高硫铅锌矿的浮选分离

摘要

铅、锌是我国重要的战略性矿产资源，在有色金属行业中占有重要的地位。在用量上仅次于铁、铝和铜，分别列于第四位（锌）和第五位（铅）。我国铅锌多金属硫化矿资源丰富，铅锌多金属硫化矿组成极其复杂，其有价组分的含量波动较大，构造复杂多样，嵌布粒度变化范围大，难选矿居多。随着铅锌矿资源的日益贫乏，针对难选铅锌的技术开发和研究具有广泛的意义。
　　本文以一种难选高硫铅锌矿为研究对象进行铅锌矿物的浮选分离工艺研究，通过矿石工艺矿物学特性研究查明了有用与有害组分的含量，各种矿物的组成及特性，有用矿物和主要脉石矿物的嵌布粒度，有用及有害元素的赋存状态等情况。在此基础上进行了工艺流程的对比及药剂种类的选择试验，确定了适宜的分选流程及药剂种类。针对确定流程，考察了铅、锌、硫的粗扫选、精选作业的流程结构及药剂用量对铅、锌、硫精矿品位与回收率的影响，确定了达到最佳指标时的工艺条件。在最佳工艺条件下，通过闭路试验确定所制定的工艺流程可达到的指标。最后，本文对试验结果和所采用药剂与矿物的作用机理进行了分析。
　　通过工艺矿物学的分析研究结果表明，样品组成矿物主要为硫化物、少量氧化物和脉石。矿石中有价元素主要为Pb、Zn，且以方铅矿、闪锌矿的矿物形式存在，伴生有相对较多的黄铁矿。该矿石中Pb品位为7.44％，Zn品位为6.77％，硫品位为19.09％。主要硫化物黄铁矿、方铅矿、闪锌矿含量分别为22.91％、8.59％和10.09％，脉石主要以白云石、石英为主，少量绿泥石、碳酸盐等，共约58.05％。三种主要硫化矿物致密共生，嵌布关系复杂，相互间侵蚀、包裹、不规则填充，形成复杂难选硫化物集合体，并且三种矿物粒度分布不均匀，大小悬殊，增加了分选的难度。
　　通过工艺流程对比及药剂种类选择试验最终确定采用铅锌依次优先浮选流程，即优先浮铅-再浮锌（粗精矿脱药再磨）-浮锌尾矿回收硫。优先浮铅的流程为一次粗选三次精选一次扫选，捕收剂为丁黄药;浮选锌的流程为一次粗选三次精选一次扫选，其中粗选精矿经过脱药再磨之后进入精选，抑制剂为Na2SO3+ZnSO4，捕收剂为丁黄药，活化剂为CuSO4;浮选硫的流程为一次粗选两次精选两次扫选，抑制剂为CaO，捕收剂为丁黄药，活化剂为H2SO4。
　　在最佳工艺及药剂用量的条件下进行的闭路试验结果为:铅精矿品位为50.55％，回收率为95.25％;锌精矿品位为40.12％，回收率为85.82％;硫精矿品位为48.58％，回收率为56.59％;尾矿中铅品位为0.31％，锌品位为0.27％，硫品位为3.90％。
　　本研究成果对此类铅锌矿石的高效分离和综合回收具有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 我国铅锌资源概况

1．1．1 储量与分布

1．1．2 资源特点及矿床类型

1．2 铅锌硫化矿的性质及主要矿物可浮性

1．2．1 铅锌硫化矿的特点及主要矿物

1．2．2 方铅矿的性质及其可浮性

1．2．3 闪锌矿的性质及其可浮性

1．2．4 黄铁矿的性质及其可浮性

1．3 铅锌硫化矿浮选分离的影响因素和主要问题

1．4 铅锌硫化矿的浮选分离现状

1．4．1 铅锌硫化矿浮选电化学理论研究及应用现状

1．4．2 铅锌硫化矿浮选分离机理与药剂研究现状

1．4．3 铅锌硫化矿浮选分离工艺研究进展及应用实践

1．5 本课题的研究意义和主要内容

1．5．1 本课题的研究意义

1．5．2 本课题的主要研究内容

第2章 试验矿样、试剂、仪器及试验方法

2．1 试验矿样的来源与制备

2．2 试验所需试剂、仪器与设备

2．2．1 试验所需试剂

2．2．2 试验所需仪器设备

2．3 试验方法

第3章 工艺矿物学特性研究

3．1 原矿的物质组成研究

3．1．1 原矿多元素化学分析

3．1．2 原矿矿物组成

3．2 主要金属矿物的特征和嵌布特性

3．2．1 方铅矿

3．2．2 闪锌矿

3．2．3 黄铁矿

3．2．4 黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、菱锰矿

3．2．5 脉石矿物

3．3 矿石的结构构造

3．4 主要矿物的粒度分布及Pb、Zn在矿石中的分配

3．5 本章小结

第4章 铅的浮选试验研究

4．1 磨矿细度试验

4．1．1 磨矿时间与磨矿细度的关系曲线

4．1．2 磨矿细度试验与结果

4．2 优先浮选铅捕收剂种类试验

4．3 优先选铅粗选条件试验

4．3．1 浮选时间的确定

4．3．2 丁黄药用量试验

4．3．3 CaO用量试验

4．3．4 Na2SO3+ZnSO4(1∶1)用量试验

4．3．5 2号油用量试验

4．3．6 优先浮铅粗扫选流程试验

4．4 铅精选条件试验

4．4．1 CaO用量试验

4．4．2 Na2SO3+ZnSO4(1∶1)用量试验

4．4．3 丁黄药用量试验

4．4．4 精选次数实验

4．5 本章小结

第5章 锌的浮选试验研究

5．1 浮选锌粗扫选条件试验

5．1．1 浮选时间的确定

5．1．2 丁黄药用量试验

5．1．3 CuSO4用量试验

5．1．4 2号油用量试验

5．1．5 浮选锌粗扫选流程试验

5．2 浮锌粗精矿脱药再磨试验

5．2．1 脱药再磨对比试验

5．2．2 活性炭用量试验

5．3 锌精选条件试验

5．3．1 CaO用量试验

5．3．2 CuSO4用量试验

5．3．3 丁黄药用量试验

5．3．4 锌精选次数试验

5．4 本章小结

第6章 硫的回收和全流程试验

6．1 硫的回收试验

6．1．1 浮选时间的确定

6．1．2 丁黄药用量试验

6．1．3 2号油用量试验

6．1．4 回收硫的粗扫选流程试验

6．1．5 回收硫精选次数试验

6．2 全流程实验

6．2．1 全流程开路试验

6．2．2 全流程闭路试验

6．3 本章小结

第7章 机理分析

7．1 捕收剂的作用机理分析

7．2 抑制剂的作用机理分析

7．2．1 石灰抑制黄铁矿的作用机理分析

7．2．2 Na2SO3+ZnSO4抑制闪锌矿的作用机理分析

7．3 活化剂的作用机理分析

7．4 锌精矿分析

7．5 活性炭吸附机理

第8章 结论

参考文献

致谢