也無法滲透,這部分鋅目前沒有辦法回收。本文采用先硫化再浮選的流程[1]。該流程目前在工業中應用最為廣泛。
表 1 原礦多元素化學分析結果
Table 1 Multi-element analysis results of run-of-mine ore /%
表 2 鋅化學物相分析結果
Table 2 Analysis result of zinc phase /%
2選礦影響因素研究
2.1 磨礦細度對選別指標的影響
首先考察磨礦細度對選別指標的影響,磨礦細度不夠無法有效回收鋅礦物,過磨則導致礦石泥化,增大藥劑消耗,同時會在隨后的脫泥過程中損失較多的鋅。磨礦后進行旋流器脫泥,再經過硫化鈉2000g/t硫化,十二胺600g/t,二號油100g/t浮選六分鐘,得到粗精礦和尾礦,結果見圖1。
圖 1 磨礦細度對鋅品位及回收率的影響
Fig.1 Effect of grinding fineness on zinc recovery and grade
由圖1可知,隨一段磨礦細度提高,細泥品位逐步增加,細泥中損失鋅回收率也逐步增加,粗精礦品位先增加后降低,粗選作業回收率先增加后降低,當一段磨礦細度達到-0.074mm70%時,進一步增磨礦細度,粗精礦品位降低,作業回收率降低,綜合考慮,選取一段磨礦細度-0.074mm70%。
2.2 細泥對選別指標的影響
原礦磨礦-0.074mm 70%后,進行脫泥與不脫泥對比試驗, 脫泥方法:手工篩除-0.020mm細泥,試驗流程如圖2,試驗結果見表3。
由表3結果可知,脫泥后粗精礦品位明顯提高,不脫泥尾礦損失的回收率較多。因此,脫泥是必要的[2]。
圖2 脫泥對比試驗流程圖
Fig.2 Flowsheet of contrast tests of sliming
表3 脫泥對比試驗結果
Table 1 Result of contrast tests of sliming
2.3 捕收劑種類對選別指標的影響
分別用十八胺、十二胺、BK440、CuSO4+丁基黃藥、椰油胺作為捕收劑,硫化鈉2000g/t作為硫化劑,浮選時間六分鐘。試驗結果見表4。
表4 捕收劑種類試驗結果
Table 4 Result of collector species
由表4結果可知,捕收劑十八胺粗精礦品位最高,而作業回收率較低,捕收劑十二胺獲得的粗精礦作業回收率較高,綜合考慮,選取十二胺作捕收劑。
2.4 粗精礦精選六偏磷酸鈉用量對選別指標的影響
為了防止礦泥吸附陽離子,增大藥劑消耗,需添加調整劑使其分散。
粗精礦精選用六偏磷酸鈉為調整劑,200g/t硫化鈉為硫化劑,50g/t十二胺為捕收劑,浮選時間四分鐘,考察六偏磷酸鈉用量對選礦指標的影響,結果見圖3。
由圖3可知,精選作業添加六偏磷酸鈉能提高精礦品位,但是作業回收率降低,建議精選作業適當添加六偏磷酸鈉[3]。
2.5 粗精礦精選硫化鈉用量對選別指標的影響
Na2S用量過低影響硫化效果,用量過高對菱鋅礦的浮選也會起到抑制作用,所以應該通過實驗研究硫化鈉對選別作業的影響。
粗精礦精選用硫化鈉作為硫化劑,50g/t六偏磷酸鈉,50g/t十二胺為捕收劑,浮選時間四分鐘,考察硫化鈉用量對選礦指標的影響,結果見圖4。
由圖4可知,隨硫化鈉用量增加,精礦品位、作業回收率先增加后降低,當硫化鈉用量超過400 g/t時,進一步增加硫化鈉用量,粗精礦品位和作業回收率都降低[4],因此,硫化鈉的用量應控制在合適的范圍內。
Fig. 3 Effect of sodium hexametaphosphate dosage on zinc recovery and grade
圖 4 硫化鈉用量對鋅品位和回收率的影響
Fig. 4 Effect of sodium sulphide dosage on zinc recovery and grade
2.6 閉路流程試驗
在條件試驗和開路實驗的基礎上進行了閉路試驗,試驗流程見圖5,試驗結果見表5。
Fig. 5 Flowsheet of closed-circuit flotation test
表 5 閉路流程試驗結果
Table 5 Experiment results of closed-circuit test /%
3結論
1)試驗礦樣含Zn 12.56%、含Ag19.78 g/t,其它伴生有價元素的含量很低,綜合回收價值不大。
2)本課題難點是細泥對浮選的影響,經過對比試驗,建議浮選前脫泥,可獲得較高品位的粗精礦和作業回收率。
3)一段磨礦細度對選礦技術指標影響很大,合適的磨礦細度既可以減少細泥的產率,又有利用提高浮選作業回收率。精礦和尾礦篩選結果表明,隨粒級的降低,精礦中鋅品位逐步降低;尾礦中較粗粒級和較細粒級中鋅品位較高,因此,應嚴格控制一段磨礦細度及粒級分布。
4)通過實驗室試驗研究,推薦采用在一段磨礦細度-0.074mm70%時采用旋流器脫泥-浮選的工藝流程,閉路試驗指標:鋅精礦品位28.32%,產率27.02%,鋅回收率60.92%,含銀24.81g/t,銀回收率33.89%。
參考文獻
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[3] 劉萬峰, 董干國,孫志建.河北某鐵鋅礦石選礦試驗研究[J].有色金屬(選礦部分),2009(6):31-35.
[4]喬吉波,簡勝,王少東,等.建水某鉛鋅礦選礦工藝研究[J].礦冶工程,2012(4):51-55.
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