云南某低品位含泥氧化鋅礦浮選試驗研究

＊全柏飛 陳慧敏

（1.廣西高峰礦業有限責任公司 廣西 547205 2.廣西大學資源環境與材料學院 廣西 530004）

引言

鋅是重要的有色金屬原材料[1]，具有良好的壓延性、耐磨性和抗腐蝕性，能與多種金屬制成物化性能更加優良的合金。鋅主要存在于含鋅礦石中，我國鋅礦資源較為豐富，地質儲量居世界第一位。但我國鋅資源的總體特征是貧礦多、富礦少，中小型礦多，為了獲得高純度的鋅精礦，常常采用的選礦方法為浮選。

思茅菱鋅礦由于礦石氧化嚴重，泥化程度較深，導致選礦難度大，因此在選礦過程中需要添加分散劑以減小礦泥對于浮選的影響。例如羅仙平等[2]對四川的氧化鋅礦使用分散劑六偏磷酸鈉和水玻璃，得到了鋅品位31.24%、鋅回收率35.73%的氧化鋅精礦。除了礦泥的影響，氧化鋅礦的浮選難度較大，在浮選過程中通常采用硫化后再浮選的方法加以回收。孫立等[3]對云南某氧化鉛鋅礦進行了藥劑制度試驗采用了Na2S作為活化劑，使生產中的精礦品位提高1～2個百分點。段秀梅等[4]總結的氧化鋅礦浮選工藝流程中主要為硫化-胺法，在浮選過程中也需要使用Na2S作為硫化藥劑使礦物活化。目前氧化鋅選礦廠多數采用胺法浮選[5]，胺是浮選氧化鋅的主要捕收劑[6-8]，礦山中常采用硫化-胺法浮選[9]，得到了較好的生產指標。北京礦冶研究總院[10]針對某難選氧化鉛鋅礦的礦石特點，使用選擇性好、捕收力強的組合捕收劑十八胺，減少了礦泥對氧化鋅浮選的干擾，提高了浮選指標，鋅品位為31.19%，回收率64.75%。

本文針對云南思茅氧化鋅礦進行試驗研究，研究低品位氧化鋅礦的藥劑制度和選別工藝，探究了不同種類的藥劑對云南氧化鋅礦的用量影響，在此藥劑制度上采用先洗后磨、先磨后洗和搖床重選的工藝對礦樣進行脫泥處理，浮選回收含鋅礦石，為該類礦石的開發提供借鑒。

1.礦樣性質

試驗所采用的礦樣來自于云南思茅某氧化鋅礦床，礦樣主要元素分析結果見表1。從表中可以看出思茅礦樣中主要成分為CaCO3等脈石礦物，共計達84.00%，主要有用成分鋅和鋁，其中鋅含量為5.600%，鋁含量為6.200%，其他成分含量均很少。

表1 礦樣多元素分析

2.試驗研究結果及討論

該礦樣中鋅品位較低，并且含泥量較大，直接浮選會受到礦泥的影響，不僅會在浮選過程中增加用藥量，還會導致鋅精礦中含泥量較大，品位低，回收率減小。因此對氧化鋅進行脫泥處理是不可或缺的步驟，在浮選前通過洗礦等方法脫去礦泥，減少礦泥對浮選結果的影響。在浮選過程中主要使用十八胺作為捕收劑，2號油為起泡劑，六偏磷酸鈉或水玻璃為分散劑[11]探究浮選的藥劑制度。

(1)浮鋅藥劑條件試驗

①磨礦細度對浮選結果的影響

磨礦細度與回收率和品位的關系見圖1。由圖1可知，浮選精礦品位和回收率隨著磨礦細度的增加而提高，當磨礦細度-200目含量達到80%時，精礦達到最高品位和最高回收率，此時，鋅精礦品位為20.65%，回收率為54.24%。但隨著磨礦細度的繼續增加浮選指標卻有不同程度的下降，當磨礦細度增加到90%時，精礦品位僅有18.55%，回收率則降到了43.38%，考慮浮選效果，選取磨礦細度為80.%。

圖1 磨礦細度對浮選指標的影響

②分散劑種類及用量試驗

在磨礦細度-200目含量為80%時，分散劑水玻璃和六偏磷酸鈉的用量對浮選結果的影響如圖2所示。由圖2（a）可得，加入的六偏磷酸鈉適量時，能對礦泥起到很好的分散作用，降低礦泥在礦物表面的吸附。但是，在加大六偏磷酸鈉用量時，不但沒使精礦品位和回收率增長，反而使其下降，這主要是因為六偏磷酸鈉用量較大時，礦物表面吸附大量六偏磷酸鈉陰離子，阻止了浮選捕收劑的吸附，從而抑制了氧化鋅礦的浮選。綜合考慮六偏磷酸鈉用量選擇的合理性以及浮選效果，選取六偏磷酸鈉為400g/t。

