云南某异极矿氧化锌矿石选矿试验研究

IolI

选矿与冶炼

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云南某异极矿氧化锌矿石选矿试验研究

焦科诚

(湖南有色金属研究院）

摘要：云南某异极矿氧化锌矿石属于氧化程度较高的难选氧化锌矿石，锌质量分数8. 31 %。 针对该矿石性质，进行了硫化-组合用药浮选工艺流程条件试验。结果表明：在磨矿细度 -0.074 mrn占80 %及其他最佳参数条件下，浮选闭路试验可获得锌质量分数30.11 %、锌回收率 75. 27 %的锌精矿，硫化-组合用药浮选工艺流程合理、稳定性好。

关键词：氧化辞矿石；异极矿;硫*化；组合用药；浮选

中图分类号:TD952 文献标志码：A

文章编号= 1001 -1277(2017)03 -0059 -04

doi：10. 11792/hj20170314

氧化锌矿是锌的次生矿，是一类重要的含锌矿 物，异极矿是主要的氧化锌矿物之一。由于异极 矿结构复杂，矿物表面性质具有多变性，矿石组成 多样，故被业界公认为极难回收的矿种之一[1]。异 极矿氧化锌矿石的锌精矿质量分数一般不高，且回 收率也偏低，不仅限制了氧化锌矿石的开采利用， 而且造成了资源的浪费。随着世界锌资源量的减 少，氧化锌矿的综合开采利用受到越来越多的关 注。

本研究对象云南某异极矿氧化锌矿石属于氧 化程度较高的难处理氧化锌矿石。通过对该矿石 性质研究，对其进行了硫化-组合用药浮选工艺流 程探索，并取得了较好试验指标；这对异极矿氧化 锌矿石综合回收利用具有一定参考价值。

相别硫化锌氧化锌硫酸锌锌铁尖晶石总锌相别硫化铅氧化铅硫酸铅铅铁矾总铅

表2 铅物相分析结果

w ( Pb) / %0.0850.3770.0450.0430.550

分布率/%

15.4568.558.187.82100.00

表3 锌物相分析结果

w(Zn)/%分布率/%

0.7257.5430.0010.0818.350

8.68

90.340.010.97100.00

1原矿性质

1-1

原矿化学组成及物相分析

云南某异极矿氧化锌矿石化学成分并不复杂，可 供选矿回收的主要元素是铅和锌，质量分数分别为

0.56 %和8.31 %铜、镍、镉等其他有价金属含量

，

1.2矿石结构构造

1)

结构。主要表现在赤铁矿，多数赤铁矿呈他形不规则 粒状，不具备完好晶面。②包含结构。偶见菱锌矿中 包裹着铅矾。③假像结构。偶见铅矾交代方铅矿呈 假像结构。④反应边结构。方铅矿常见沿其边部或 裂隙解理被氧化成白铅矿、铅矾、水锑铅矿。⑤交代 残余结构以及骸晶结构。

2)

