長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司
隨著人類對鋅的需求日趨增加以及鋅資源日益枯竭,開發(fā)和利用氧化鋅礦越來越受到人們高度重視。然而由于氧化鋅礦物種類繁多,礦物組成復(fù)雜,嵌布粒度較細(xì),可溶性鹽含量高,目前常規(guī)浮選效果還不能令人滿意。目前處理氧化鋅礦的工藝主要有:硫化浮選法、脂肪酸直接浮選法、冶金方法等,其中硫化浮選法應(yīng)用最廣。硫化浮選法通常是采用硫化劑首先對氧化礦進(jìn)行硫化處理,然后運用硫化礦的浮選方法對其進(jìn)行回收,常用的捕收劑是胺類和黃藥。
硫化劑在礦物顆粒表面發(fā)生硫化反應(yīng),從而在礦物表面形成一層硫化物,這樣就可以用黃藥或硫氮類藥劑按照常規(guī)的硫化礦方法選別。
余江鴻等[1]針對四川省甘洛縣某鉛鋅礦礦石氧化程度高、礦物嵌布粒度粗細(xì)不均、易泥化的礦石性質(zhì),采用先硫化浮鉛,然后脫泥浮鋅的工藝流程,并選用浮鉛的高效輔助捕收劑S-8和氧化鋅礦物的胺類組合捕收劑A-9,使鉛、鋅得到了較好的分選,獲得了鋅精礦鋅品位38.31%,鋅回收率81.83%。
王宏菊等[2]針對越南某氧化率大于93%,且礦物成分復(fù)雜、主要為菱鋅礦的氧化鋅礦,采用了硫化鈉硫化,用KZF作捕收劑進(jìn)行捕收的方法回收氧化鋅,獲得了鋅品位為43.17%,鋅回收率為87.23%的理想結(jié)果。
黃承波等[3]針對云南某低品位氧化鉛鋅礦,其特點是嵌布粒度微細(xì)、伴生關(guān)系復(fù)雜、含泥量大。采用硫化-黃藥法,硫化-胺法,并在浮選過程中,加入礦泥分散劑,對高鐵氧化鉛鋅礦起到了較好的回收效果。通過多種試驗方案進(jìn)行試驗,獲得了含鋅40.39%、鋅回收率為75.85%的鋅精礦。
葉雪均等[4]對某大型白云巖鉛鋅礦的貧鉛富鋅難選礦石,采用先浮鉛后浮鋅不脫泥主干流程進(jìn)行了試驗研究。選鋅作業(yè)中不脫泥,用六偏磷酸鹽與水玻璃分散礦泥和抑制脈石。可得到含鋅45.3%、回收率74.1%的鋅精礦。
對氧化鋅浮選捕收劑研究較多,以選擇性強、新型捕收劑、組合捕收劑以及調(diào)整劑等的研究為主。主要解決礦物復(fù)雜,以及消除礦泥和可溶性鹽影響等方面難題,在一定程度上也獲得較好的結(jié)果。
此外,難選氧化鉛鋅的預(yù)處理后再浮選,能處理目前不能利用的礦石,受到日益重視。預(yù)處理的方法包括預(yù)先脫泥、硫化處理后再進(jìn)行浮選的工藝,取得了較好的效果,實踐證明是可行的。
可見,經(jīng)過很多選礦工作者實踐研究和改進(jìn),對氧化鋅礦選別方法在實驗室和工業(yè)中已經(jīng)取得了一些較大的進(jìn)步,但大部分方法只能針對相對容易選別的礦石;部分方法由于對技術(shù)和(或)經(jīng)濟要求較高,還不能達(dá)到工業(yè)化規(guī)模。對于低品位難選氧化礦石的處理,目前尚沒有較好的選別方法。
1 礦石性質(zhì)
試驗所用礦樣多元素分析結(jié)果,鉛、鋅物相分析結(jié)果分別見表1、2、3。
元素 |
Pb |
Zn |
TFe |
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
MnO |
含量 |
1.45 |
6.02 |
6.05 |
23.60 |
3.95 |
29.75 |
0.54 |
0.42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
元素 |
S |
P |
As |
K2O |
Na2O |
Ti |
Cd |
Ig |
含量 |
4.23 |
0.016 |
0.14 |
0.69 |
0.11 |
0.10 |
0.11 |
12.24 |
鉛 相 |
氧化鉛 |
硫化鉛 |
鉛鐵礬 |
合 計 |
鉛氧化率 |
含 量 |
1.09 |
0.25 |
0.11 |
1.45 |
82.76 |
分布率 |
75.17 |
17.24 |
7.57 |
100.00 |
鋅 相 |
氧化鋅 |
硫化鋅 |
硅酸鋅 |
合 計 |
鋅氧化率 |
含 量 |
4.46 |
1.08 |
0.48 |
6.02 |
82.06 |
分布率 |
74.09 |
17.94 |
7.97 |
100.00 |
由表1、2、3可以看出,礦石中可供選礦回收的主要組分是鉛和鋅,其含量分別為1.45%、6.02%,鉛鋅礦物的氧化程度都較為強烈,其中鉛的氧化率為82.76%,鋅的氧化率為82.06%。
肉眼下觀察部分為結(jié)構(gòu)較為松疏的黃褐色或灰褐~灰黑色塊狀,部分為土狀或碎屑狀。經(jīng)鏡下鑒定、X射線衍射分析和掃描電鏡分析綜合研究表明,混合樣中鋅礦物包括閃鋅礦、菱鋅礦和異極礦,鉛礦物有方鉛礦、白鉛礦和鉛礬,其他金屬硫化物主要是黃鐵礦和少量的毒砂;脈石礦物以石英和方解石為主,次為玉髓、白云石、重晶石、高嶺石、長石、絹云母、綠泥石、石膏和褐鐵礦,其它微量礦物尚見鋯石、黝簾石、金紅石和榍石等。
2 實驗室小型試驗
2.1 焙燒條件試驗
主要進(jìn)行了不同焙燒溫度和時間條件試驗,焙燒產(chǎn)品進(jìn)行鉛鋅混合浮選試驗,由浮選精礦品位與回收率來評價焙燒效果。
