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从云南边境某选矿尾矿中回收铅锌的工艺试验研究

2019-02-19   
    云南坐落我国的西南边境,与越南、缅甸等国接壤,边境线长达数千公里。在我国云南瑞丽与缅甸接壤的边境地区,堆存着很多的曾经选矿的尾矿,品种繁复,性质杂乱。这些很多堆存的尾矿,不只占用了土地与森林,并且因为其粒度较细,云南的风又大,经风一吹,造成了较严峻的环境污染。因为曩昔的矿石加工技能或其他原因,在这些尾矿中往往还存在很多的有用元素,如咱们研讨的这种矿料,铅与锌的含量之和超越30%,据开端估量其铅、锌金属总量达80万t,相当于一座小型铅锌矿山。因而,如能将这些被丢掉的尾矿加以运用,不只大大减少了环境污染,并且能够变废为宝,对二次资源的综合运用、遵循可持续发展具有重要的现实意义。
 
    一、原矿性质
 
    这是一种选矿尾矿样,原矿粒度较细,-74µm粒级含量到达72.63%。矿料部分结团,水分含量高,为12%左右,且有较微的选矿药剂气味。
 
    经过X射线衍射分析发现,原矿中的首要金属矿藏为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、铅矾、黄铜矿、褐铁矿等;非金属矿藏首要是石英、长石、玉髓等。对其进行的多元素分析和物相分析成果别离见表1和表3。
 
表1  原矿多元素分析成果/%




元素

Cu

Pb

Zn

S

Fe

CaO

MgO

SiO2

Al2O3

As


含量

0.21

7.44

25.18

12.58

10.35

1.27

1.02

14.69

6.39

0.001
 
表2  铅物相分析成果/%




物  相

硫(砷)化物

硫酸铅

碳酸铅

铅铁矾及其它铅

全  铅


含  量
散布率

1.06
14.22

6.20
83.22

0.054
0.73

0.136
1.83

7.45
100
 
表3  锌物相分析成果/%





物  相

硫(砷)化物

氧化物

锌铁尖晶石及其它锌

全  锌


含  量
散布率

22.26
88.40

2.53
10.04

0.39
1.56

25.18
100
 
    从表1能够看到,处理该矿料时,应首要收回矿猜中的铅和锌,因铜含量较低,可暂不考虑。从物相分析的成果看,该矿样是一种性质十分特别的矿样,矿样中的锌以硫化矿为主,而铅矿藏则以氧化矿为主,且氧化率高达85%左右,硫酸铅是春中的首要矿藏。
 
    二、流程拟定
 
    作为铅锌矿石的惯例选别流程,首要有优先浮选和混合浮选再别离流程。但作为本次处理的矿料,因为锌以硫化锌为主,而铅又以氧化铅为主,其可浮性差异相对较大,故而选用优先选锌然后再选氧化铅的选别流程。在浮选锌时,对参加重按捺方铅矿和参加硫酸铜活化闭锌矿进行了条件实验。对氧化铅矿的浮选选用惯例的法,但实验成果均不抱负,首要表现在:(1)矿浆的pH为5.5~6.2,经参加石灰(或)调浆后,即便石灰用量到达10㎏/t,矿浆pH值仍在6左右。(2)锌精矿中铅含量较高。尽管锌精矿中锌档次较高,可达52%,收回率达91%,但其间含铅也高达11%左右,铅、锌互含严峻。(3)铅精矿中铅收回率较低,尾矿含铅较高,简直和原猜中的铅含量持平。(4)锌按捺剂用量较大。因原猜中锌含量高,导致锌按捺剂用量大,生产成本高。
 
    依据实验成果,能够估测,原猜中或许存在某种耗碱化合物,即酸性物质。原猜中部分铅、锌的天然可浮性很好,很多的氧化铅很难被活化,浮选效果差。为此,咱们断定选用浮—重联合流程,在弱酸性介质中快速浮选铅、锌,然后硫酸铜活化浮选锌,浮选尾矿用重选(摇床)富集其间的氧化铅,工艺流程见图1,并以此流程进行实验研讨。

