云南某低品位含泥氧化锌矿浮选试验研究

＊全柏飞 陈慧敏

（1.广西高峰矿业有限责任公司 广西 547205 2.广西大学资源环境与材料学院 广西 530004）

引言

锌是重要的有色金属原材料[1]，具有良好的压延性、耐磨性和抗腐蚀性，能与多种金属制成物化性能更加优良的合金。锌主要存在于含锌矿石中，我国锌矿资源较为丰富，地质储量居世界第一位。但我国锌资源的总体特征是贫矿多、富矿少，中小型矿多，为了获得高纯度的锌精矿，常常采用的选矿方法为浮选。

思茅菱锌矿由于矿石氧化严重，泥化程度较深，导致选矿难度大，因此在选矿过程中需要添加分散剂以减小矿泥对于浮选的影响。例如罗仙平等[2]对四川的氧化锌矿使用分散剂六偏磷酸钠和水玻璃，得到了锌品位31.24%、锌回收率35.73%的氧化锌精矿。除了矿泥的影响，氧化锌矿的浮选难度较大，在浮选过程中通常采用硫化后再浮选的方法加以回收。孙立等[3]对云南某氧化铅锌矿进行了药剂制度试验采用了Na2S作为活化剂，使生产中的精矿品位提高1～2个百分点。段秀梅等[4]总结的氧化锌矿浮选工艺流程中主要为硫化-胺法，在浮选过程中也需要使用Na2S作为硫化药剂使矿物活化。目前氧化锌选矿厂多数采用胺法浮选[5]，胺是浮选氧化锌的主要捕收剂[6-8]，矿山中常采用硫化-胺法浮选[9]，得到了较好的生产指标。北京矿冶研究总院[10]针对某难选氧化铅锌矿的矿石特点，使用选择性好、捕收力强的组合捕收剂十八胺，减少了矿泥对氧化锌浮选的干扰，提高了浮选指标，锌品位为31.19%，回收率64.75%。

本文针对云南思茅氧化锌矿进行试验研究，研究低品位氧化锌矿的药剂制度和选别工艺，探究了不同种类的药剂对云南氧化锌矿的用量影响，在此药剂制度上采用先洗后磨、先磨后洗和摇床重选的工艺对矿样进行脱泥处理，浮选回收含锌矿石，为该类矿石的开发提供借鉴。

1.矿样性质

试验所采用的矿样来自于云南思茅某氧化锌矿床，矿样主要元素分析结果见表1。从表中可以看出思茅矿样中主要成分为CaCO3等脉石矿物，共计达84.00%，主要有用成分锌和铝，其中锌含量为5.600%，铝含量为6.200%，其他成分含量均很少。

表1 矿样多元素分析

2.试验研究结果及讨论

该矿样中锌品位较低，并且含泥量较大，直接浮选会受到矿泥的影响，不仅会在浮选过程中增加用药量，还会导致锌精矿中含泥量较大，品位低，回收率减小。因此对氧化锌进行脱泥处理是不可或缺的步骤，在浮选前通过洗矿等方法脱去矿泥，减少矿泥对浮选结果的影响。在浮选过程中主要使用十八胺作为捕收剂，2号油为起泡剂，六偏磷酸钠或水玻璃为分散剂[11]探究浮选的药剂制度。

(1)浮锌药剂条件试验

①磨矿细度对浮选结果的影响

磨矿细度与回收率和品位的关系见图1。由图1可知，浮选精矿品位和回收率随着磨矿细度的增加而提高，当磨矿细度-200目含量达到80%时，精矿达到最高品位和最高回收率，此时，锌精矿品位为20.65%，回收率为54.24%。但随着磨矿细度的继续增加浮选指标却有不同程度的下降，当磨矿细度增加到90%时，精矿品位仅有18.55%，回收率则降到了43.38%，考虑浮选效果，选取磨矿细度为80.%。

图1 磨矿细度对浮选指标的影响

②分散剂种类及用量试验

在磨矿细度-200目含量为80%时，分散剂水玻璃和六偏磷酸钠的用量对浮选结果的影响如图2所示。由图2（a）可得，加入的六偏磷酸钠适量时，能对矿泥起到很好的分散作用，降低矿泥在矿物表面的吸附。但是，在加大六偏磷酸钠用量时，不但没使精矿品位和回收率增长，反而使其下降，这主要是因为六偏磷酸钠用量较大时，矿物表面吸附大量六偏磷酸钠阴离子，阻止了浮选捕收剂的吸附，从而抑制了氧化锌矿的浮选。综合考虑六偏磷酸钠用量选择的合理性以及浮选效果，选取六偏磷酸钠为400g/t。

