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多金属硫化矿石的浮选工艺研究

发布日期:2017-04-12  来源:选矿技术网  浏览次数:4717

    多属硫化矿石主要是等和硫的共生矿。自然界单一金属的铅矿石或锌矿石很少见,常见的为铅—锌、铜—锌、铜—铅—锌、铅—锌—硫、铜—铅—锌—硫共生的矿石。这些矿石中或多或少含有黄矿或磁黄铁矿。分选多金属硫化矿石的任务是分别获得铜、铅、锌精矿,当硫化铁含量高时还必须获得硫精矿。矿石中含有金、和其他伴生元素时,必须考虑回收。
    1.铅锌硫化矿物的可浮性
    铅的硫化矿物主要是方铅矿,锌的硫化矿物主要是闪锌矿。
    方铅矿(PbS,含铅86.6%)——性脆,新鲜表面具有疏水性,未氧化时易浮选,氧化后可浮性降低。典型的捕收剂是黄药或黑药,重酸盐是典型抑制剂,氰化物不能抑制它。硫化钠对方铅矿的可浮性很敏感,过量硫离子的存在可抑制方铅矿的浮选。
     闪锌矿(ZnS,纯闪锌矿含锌67.1%)——自然界纯闪锌矿很少,常见的是黄色或黑色的闪锌矿变种——铁闪锌矿,铁含量在0~20%,含铁越高颜色越深。闪锌矿还常含有铜、等元素,含铜可达2%,含镉可达1.0%~1.5%。这些元素以类质同象交换存在于晶格中,有的以极细的包裹体状态存在。闪锌矿是最难浮的硫化矿物。天然的闪锌矿或多或少受矿床中铜或其他离子的活化。一些如、铜、银、铅、镉等的重金属盐都可活化闪锌矿的浮选。由于杂质含量不同,闪锌矿可浮性差异很大。常用的活化剂是硫酸铜。氰化物可以强烈地抑制闪锌矿。硫酸锌、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、硫化钠等都可以抑制闪锌矿的浮选。
     2.分离方法及药剂制度
     多金属硫化矿石的浮选要解决的主要问题是:铅—锌分离,铜—锌分离,铜—铅分离,含硫化铁时解决和硫化铁的分离。硫化矿物与脉石矿物的分离通常不是很困难。
    (1)铅—锌分离
     用巯基类捕收剂浮选铅—锌矿时,几乎都采用抑锌浮铅的方案,抑铅浮锌的方案很少用,仅作为锌精矿脱铅或铅精矿脱锌时采用。抑制闪锌矿有两类方法:氰化物法和非氰化物法。
     ①氰化物法——氰化物常配合其他药剂,如硫酸锌,既可以减少氰化物的用量,又可以加强抑制作用。
氰化物抑制闪锌矿可使铅—锌分离得到较好的指标,且过程较易控制。但因氰化物有毒且溶解金和银,现已逐步被无氰工艺取代。
     ②非氰化物(无氰工艺)法——该类方法主要抑制剂为亚硫酸、亚硫酸钠、二氧化硫气体及硫代硫酸钠等。也可和硫酸锌联合使用。该类药剂无毒,被抑制的闪锌矿容易再度活化。
     铅锌矿石分选时,磨矿粒度可稍粗,矿浆pH值低,分离制度简单。对含硫较高的矿石,磨矿粒度一般细些,矿浆pH值高些。
    (2)锌—硫分离
    锌—硫分离普遍采用石灰抑制硫化铁,pH=10~12甚至更高时用硫酸铜活化闪锌矿,并用黄药捕收。还可以升高温度,使闪锌矿和硫化铁表面氧化程度不同,利用加温抑制硫化铁。混合精矿经加温充气搅拌后,硫化铁表面受到氧化,可浮性降低,而闪锌矿在温度低于65℃时不受影响,超过该温度后,闪锌矿的回收率也要下降。
     (3)铜—锌分离
      铜—锌分离目前是难题,其原因很多,也很复杂,药剂制度难于控制。目前铜—锌分离主要采用硫酸锌、亚硫酸钠和硫化钠等抑锌浮铜或抑锌浮铜、硫,再进行铜—硫分离。
     (4)铜—铅分离
      铜、铅硫化矿中的铜和铅常以方铅矿和黄铜矿的形式出现,它们可浮性相近,通常先得到铜—铅混合精矿,再进一步分离。分离方案选择要注意以下几个方面:
     ①对未经活化或表面氧化的方铅矿,可用重铬酸盐和亚硫酸盐抑制,但对已被铜离子活化的方铅矿,抑制作用较差。辉铜矿可用硫化钠抑制,黄铜矿、斑铜矿则应用氰化物抑制;
     ②铜含量较大时,应以抑铅浮铜为主;
     ③尽量选择无氰无铬工艺,减少环境污染。
    (5)混合精矿的脱药
     混合精矿的分离通常较困难,原因在于混合精矿含有过剩的药剂。分离前脱除这些药剂可以明显改善分离效果。我国常用的脱药方法有:①混合精矿浓缩,浓缩溢流丢弃,底流加入清水后再浮选;或浓缩、过滤后加入清水再浮选;②混合精矿浓缩,浓缩产品再磨,以擦洗矿物表面后再分离浮选;③用硫化钠使矿物表面捕收剂薄膜解吸,再经浓缩、过滤将药剂脱除后浮选;④用活性炭吸附矿浆中过剩的药剂,这是一种简便而有效的方法,得到广泛应用。
     3.国内多金属硫化矿石浮选发展趋势
    (1)铅—锌矿石普遍采用优先浮选流程。
    (2)铅—锌—硫矿石浮选类型:①铅—锌—硫优先浮选;②铅—锌—硫混合浮选,混合精矿再磨后铅—锌—硫依次分离浮选;③铅—硫混选,锌优先浮选,混合精矿再铅—硫分离浮选;④铅优先浮选,锌—硫混选,再锌—硫分离浮选;⑤铅和易浮锌混选,难浮锌与硫混选,以后再分别进行分离浮选。
     铅—锌—硫矿石的浮选流程、类型多样,其原因主要由于矿石中闪锌矿与硫化铁矿物可浮性差异比较大。当矿石中存在易浮与难浮的闪锌矿,矿石中硫化铁可浮性较好时,一般应顺着活化时应采用优先浮选流程。
    (3)铜—铅—锌矿石或铜—铅—锌—硫矿石浮选流程;目前较普遍采用铜—铅混选,以后优先选锌、硫;个别厂用铜—铅—锌混选,以后铜与铅锌分离,再铅与锌分离;也有个别厂采用铅—铜—锌—硫混选,混精再磨后铜—铅—锌与硫分离,铜与铅锌分离,最后铅锌精矿送冶炼厂处理。

 
 
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