图1  浮选—重选联合流程
 
    三、实验成果与评论
 
    依据矿料性质和开端实验成果拟定图1所示的选别工艺流程,实质上分为4个选别回路:铅锌等可浮回路,铅、锌别离浮选回路,锌浮选回路,重选回路。
 
    在铅锌等可浮回路中,收回的对象是一些可浮性特好的矿藏,首要是方铅矿和部分闪锌矿。在这一回路中,一般不运用矿藏的任何活化剂和按捺剂,在常用捕收剂效果下,它要求方铅矿尽或许收回到泡沫产品中,锌上浮的量越少越好,这样就可为后续的铅锌别离发明较好的条件。在对磨矿细度、矿浆pH值和捕收剂用量进行了条件实验后,断定了其最佳的作业参数,磨矿细度-74µm87.5%,矿浆pH6~6.5,乙基黄药用量70g/t。而浮选时刻,特别重要,因为即便在上述相同的工艺参数下,浮选时刻越长,锌的上浮率也会显着增加。图2显现了这一回路中浮选时刻与选别效果的联系。在前3min内,硫化铅矿藏上浮速度很快,锌矿藏相对上浮较少,粗精矿的产率也不大。但当3min后,粗精矿产率显着增大,这首要是因为锌矿藏开端很多上浮,锌的档次和作业收回率都快速进步,这是咱们不需要的,因为这会增大后续铅锌别离的困难,乃至拿不到合格的铅精矿,锌的丢失也会较大。所以,该作业的要害就是操控浮选时刻和加药量,进行快速浮选。主张3min为宜。

图2  浮选时刻与选别目标的联系
1—铅档次;2—锌档次;3—铅收回率;4—锌收回率

图3  别离粗选按捺剂用量对别离效果的影响
1—铅档次;2—锌档次;3—铅作业收回率
 
    在铅锌别离的浮选回路中,尽管所处理的粗精矿中铅、锌档次均较高,但因为矿量不多,药剂耗费不大,操作参数(如按捺时刻)更易操控。
 
    为了使铅、锌矿藏有用别离,实验在不运用捕收剂的情况下,别离对、钠、硫酸锌、硫代硫酸钠等锌矿藏按捺剂进行了独自和混合用药实验研讨。成果硫酸锌与钠混合用药按捺锌矿藏效果显著,两者份额为2:1,铅锌别离粗选时药剂用量各为400g/t和200g/t,在经两次精选别离后(精选时按捺剂用量别离成倍下降),开路条件下,可获得含铅52.18%、含锌2.17%、铅作业收回率85.32%的铅精矿。硫酸锌与钠混合用药时,不同按捺剂用量与铅精矿中铅、锌档次联系曲线见图3。按捺闪锌矿的机理能够认为是,ZnO22-胶体吸附在闪锌矿表面增强亲水性以及SO32-水解沉积Pb2+,使闪锌矿失掉活化效果而联合完成按捺闪锌矿。
 
    在锌选矿回路中,因为铅的硫化矿藏已绝大部分被选出,此刻的选矿,相当于处理单锌矿藏。因而,咱们首要运用了硫酸铜作为活化剂,并进行了条件实验,当硫酸铜用量为200g/t时,锌的作业收回率可达86.75%、锌档次53.17%的较好选矿目标。
 
    重选的意图首要是选别硫酸铅矿藏,在摇床的选别效果下,可获得合格铅精矿,其档次为32.59%,作业收回率62.37%。
 
    依据条件实验成果,依照图1的工艺流程,进行了闭路实验,实验成果见表4。
 
表4  闭路流程实验成果/%





产品名称

产  率

品  位

收回率


Pb

Zn

Pb

Zn


  硫化铅精矿
  锌精矿
  氧化铅精矿
  尾  矿
  原  矿

1.69
42.57
15.45
10.29
100.0

50.33
0.95
32.76
2.81
7.45

2.25
51.96
3.36
6.21
25.18

11.42
5.43
67.94
15.21
100.0

0.15
87.85
2.06
9.94
100.0
 
    四、定论
 
    (一)该矿石性质较为杂乱,铅矿藏大都为硫酸铅,铅氧化率高达83%,而锌多为硫化物,即闭锌矿,硫化率为88%。
 
    (二)选用重浮联合流程,氧化硫化矿藏别离处理,可选出氧化铅精矿、硫化铅精矿和硫化锌精矿三种产品,使铅精矿中铅的总收回率为79.36%,锌精矿中锌的收回率为87.85%。
 
    (三)依据矿料为尾矿的特色,其间的矿藏相互影响更大。咱们选用了等可浮流程,即减少了精矿中的铅、锌互含,又下降了药剂用量。