图2 分散剂种类及用量试验结果

③活化剂Na2S用量试验

氧化锌矿的浮选需要使用活化剂Na2S对矿物表面进行硫化，MEHDILO等[12]发现菱锌矿在适宜硫化钠浓度下可被充分硫化进而在自身表面形成一层致密的ZnS薄膜。菱锌矿需要经过硫化活化后才能使菱锌矿的浮选效果更佳[13]。不同Na2S用量对浮选氧化锌的影响，实验结果如图3所示。从图3可见浮选指标随着Na2S用量的增加而增加，在Na2S用量为5.330～6.660kg/t范围里，氧化矿的品位和回收率都比较高，其中在Na2S用量为8.000kg/t时，精矿品位达到20.25%，回收率则有56.29%。

图3 Na2S用量试验结果

④捕收剂十八胺用量试验

不同十八胺用量对浮选氧化锌的影响结果如图4所示。从图中可以看出，在胺作用量小时，回收率增长迅速，达到最高点55.31%后逐渐缓慢减少，品位亦在533.3g/t时达到最大值为20.07%，但是此后随着胺用量的逐渐增加，回收率和品位却略有下降。综合考虑十八胺用量选择的合理性以及浮选效果，选取533.3g/t作为其最佳用量。

图4 十八胺用量试验结果

(2)脱泥后浮选试验

矿泥对氧化锌矿的浮选指标会造成严重的影响[14]。对氧化锌进行矿后浮选的实验流程，主要是为了减少原矿中的矿泥对浮选的影响，提高浮选指标，该流程根据脱泥与磨矿的先后顺序分为两种类型：一是先磨矿后脱泥再浮选，二是先洗矿后磨矿再浮选。

①磨矿后脱泥再浮

Na2S用量对于浮选结果的影响如图5所示。从图中可以看出，精矿品位和回收率随着Na2S用量的增加而迅速增加，当Na2S用到6.660kg/t时，得到最大品位为23.93%，随后精矿品位则随着Na2S的增加而降低的同时，精矿回收率继续增加，直到Na2S的用量为8.000kg/t时，回收率达到最高为59.20%，可再增加用量到9.330kg/t时，回收率又锐减到41.48%。

图5 Na2S对磨矿后脱泥再浮的用量试验结果

②脱泥后磨矿再浮

由于先磨矿后脱泥再浮的效果并不明显，推测是由于磨矿后脱泥中矿泥中携带了大量的可浮性锌，造成了浮选的损失或者洗矿脱掉了大量矿泥，但脉石矿物依旧存在并影响浮选指标。为解决这些问题，进行先洗矿后磨矿再浮选的试验流程，试验结果如图6所示。从图中可以看出，先洗矿后磨矿后浮选出来精矿的品位变化较小，随着Na2S的增加慢慢从20.88%上升到最大值24.76%再缓慢下降，回收率最高也达到了67.50%，其相对于先脱泥后洗矿浮选指标有如此上涨的原因是矿泥粒度，先脱泥后磨矿在洗去大量矿泥的同时更能减少精矿的损失。

图6 Na2S对脱泥后磨矿再浮的用量试验结果

(3)摇床预处理后浮

由脱泥后浮选的试验结果可以看出，降低含泥量和提高原矿品位能有效提高精矿品位和回收率。为了可以更加有效的减小矿泥的影响，将摇床加入选别流程，经过摇床选别后的矿样锌品位到9.00%。增加摇床选别后，矿样的浮选取得了良好的指标，当Na2S用量达到6.670kg/t时，锌精矿品位为23.80%，回收率为76.34%，且尾矿品位降低至2.90%，有用矿物得到了充分的回收利用。

(4)闭路试验

根据条件试验结果，确定最佳工艺参数为：磨矿细度（-200目含量）为80.00%；六偏磷酸钠用量为400.0g/t；十八胺为666.6g/t；2号油用量167.0g/t，Na2S用量6.670kg/t，在此基础上进行了摇床预处理后浮选的全流程闭路试验，得到锌精矿品位为24.65%，回收率为80.98%，尾矿中锌品位为2.430%，回收效果较好。

3.结论

（1）云南思茅某含泥低品位氧化锌矿主要成分为CaCO3等脉石矿物，共计达84.00%，主要有用成分锌和铝，其中锌含量为5.600%，铝含量为6.200%。

（2）矿泥对于浮选的影响较大，通过对比可得，经过摇床预选流程后的精矿品位和回收率均高于洗矿，并且确定了磨矿细度-200目含量为80.00%；六偏磷酸钠用量为400.0g/t；十八胺为666.6g/t；2号油用量167.0g/t，Na2S用量6.670kg/t的浮选工艺条件，在此条件下得到的锌精矿品位为23.80%，回收率为76.34%，且尾矿品位较低，符合生产要求。

（3）添加摇床预选的工艺流程后，在浮选全流程闭路试验下得到品位为24.65%，回收率为80.98%的锌精矿。