礦石600克,配入0.5%華坪煤做保護(hù)劑,人工混勻,進(jìn)行不同焙燒溫度和時間試驗,浮選試驗流程為鉛鋅混合三次浮選,試驗結(jié)果列入表4、5、6中。
表5 焙燒溫度600℃的焙燒時間試驗 表4 焙燒溫度700℃的焙燒時間試驗/%
焙燒條件 |
產(chǎn)品名稱 |
產(chǎn)率 |
品位 |
回收率 |
||
Pb |
Zn |
Pb |
Zn |
|||
600℃ 30min |
浮選精礦 |
31.09 |
3.79 |
15.75 |
77.52 |
75.92 |
浮選尾礦 |
68.91 |
0.50 |
2.25 |
22.48 |
24.08 |
|
給礦 |
100.00 |
1.52 |
6.45 |
100.00 |
100.00 |
|
600℃ 50min |
浮選精礦 |
36.77 |
3.71 |
15.31 |
88.58 |
86.08 |
浮選尾礦 |
63.23 |
0.28 |
1.44 |
11.42 |
13.92 |
|
給礦 |
100.00 |
1.54 |
6.54 |
100.00 |
100.00 |
|
600℃ 70min |
浮選精礦 |
37.91 |
3.72 |
15.21 |
90.98 |
88.44 |
浮選尾礦 |
62.09 |
0.23 |
1.21 |
9.02 |
11.56 |
|
給礦 |
100.00 |
1.55 |
6.52 |
100.00 |
100.00 |
|
600℃ 90min |
浮選精礦 |
38.14 |
3.71 |
15.25 |
91.29 |
88.80 |
浮選尾礦 |
61.86 |
0.22 |
1.19 |
8.71 |
11.20 |
|
給礦 |
100.00 |
1.55 |
6.55 |
100.00 |
100.0 |
表6 焙燒溫度500℃和550℃的焙燒時間試驗/%
焙燒條件 |
產(chǎn)品名稱 |
產(chǎn)率 |
品位 |
回收率 |
||
Pb |
Zn |
Pb |
Zn |
|||
500℃ 90min |
浮選精礦 |
34.79 |
3.67 |
15.31 |
85.69 |
81.94 |
浮選尾礦 |
65.21 |
0.33 |
1.80 |
14.31 |
18.06 |
|
給礦 |
100.00 |
1.49 |
6.50 |
100.00 |
100.00 |
|
500℃ 120min |
浮選精礦 |
37.89 |
3.68 |
15.25 |
89.96 |
88.76 |
浮選尾礦 |
62.11 |
0.25 |
1.18 |
10.04 |
11.24 |
|
給礦 |
100.00 |
1.55 |
6.51 |
100.00 |
100.00 |
|
550℃ 60min |
浮選精礦 |
34.68 |
3.77 |
15.34 |
87.16 |
81.59 |
浮選尾礦 |
65.32 |
0.29 |
1.84 |
12.84 |
18.41 |
|
給礦 |
100.00 |
1.50 |
6.52 |
100.00 |
100.00 |
|
550℃ 90min |
浮選精礦 |
38.14 |
3.62 |
15.18 |
90.24 |
88.66 |
浮選尾礦 |
61.86 |
0.24 |
1.20 |
9.76 |
11.34 |
|
給礦 |
100.00 |
1.53 |
6.53 |
100.00 |
100.00 |
焙燒條件 |
產(chǎn)品名稱 |
產(chǎn)率 |
品位 |
回收率 |
||
Pb |
Zn |
Pb |
Zn |
|||
700℃ 20min |
浮選精礦 |
31.47 |
3.82 |
16.13 |
78.57 |
77.85 |
浮選尾礦 |
68.53 |
0.48 |
2.11 |
21.43 |
22.15 |
|
給礦 |
100.00 |
1.53 |
6.52 |
100.00 |
100.00 |
|
700℃ 30min |
浮選精礦 |
37.13 |
3.71 |
15.34 |
88.87 |
87.49 |
浮選尾礦 |
62.87 |
0.27 |
1.30 |
11.13 |
12.51 |
|
給礦 |
100.00 |
1.55 |
6.51 |
100.00 |
100.00 |
|
700℃ 40min |
浮選精礦 |
37.93 |
3.71 |
15.29 |
91.38 |
88.81 |
浮選尾礦 |
62.07 |
0.21 |
1.18 |
8.62 |
11.19 |
|
給礦 |
100.00 |
1.54 |
6.53 |
100.00 |
100.00 |
|
700℃ 50min |
浮選精礦 |
38.35 |
3.71 |
15.36 |
91.20 |
89.93 |
浮選尾礦 |
61.65 |
0.22 |
1.07 |
8.80 |
10.07 |
|
給礦 |
100.00 |
1.56 |
6.55 |
100.00 |
100.0 |
/%
?
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