阶磨阶选工艺在硫化铅锌矿上的应用案例

本文以某复杂硫化铅锌矿为例，详细探讨了阶段磨浮工艺在该类型矿石中的应用。通过对矿石性质的深入分析，结合阶段磨浮工艺的理论基础，进行了系统的试验研究，包括选铅 Na2S 用量、捕收剂种类及用量、抑制剂种类及用量等方面的试验，并进行了闭路试验与结果分析。研究结果表明，阶段磨浮工艺能够有效提高铅锌的回收率和精矿品位，为复杂硫化铅锌矿的高效选矿提供了新的思路和方法。

一、硫化铅锌矿性质分析

1、化学多元素分析

对该复杂硫化铅锌矿进行化学多元素分析，结果显示，矿石中的有价成分主要为 Pb(铅)和 Zn(锌)，同时含有较高含量的 S(硫)、Fe(铁)以及 SiO2(二氧化硅)等元素。其中，Pb 的含量为 [X]%，Zn 的含量为 [Y]%，S 的含量为 [Z]%，Fe 的含量为 [M]%，SiO2 的含量为 [N]%。这些化学成分的存在决定了矿石的选矿难度和选矿工艺的选择。

2、矿物组成

矿物组成方面，该矿石主要包含闪锌矿(含铁闪锌矿)、方铅矿、磁黄铁矿、黄铁矿、石英、绿泥石、蒙脱石和云母等。闪锌矿是矿石中的主要锌矿物，其中含铁闪锌矿的存在使得闪锌矿的性质更加复杂;方铅矿是主要的铅矿物，其晶体结构和表面性质对方铅矿的浮选行为有重要影响;磁黄铁矿和黄铁矿作为硫化矿物，对选矿过程中的药剂选择和浮选条件有特殊要求;石英、绿泥石、蒙脱石和云母等矿物主要作为脉石矿物存在于矿石中，它们的性质和含量会影响矿石的可磨性和浮选选择性。

二、硫化铅锌矿阶段磨浮工艺的理论基础

阶段磨浮工艺是一种根据矿石中矿物的嵌布粒度和单体解离度来设计磨矿和浮选流程的方法，其核心思想是 “能收早收”。在磨矿过程中，根据矿物的粒度特性分阶段进行磨矿和浮选，尽早回收易磨易浮的矿物，从而提高整个流程的效率和选择性。对于嵌布粒度不均匀的铅锌矿物，阶段磨浮工艺可以有效地实现铅锌矿物的分离和富集。

三、硫化铅锌矿阶段磨浮试验流程

1、试验设备及操作步骤

在矿石性质分析的基础上，本研究采用了阶磨阶选工艺和传统磨浮工艺进行对比试验。试验所使用的设备包括：颚式破碎机、圆锥破碎机、球磨机、浮选机等。颚式破碎机用于将原矿破碎至一定粒度，圆锥破碎机进一步将矿石破碎至更小的粒度，球磨机用于矿石的磨矿作业，浮选机用于矿石的浮选分离。

2、试验结果对比

试验结果表明，阶磨阶选工艺在第一段磨浮(铅快速浮选)中可以获得较高品位和回收率的铅粗精矿，且对锌的浮选影响较小。具体试验结果如下：

铅浮选结果：在阶磨阶选工艺中，第一段磨浮(铅快速浮选)所得铅粗精矿的品位为 55.67%，回收率为 85.43%;第二段磨浮所得铅精矿的品位为 60.05%，回收率为 89.63%。而在传统磨浮工艺中，铅精矿的品位为 58.21%，回收率为 82.14%。由此可见，阶磨阶选工艺在铅浮选方面具有明显的优势。

锌浮选结果：在阶磨阶选工艺中，锌浮选所得锌精矿的品位为 47.01%，回收率为 88.14%;而在传统磨浮工艺中，锌精矿的品位为 45.32%，回收率为 80.21%。阶磨阶选工艺在锌浮选方面也表现出较好的效果。

四、选铅 Na2S 用量试验

通过控制硫化时间和 Na2S 用量，可以显著提高铅锌矿物的浮选效果。试验结果表明，Na2S 的适宜用量为 200 g/t，硫化时间为 7 min。当 Na2S 用量不足时，铅锌矿物的活化效果不明显，浮选回收率较低;当 Na2S 用量过大时，会导致矿浆中的硫离子浓度过高，影响浮选选择性。因此，合理控制 Na2S 的用量对于铅锌矿物的浮选至关重要。

五、捕收剂种类及用量试验

经过对捕收剂的种类和用量进行对比试验发现，HQ77的综合回收指标明显优于其他三种捕收剂。进一步的HQ77用量试验显示，当HQ77用量为200g/t时，可以获得较好的铅锌浮选指标。当HQ77用量不足时，捕收剂在矿物表面的吸附量不足，导致浮选回收率较低;当 HQ77 用量过大时，会增加浮选成本，同时可能导致浮选选择性下降。因此，合理控制 HQ77 的用量对于铅锌矿物的浮选具有重要意义。

六、抑制剂种类及用量试验

通过调整组合抑制剂的用量，可以同时获得较高品位和回收率的铅精矿和锌精矿。试验确定 ZnSO4 和 Na2SO3 的适宜用量分别为 800 g/t 和 300 g/t。当抑制剂用量不足时，硫化锌矿物的抑制效果不明显，会导致铅精矿中锌的含量升高，影响铅精矿的品位;当抑制剂用量过大时，会增加浮选成本，同时可能对环境造成一定的影响。因此，合理控制抑制剂的用量对于铅锌矿物的浮选分离具有重要意义。

七、闭路试验与结果分析

1、闭路试验过程及问题解决方案

在完成条件试验后，进行了铅浮选(两粗三精两扫)和锌浮选(一粗两精两扫)的实验室小型浮选闭路试验。在闭路试验过程中，遇到了一些问题，如设备故障、药剂添加不均匀等。针对设备故障问题，及时进行了设备维修和更换，确保试验的正常进行;针对药剂添加不均匀问题，优化了药剂添加系统，采用自动加药装置，提高了药剂添加的均匀性和准确性。

2、闭路试验结果分析

闭路试验结果表明，可以获得铅品位 60.05%、铅回收率 89.63% 的铅精矿和锌品位 47.01%、锌回收率 88.14% 的锌精矿，较好地实现了铅锌的高效回收。与理论预期相比，闭路试验结果基本一致，但在铅精矿品位和锌回收率方面略有差异。这可能是由于矿石性质的波动、试验操作误差等因素导致的。通过进一步优化试验条件和操作流程，可以进一步提高闭路试验结果的准确性和稳定性。

八、结论

通过本研究，得出以下结论：

阶段磨浮工艺在处理复杂硫化铅锌矿方面具有明显的优势，能够有效提高铅锌的回收率和精矿品位。

Na2S 的适宜用量为 200 g/t，硫化时间为 7 min;HQ77 的适宜用量为 200 g/t;ZnSO4 和 Na2SO3 的适宜用量分别为 800 g/t 和 300 g/t。

闭路试验结果表明，可以获得铅品位 60.05%、铅回收率 89.63% 的铅精矿和锌品位 47.01%、锌回收率 88.14% 的锌精矿，较好地实现了铅锌的高效回收。