西藏某含银氧化铅矿石选矿工艺研究

廖 乾

(长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南 长沙 410012)

铅矿石资源主要分为硫化铅和氧化铅两大类，硫化铅矿石因具有较好的可选性，开发利用较多而资源储量越来越少。氧化铅矿石由于矿物种类复杂，嵌布粒度细，易泥化，天然可浮性较差，选矿过程较复杂，难以高效利用。由于选矿技术的限制，很多氧化铅矿石资源不能得到有效开采利用[1-2]。如何提高选矿指标，增加经济效益，已成为氧化铅矿石资源开发利用研究的一个重要课题。本研究针对某含银氧化铅矿石进行了系统的选矿试验研究，为该类矿石资源开发利用提供参考。

1 矿石性质

矿石主要化学成分分析结果见表1，铅化学物相分析结果见表2。

由表1可知：矿石可供选矿回收的主要元素是铅，铅品位为5.01%；银的含量为53.11 g/t，可作为综合回收的对象；选矿需要排除的脉石组分主要是SiO2，次为CaO，二者含量合计为24.31%；矿石BaSO4含量达到62.17%，理论上可作为有用组分富集回收，但由于其经济价值相对较低，结合矿山的实际开发情况，暂不考虑进行综合回收研究。

由表2可知：矿石中虽然58.28%的铅以硫化铅的形式产出，但碳酸盐和硫酸盐中氧化铅的分布率较高，分别为28.94%和10.18%，铅的氧化率达到41.72%。

表1 矿石主要化学成分分析结果Table 1 Main chemical compositions analysis results of the ore %

注：其中Ag含量的单位为g/t。

表2 矿石铅物相分析结果Table 2 Lead phase analysis results of the ore %

镜下鉴定、X射线衍射分析和扫描电镜分析综合研究表明，矿石的组成矿物种类较为复杂，金属硫化物主要是方铅矿，少量闪锌矿和黄铁矿，偶见黄铜矿、铜蓝和辉铜矿零星分布；氧化铅矿物有白铅矿和铅矾；含银矿物为黝锑银矿和自然银，但含量甚微；脉石矿物以重晶石和石英居多，次为方解石，少量绢云母及绿泥石。矿石的主要矿物含量分析结果见表3。

表3 矿石主要矿物含量分析结果Table 3 Main minerals content analysis results of the ore %

2 试验方案确定

氧化铅矿处理的方法主要有硫化—黄药浮选法、阴离子捕收剂直接浮选法、螯合剂—中性油浮选法、浸出—浮选法等，其中硫化—黄药浮选法应用最为广泛[3]。氧化铅矿石中常含有硫化铅矿物，就单一浮选流程而言，又分为先浮硫化矿后浮氧化矿的分段浮选流程以及硫化矿与氧化矿一起浮选的混合浮选流程等[4-5]。有文献提出，方铅矿极易被Na2S抑制，而现有研究结果已经证实，氧化铅矿石中的方铅矿可以承受很高的HS-浓度而不被抑制，这样就可以实现硫化铅与氧化铅矿物一起浮选，简化工艺流程。

矿石中主要目的矿物的嵌布粒度分析结果见图1。方铅矿和氧化铅矿物均具不均匀中细粒嵌布的特征，方铅矿的嵌布粒度略粗，当粒级为+0.30 mm时，方铅矿正累计分布率为88.70%，而氧化铅矿物仅为71.44%。单纯从嵌布粒度特性来看，如果将方铅矿和氧化铅矿物作为独立的回收对象，则以选择-0.15 mm的磨矿细度(-0.075 mm含量约为75%)较为适宜，此时95%以上的方铅矿和90%左右的氧化铅矿物均可获得单体解离。但如果将方铅矿和氧化铅矿物以及他们的集合体视为一个整体(铅矿物)，则磨矿细度可放粗至-0.21 mm，此时-0.075 mm含量约为65%。

图1 主要有用矿物嵌布粒度分布曲线Fig.1 Particle size distribution curve of the main useful minerals■—方铅矿；●—氧化铅矿物▲—铅矿物

综上所述，确定将方铅矿和氧化铅矿物以及他们的集合体视为一个整体进行回收，采用硫化—黄药法混合浮选原则工艺。该工艺流程简单，磨矿细度相对较粗，能在一定程度上降低磨矿成本，且满足现场尾矿回填对粒度的要求。此外，由于将方铅矿和氧化铅矿物作为一个整体，而方铅矿的天然可浮性较好，能提高铅矿物整体的可浮性，对浮选回收有利。

3 试验结果及讨论

3.1 磨矿细度试验

主要有用矿物的嵌布粒度分析结果表明，如果将方铅矿和氧化铅矿物视为一个集合体进行回收，合适的磨矿细度为-0.21 mm，此时-0.075 mm粒级含量约65%，但具体采用何种磨矿细度，需通过试验进行论证。采用水玻璃作分散、抑制剂，以消除脉石矿泥的影响，用量1 000 g/t；NaHS为白铅矿、铅钒等氧化铅矿物硫化浮选的硫化剂，用量1 000 g/t；丁黄药为捕收剂，用量100 g/t；2#油为起泡剂，用量40 g/t，进行1次粗选，考察磨矿细度对混合粗选粗精矿指标的影响，试验结果见图2。