Si0246.21Cl0.020

A12031.13

矿石结构。矿石结构主要有：①他形晶粒

太低，综合利用价值不大。原矿化学成分分析结果 见表1，铅物相分析结果见表2,锌物相分析结果见 表3。

表1

成分

w/%原矿化学成分分析结果

Cu0.023

Mn

矿石构造。矿石构造主要有：①块状构造

Pb0.56CaO21.35

ZnCd0.081P0.208

Fe1.533As0.033

Sr0.013

部分矿石主要由金属硫化物方铅矿等组成，脉石含量 很少或几乎没有，构成块状构造。②浸染状构造。在

矿石中，金属矿物方铅矿的含量较少（小于30 %)， 且矿物集合体的形状不固定，多数小于0.5 cm，多呈 稀疏一星散状较均匀地分布于矿石中，构成浸染状构

8.31

MgO

成分

w/%s

0.361

10.570.035

收稿日期:2016-12-30;修回日期:2017 -02-07

作者简介:焦科诚（1984—），男，湖南郴州人，工程师,主要从事选矿工艺研究及矿山工程设计等工作;长沙市芙蓉区张公岭亚大路99号,湖南有

色金属研究院，41〇〇15 ; E-mail: ni〇39567@ qq. com

选矿与冶炼黄金

造。③多孔状、蜂窝状构造a原生矿石中星散分布的 较小颗粒的铁及其他金属矿物，受到风化作用后的易 溶矿物被淋湿掉留下许多小孔，构成多孔状构造;淋 滤作用继续进行，部分较难溶的矿物也被溶解迁移， 只剩下硅酸盐或硅质骨架，形成蜂窝状构造。④条脉 状、条带状构造。某些矿石块体中黑锰矿、软锰矿等 呈条脉状、条带状形态存在于脉石中，或白铅矿呈脉 状分布于方铅矿的解理及裂隙中。⑤胶状构造。在 矿石中偶见异极矿表面呈肾状、葡萄状、球状及结核 状等形态，形成胶状构造。分离作用析出形成的乳滴状或针线状黄铜矿微粒，这 种微粒大多见于闪锌矿晶粒的中部，且多沿闪锌矿的 解理断续定向延伸，局部可呈现出环状排列的特征。 闪锌矿形态极不规则、分散程度较高，主要呈稀疏一

星散浸染状散布在脉石中，粒度一般〇. 02〜0. 3 mm 不等，少数甚至在0.01 mm左右9

5)脉石矿物，矿石中脉石矿物种类较多，含量 较高且分布较为广泛的是方解石、绿泥石、石英、白云 石、绢云母和高岭石等。其中，石英大部分为粒度细 小的不规则他形粒状，小部分因晚期硅化作用粒度明 1.3 主要矿物嵌布特征

1)

白铅矿。反射光下为灰白色一浅褐色、褐强非均质性;多数呈粒状集合体，少见板状、片状集合 体，解离较常见P其主要以浸染状嵌布于矿石中，根 据粒度可分为中细粒和微细粒2种，前者多为不规则 团块状，常与方铅矿、石英、白云石、方解石紧密镶嵌 构成稠密浸染状或过渡为致密块状集合体，部分内部 可包含少量分布不甚均勻的微细粒脉石或铅矾残余 而使其粒度发生细化，集合体粒度|般在〇. 2〜1.0 mm。微细粒白铅矿的产出形式较为复杂，其中 部分以稀疏一星散浸染状的形式嵌布于脉石中，部分 则呈细脉状、不规则状沿赤铁矿、褐铁矿或菱锌矿粒 间、边缘、裂隙及孔洞充填交代@

2)

方铅矿。方铅矿常呈不规则粒状零星分布在

个别块矿的脉石中，少数则沿菱锌矿、异极矿、褐铁矿 的接触界面分布或沿孔洞充填交代，多数方铅矿已被

氧化成白铅矿，粒度\"I般在〇.〇2〜0. 1 mm，细小者小 于0.002 mm。方铅矿多为自形、半自形板片状，集合 体为放射状、束状或不规则状。

3)

异极矿。反射色为棕灰色，常见浅绿一浅蓝

色内反射。异极矿主要以稀疏浸染状嵌布在矿石中， 与白铅矿相似，根据粒度可分为中细粒和微细粒 2种。中细粒异极矿多为不规则团块状，常与白铅 矿、褐铁矿和菱铁矿紧密镶嵌构成浸染状，尤其与白 铅矿复杂嵌生的现象极为常见，部分内部可包含少量 分布不甚均勻的微细粒脉石或铅矾残余而使其粒度 发生细化，集合体粒度I般在〇. 2〜1.0 mm，有时可 见异极矿呈菱锌矿、白云石、方解石和白铅矿假像。 微细粒异极矿的产出形式较为简单，主要呈细脉状、 他形不规则状沿菱锌矿、褐铁矿或白铅矿、菱锌矿粒 间、边缘、裂隙及孔洞充填交代，相对而言与白铅矿的 关系最为密切，主要粒度变化范围〇. 02〜0. 2 mm不 等，部分甚至小于〇.〇1 mm。

4)

闪锌矿。反射光下闪锌矿为灰白色，部分微

带淡青色，内反射色为黄褐色一红褐色，说明矿石中 部分闪锌矿含铁较高，少数晶粒核部可包含由固溶体

显增粗而构成束状、梳状或放射状集合体。白云石、 方解石通常为晶形较好的粒状，，

部分为针状，常M不 规则团块状、细脉状交代其他矿物。绿泥石、绢云母 和高岭石均为细小的鳞片状，常混杂交生构成透明度 较差的云雾状集合体交代石英，在其出现的部位偶见 金属硫化物分布。2