圖2 分散劑種類及用量試驗結果

③活化劑Na2S用量試驗

氧化鋅礦的浮選需要使用活化劑Na2S對礦物表面進行硫化，MEHDILO等[12]發現菱鋅礦在適宜硫化鈉濃度下可被充分硫化進而在自身表面形成一層致密的ZnS薄膜。菱鋅礦需要經過硫化活化后才能使菱鋅礦的浮選效果更佳[13]。不同Na2S用量對浮選氧化鋅的影響，實驗結果如圖3所示。從圖3可見浮選指標隨著Na2S用量的增加而增加，在Na2S用量為5.330～6.660kg/t范圍里，氧化礦的品位和回收率都比較高，其中在Na2S用量為8.000kg/t時，精礦品位達到20.25%，回收率則有56.29%。

圖3 Na2S用量試驗結果

④捕收劑十八胺用量試驗

不同十八胺用量對浮選氧化鋅的影響結果如圖4所示。從圖中可以看出，在胺作用量小時，回收率增長迅速，達到最高點55.31%后逐漸緩慢減少，品位亦在533.3g/t時達到最大值為20.07%，但是此后隨著胺用量的逐漸增加，回收率和品位卻略有下降。綜合考慮十八胺用量選擇的合理性以及浮選效果，選取533.3g/t作為其最佳用量。

圖4 十八胺用量試驗結果

(2)脫泥后浮選試驗

礦泥對氧化鋅礦的浮選指標會造成嚴重的影響[14]。對氧化鋅進行礦后浮選的實驗流程，主要是為了減少原礦中的礦泥對浮選的影響，提高浮選指標，該流程根據脫泥與磨礦的先后順序分為兩種類型：一是先磨礦后脫泥再浮選，二是先洗礦后磨礦再浮選。

①磨礦后脫泥再浮

Na2S用量對于浮選結果的影響如圖5所示。從圖中可以看出，精礦品位和回收率隨著Na2S用量的增加而迅速增加，當Na2S用到6.660kg/t時，得到最大品位為23.93%，隨后精礦品位則隨著Na2S的增加而降低的同時，精礦回收率繼續增加，直到Na2S的用量為8.000kg/t時，回收率達到最高為59.20%，可再增加用量到9.330kg/t時，回收率又銳減到41.48%。

圖5 Na2S對磨礦后脫泥再浮的用量試驗結果

②脫泥后磨礦再浮

由于先磨礦后脫泥再浮的效果并不明顯，推測是由于磨礦后脫泥中礦泥中攜帶了大量的可浮性鋅，造成了浮選的損失或者洗礦脫掉了大量礦泥，但脈石礦物依舊存在并影響浮選指標。為解決這些問題，進行先洗礦后磨礦再浮選的試驗流程，試驗結果如圖6所示。從圖中可以看出，先洗礦后磨礦后浮選出來精礦的品位變化較小，隨著Na2S的增加慢慢從20.88%上升到最大值24.76%再緩慢下降，回收率最高也達到了67.50%，其相對于先脫泥后洗礦浮選指標有如此上漲的原因是礦泥粒度，先脫泥后磨礦在洗去大量礦泥的同時更能減少精礦的損失。

圖6 Na2S對脫泥后磨礦再浮的用量試驗結果

(3)搖床預處理后浮

由脫泥后浮選的試驗結果可以看出，降低含泥量和提高原礦品位能有效提高精礦品位和回收率。為了可以更加有效的減小礦泥的影響，將搖床加入選別流程，經過搖床選別后的礦樣鋅品位到9.00%。增加搖床選別后，礦樣的浮選取得了良好的指標，當Na2S用量達到6.670kg/t時，鋅精礦品位為23.80%，回收率為76.34%，且尾礦品位降低至2.90%，有用礦物得到了充分的回收利用。

(4)閉路試驗

根據條件試驗結果，確定最佳工藝參數為：磨礦細度（-200目含量）為80.00%；六偏磷酸鈉用量為400.0g/t；十八胺為666.6g/t；2號油用量167.0g/t，Na2S用量6.670kg/t，在此基礎上進行了搖床預處理后浮選的全流程閉路試驗，得到鋅精礦品位為24.65%，回收率為80.98%，尾礦中鋅品位為2.430%，回收效果較好。

3.結論

（1）云南思茅某含泥低品位氧化鋅礦主要成分為CaCO3等脈石礦物，共計達84.00%，主要有用成分鋅和鋁，其中鋅含量為5.600%，鋁含量為6.200%。

（2）礦泥對于浮選的影響較大，通過對比可得，經過搖床預選流程后的精礦品位和回收率均高于洗礦，并且確定了磨礦細度-200目含量為80.00%；六偏磷酸鈉用量為400.0g/t；十八胺為666.6g/t；2號油用量167.0g/t，Na2S用量6.670kg/t的浮選工藝條件，在此條件下得到的鋅精礦品位為23.80%，回收率為76.34%，且尾礦品位較低，符合生產要求。

（3）添加搖床預選的工藝流程后，在浮選全流程閉路試驗下得到品位為24.65%，回收率為80.98%的鋅精礦。