由图2可知，随着磨矿细度的提高，粗精矿铅品位呈现下降趋势，铅回收率则表现为先升后降。在优先保证粗精矿铅回收率的同时兼顾铅品位，确定合适的磨矿细度为-0.075 mm占60%。

图2 磨矿细度对粗精矿指标的影响Fig.2 Influence of grind fineness on rough concentrate index▲—品位；■—回收率

3.2 水玻璃用量试验

矿石中脉石矿物主要为重晶石、石英和方解石，添加水玻璃作为分散、抑制剂，可以降低脉石矿泥对铅浮选回收的有害影响。在磨矿细度为-0.075 mm占60%、NaHS用量为1 000 g/t、丁黄药用量为100 g/t、2#油用量为40 g/t条件下，进行1次粗选试验，结果见图3。

图3 水玻璃用量对粗精矿指标的影响Fig.3 Influence of sodium silicate dosage on rough concentrate index▲—品位；■—回收率

由图3可知：添加水玻璃有利于铅矿物的浮选回收；随着水玻璃用量的增加，粗精矿铅品位和回收率均先提高后降低；水玻璃用量大于1 500 g/t后，随水玻璃用量增加，粗精矿指标提高不明显；水玻璃用量大于2 000 g/t时，粗精矿指标随水玻璃用量增加而降低。综合考虑，确定水玻璃用量为1 500 g/t。

3.3 硫化剂种类及用量试验

NaHS和Na2S是氧化矿物硫化浮选常用的硫化剂。在磨矿细度为-0.075 mm占60%、水玻璃用量为1 500 g/t、丁黄药用量为100 g/t、2#油用量为40 g/t条件下，分别采用NaHS和Na2S为硫化剂，进行1次粗选试验，对NaHS和Na2S分别作硫化剂时铅的浮选回收效果进行了考察，试验结果见图4。

由图4可知：添加硫化剂，有利于铅矿物的浮选回收，粗精矿铅品位和回收率都得到了大幅度提高；NaHS和Na2S分别作为硫化剂时，均能取得较好的浮选效果。优先保证粗精矿铅的回收率，兼顾铅品位，综合考虑药剂成本，确定采用Na2S作为硫化剂，用量为1 000 g/t。

图4 硫化剂种类及用量对粗精矿指标的影响Fig.4 Influence of vulcanizing agent's types and dosage on rough concentrate index■—Na2S；●—NaHS

3.4 捕收剂种类及用量试验

氧化铅矿石经过硫化后，一般采用黄药类捕收剂浮选效果较好，而硫氮类捕收剂对方铅矿有较好的选择性[6-7]。分别选择乙黄药、丁黄药、乙硫氮作为单一捕收剂，在磨矿细度-0.075 mm占60%、水玻璃用量为1 500 g/t、Na2S用量为1 000 g/t、2#油用量为40 g/t条件下，进行1次粗选试验，考察捕收剂种类及用量对粗精矿指标的影响，试验结果见表4。

表4 捕收剂种类及用量对粗精矿指标的影响Table 4 Influence of collector's types and dosage on rough concentrate index

从表4可以看出：虽然乙硫氮对方铅矿浮选具有较好的选择性，但是在硫化铅矿与氧化铅矿混合硫化浮选工艺条件下，并未体现出比乙黄药和丁黄药明显的优越性，而且乙硫氮的价格相对较高，因此确定不采用乙硫氮；而丁黄药的捕收能力与选择性均优于乙黄药。因此，确定采用丁黄药作为铅浮选的捕收剂，用量为100 g/t。

3.5 闭路试验

在条件试验的基础上，按照图5所示工艺流程进行硫化铅与氧化铅混合硫化浮选全流程闭路试验，结果见表5。

图5 闭路试验流程Fig.5 Flowsheet of closed-circuit test

表5 闭路试验结果Table 5 Results of closed-circuit test

从表5可以看出，采用1粗3精2扫闭路流程，可以获得产率7.35%、铅品位62.87%的铅精矿产品，铅回收率达到92.23%。矿石中银矿物在分选过程中大多与铅矿物一起进入铅精矿产品中。所获得的铅精矿产品银品位为658.14 g/t，银回收率达到89.66%。

4 结 论

(1)西藏某含银氧化铅矿石含铅5.01%、含银53.11 g/t。铅主要以硫化铅形式产出，赋存于碳酸盐和硫酸盐中的氧化铅分布率分别为28.94%和10.18%，铅的氧化率达到41.72%。

(2)采用硫化铅与氧化铅混合硫化浮选工艺流程，在磨矿细度-0.075 mm占60%时，以水玻璃为分散、抑制剂，Na2S为硫化剂，丁黄药为捕收剂，2#油为起泡剂，经1粗3精2扫闭路浮选，获得的铅精矿产率为7.35%，含铅62.87%，铅回收率达到92.23%，铅精矿含银658.14 g/t，银回收率达到89.66%。

(3)硫化铅与氧化铅混合硫化浮选提高了铅矿物整体的可浮性，实现了铅与银在较粗磨矿细度条件下的浮选回收，能够降低磨矿成本，而且可以满足现场尾矿回填对粒度的要求。

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