试验结果与讨论

氧化锌矿石的类型和性质均比硫化锌矿石复杂， 浮选指标和矿石性质密切相关，异极矿可浮性非常 差。针对该异极矿氧化锌矿石的特点，采用硫化-组 合用药流程回收异极矿&条件试验流程见图:U

原矿

药剂单位为g/t

搅拌、浮选时间单位为min

Q磨矿

2禾碳酸钠500 2X硫化钠4 000 2XHnys-5 800 IX戊基黄药200 IX乳化十八胺800 1XMIBC 40

粗选__________粗

精

矿

尾

矿

图1条件试验流程

2.1 磨矿细度

磨矿细度试验结果见图2。

16.5「

96 ~~_ 94

窆 16.0

%

n9

2/u

#

荽回_ 0 nO

錐_ 88

15.086

62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 186

w(磨矿细度-0.074 mm)/%

图2 磨矿细度试验结果

色2017年第3期/第38卷

选矿与冶炼

碳酸钠 500 g/t、Hnys -5 800 g/t、戊基黄药 200 g/t、 乳化十八胺800 g/t、MIBC 40 g/t，进行硫化钠用量试 验。试验结果见图4。

由图2可知：随着磨矿细度的不断增加，粗精矿 中锌质量分数逐渐降低，但锌回收率却呈上升趋势;

当磨矿细度-0.074 mm占85 %时，锌回收率增加幅 度很小。综合考虑生产成本，选择-0.074 mm占 80 %作为适宜的磨矿细度。2.2 碳酸钠用量

异极矿氧化锌矿石浮选时，矿浆的pH十分重 要，当矿浆pH值在9〜11时，异极矿的上浮率最高。 碳酸納和硫化納的组合使用不仅有助于提局异极矿 矿石浮选的选择性，还能够强化抑制白云石等脉石矿 物，也可以加强硫化钠的硫化效果，且减少硫化钠药 剂的用量[2]。碳酸钠和硫化钠联合作用后的“协同 效应”增强了捕收剂组合用药在异极矿氧化锌矿物 表面的吸附

碳酸钠对矿泥具有分散作用，主要是因为碳酸钠 在水溶液中解离出co3'HC〇3'otr，

而这些离子吸

附在矿泥表面，使矿泥表面电荷处于同性相斥状

态[|、矿浆中相对较高浓度的COf与碳酸盐类脉石 矿物的表面定位离子发生反应，降低脉石矿物的可浮 性及钙、镁离子对异极矿氧化锌矿石浮选的影响。

在磨矿细度-〇. 074 mm占80 %的条件下，固定 硫化钠 1 〇〇〇 g/t、Hnys -5 800 g/t、戊基黄药 200 g/t、 乳化十八胺800 g/t、MIBC 40 g/t，进行碳酸钠用量试 验。试验结果见图3 Q

由图3可知:碳酸钠的添加不仅保证了粗精矿锌 质量分数，而且也提高了锌回收率;随着碳酸钠用量 的增加，锌质量分数与回收率均有所上升，但当碳酸 钠用量过大时，锌质量分数与回收率均呈下降趋势。 综合考虑，选择碳酸钠用量500 g/t为宜。2.3 硫化钠用量

硫化納在氧化鲜矿石泮选中的作用，一是提局矿 浆pH，使异极矿氧化锌矿物表面带负电;二是硫化钠 水解出的OH'HS1 及附在异极矿氧化锌矿物表面， 活化异极矿氧化锌矿物。

在磨矿细度-〇. 074 mm占80 %的条件下，固定

图4 硫化钠用量试验结果

由图4可知：随着硫化钠用量的增加，粗精矿锌 质量分数和锌回收率均呈上升趋势。因此，选择硫化

钠最佳用量为4 000 g/t 62.4 Hnys -5 用量

氧化矿石中矿泥的粒度偏细，比表面积较大，具 有较强的吸附性能，因此会增加药剂消耗量。矿泥还 易于吸附在矿物表面，且这种吸附不是单层的，还可 能通过矿泥之间的团聚形成多层吸附[4]e由此可 见，矿浆的分散程度对异极矿氧化锌矿石的浮选指标 尤为重要。水玻璃、六偏磷酸钠和羧甲基纤维素不仅 是良好的分散剂，而且还是含钙矿物的有效抑制剂。 Hnys -5是一种针对异极矿氧化锌矿石中脉石矿物 的特效抑制剂，其抑制效果经多次试验验证均比水玻 璃、六偏磷酸钠、羧甲基纤维素效果要好。

在磨矿细度-〇. 074 mm占80 %的条件下，固定 碳酸钠500 g/t、硫化钠4 000 g/t、戊基黄药200 g/t、 乳化十八胺8〇〇 g/t、MIBC 4〇 g/t，考察Hnys -5用量 对异极矿浮选的影响。试验结果见图

17「

]97

131______I____I________i____i________i______192

400 500 600 700 800 900 1000

Hnys-5 用量/(g • f1)

图

5 Hnys -5用星试验结果

由图5可知：随着Hnys -5用量的增加，粗精矿 锌质量分数逐渐提高，但锌回收率呈下降趋势。综合

考虑锌质量分数和回收率，Hnys -5用量选取800 g/t 为宜6

62

选矿与冶炼黄金

2.5 组合捕收剂用量

戊基黄药的捕收性能比较强，乳化十八胺的捕收 选择性较好且有较强捕收能力，采用戊基黄药+乳化 十八胺组合使用，可以加强异极矿难浮氧化锌矿物的 捕收作用，从而提高回收率;这是因为捕收剂的组合 使用（混合使用）将产生“协同效应” m，从而提高浮 选指标a

在磨矿细度-〇. 074 mm占80 %的条件下，固定 碳酸钠 500 g/t、硫化钠 4 000 g/t、Hnys - 5 800 g/t、 MIBC 40 g/t，考察戊基黄药+乳化十八胺用量对异 极矿浮选的影响。试验结果见表4。

表4

戊基黄药+乳化十八胺用量试验结果

捕收剂用量/产率/

Zn國收率/

(g•t-1)产物211质辑分数/

%%%16.4584.14戊基黄药80粗精矿42.35乳化十八胺200

尾矿57.652.2815.86原矿

100.008.28100.0044.0316.2386.10戊基黄药120粗精矿乳化十八胺400

尾矿55.972.0613.90原矿

100.008.30100.00粗精矿47.1316.1191.59戊苁黄药160乳化十八胺600

尾矿52.871.328.41原矿

100.008.29100.0049.8715.8695.29戊基黄药200粗精矿乳化十八胺800

尾矿50.130.784.71原矿

100.008.30100.0049.9815.8395.32戊坫黄药240粗精矿50.020.784.68乳化十八胺1 〇〇〇

尾矿原矿

100.00

8.30

100.00

由表4可知:随着组合捕收剂戊基黄药+乳化十 八胺用量的不断增加，粗精矿中锌质量分数却逐渐下 降，锌回收率呈持续上升趋势；当戊基黄药+乳化十 八胺用量达到(240 + 1 000) g/t时，粗精矿锌质量分数 略有下降，锌回收率增加不明显。综合考虑，选择戊基 黄药+乳化十八胺的最佳用量为(200 + 800) g/t。2.6 开路试验

在前期磨矿细度、粗选各药剂用量条件的基础上 进行了开路试验。开路试验工艺流程为一次粗选、五 次精选、一次扫选，精选一中矿再选。开路试验可获 得锌精矿锌质量分数36.64 %、锌回收率56.48 %的 选矿指标®

2.7 闭路试验

闭路试验流程见图6，

试验结果见表5

。

由表5可知：闭路试验可获得锌精矿锌质量分数 30.11 %、锌回收率75. 27 %的较好指标。该工艺流 程指标重现性强，试验现象稳定。

图6 闭路试验流程 表5

闭路试验结果

产物产率/%Zn质_以分数/%

Zn回收率/%

锌精矿 20.7530.1175.27尾矿1 50.511.026.21尾矿2 28.745.3518.52原矿

100.00

8.30

100.00

3结论

1) 云南某异极矿氧化锌矿石氧化程度较高于极难选矿石。矿石中锌质量分数为8.31 %，

主要

回收对象为异极矿。矿石具有浸染状构造，多孔状、 蜂窝状构造，胶状构造等。矿石中较常见的金属矿物 为方铅矿、异极矿和白铅矿;脉石矿物以石英居多，其 次为白云石、方解石、绢云母、高岭石和绿泥石，

2)

针对该矿石性质特点，进行了不同药剂条

试验Q在磨矿细度-〇. 074 mm占80 %的条件下，采 用硫化-组合用药浮选工艺流程，闭路试验可获得锌 精矿锌质量分数30. 11 %、锌回收率75. 27 %的较好 浮选指标。该异极矿氧化锌矿石选矿工艺流程合理、 稳定性好。：

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(下转第67页）

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选矿与冶炼

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了极限，成为尾渣金、银品位降低的瓶颈。

2)通过在遂昌金矿近6个月的优化试验，确定 采用艾砂磨机开路磨矿代替原二段闭路磨矿。工业 试验数据表明:艾砂磨机与原二段球磨相比，磨矿产 品中-74 pm可从75 %提高到95 %，氰化尾渣金品 位从0. 35 g/t降低到0.12 g/t，银品位从13.17 g/t降 低到7. 4 g/t，每年可为遂昌金矿创造净利润400多 万元。

志谢:对在艾砂磨机试验应用过程中为艾领创团 队提供全面支持和多方援助的遂昌金矿周钦工程师、 秦昌静工段长和试验室倪燕群女士表示衷心的谢意。

浙江艾领创矿业科技有限公司为艾砂磨机试验应用 投入了大量的人力、物力、设备和专有技术，在此对郭 桂荣总经理和所有参加遂昌金矿现场试验的艾领创 员工，包括叶辉、胡清勇、陈章红等表示衷心感谢。

[参考文献]

[1 ] GAO M W, WELLER K R. Fine grinding in mineral processing using

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高明炜.澳大利亚有色金属选矿技术的现状和发展[C]//第

届中国有色金属学会学术年会.北京，2010.

Experimental application of ALC mill in Suichang Gold Mine

Gao Mingwei1 ,Tong Wei1 ,Ye Yuewei2 , Huang Liangwei2 ,He Binlin2

(1. Zhejiang Ailingchuang Mining Technology Co.,Ltd.； 2. Zhejiang Suichang Gold Mine Co.yLtd.)

Abstract ： The grinding fineness of the products from the closed circuit two-stage ball milling flow sheet in Suichang Gold Mine has hit a bottleneck, making the gold and silver grade in tailings difficult to further reduce. Con­trast of ALC mill and two-stage ball mill as well as the cyanidation leaching effect of their milling products is conduc­ted, and the industrial tests of ALC mill carried out in the two-stage grinding process at the mineral processing work­shop is introduced. The results show that the percentage of the -74 [xm grinding products obtained from the open cir­cuit ALC mill grinding,which replaced the previous closed circuit two-stage ball mill grinding,is increased from 75 % to 95 % ,the gold grade in cyanide tailings is reduced from 0. 35 g/t to 0. 12 g/t, the silver grade is reduced from 13.17 g/t to 7.4 g/t. The indicators are good with outstanding economic profits.

Keywords ： ALC mill ； ball mill ； gold; silver ； grinding fineness; leach rate; cyanide tailings

(编辑:程晓霞）

(上接第62页）

[3]王 淀佐•矿物浮选和浮选剂[M]•长沙.中南工业大学出版社， 1986. [4]

佩雷拉，杨辉亚，林森.浮选含异极矿的锌矿石的药剂[J].国外

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[5]焦科诚•云南羊拉某低品位细粒级难选铜矿试验研究[J]•有色

矿冶，2013,29(1):23 -26.

Experimental study on the processing of a heterogeneous zinc oxide from Yunnan

Jiao Kecheng

( Hunan Research Institute of Non-Ferrous Metals)Abstract：A heterogeneous zinc oxide from Yunnan is refractory with high oxidation level,and the mass fraction of zinc is 8.31 % . According to the ore property, a sulfuration - combined agent flotation process is conducted for the condition experiment. The results show that when the grinding fineness of -0. 074 mm accounts for 80 % and other parameters are optimal,the closed flotation circuit can obtain the zinc mass fraction of 30. 11 % and the zinc concen­trates with the recovery of 75.27 % . The sulfuration - combined agent flotation process is reasonable in flow sheet and good in stability.

Keywords：zinc oxide ore; heterogeneous ore; sulfuration； reagent combination； flotation

(编辑:程晓霞)