多金属矿铜铅混合精矿浮选分离工艺研究

代伟  

摘要：目的：探究多种条件因素影响下多金属矿铜铅混合精矿浮现分离效果。方法：选择以某矿山开采企业的多金属矿铜铅混合精矿为实验对象，通过改变浮选过程中pH值和矿粉粒度的方式，探究铜金属和铅金属的浮现效果。结果：pH值条件的改变对于铅金属回收率不具备显著影响，而铜金属的回收率与pH值之间表现为反向相关关系。磨矿细度对精矿当中铜金属和铅金属的品位会造成一定影响，磨矿细度增加，铜的品位增加，但当细度达到90%以上时，铜品位逐渐降低；而磨矿细度增加，铅金属品位呈现下降趋势。结论：在实际开展对铜铅混合精矿的浮选时，根据浮选目标的不同，通过改变pH值和矿粉粒度的方式可达到预期效果。

关键词：多金属矿；精矿；工艺；分离；浮选；铜铅混合

0引言

多金属矿铜铅混合精矿由于其结构相对复杂，因此造成浮选难度与其他矿产资源浮选相比更加困难，铜金属与铅金属由于具备较为相似的可浮性，因此通常会采用混合浮选的方式进行提炼[1]。但对于这一类混合精矿的直接提炼，工艺复杂度更高，并且对于铜金属、铅金属等矿产资源的高效回收具有一定不利影响，同时浮选过程中的成本也会进一步增加。目前，对于铜铅混合精矿的分离和提炼，仍然以浮选法为主[2]。按照浮选方式进行划分，可将其进一步分类为浮铅抑铜和浮铜抑铅两种。为进一步探究浮选分离工艺在实际应用中会受到的影响因素，本文下述将开展相关实验研究。

1资料与方法

1.1实验对象

为探究多金属矿铜铅混合精矿浮选分离工艺在实际应用中会受哪些因素的影响，将某矿山企业采集到的多金属矿铜铅混合精矿作为实验研究对象。将获取到的精矿经过规格为0.065mm的筛网进行过滤，精矿当中除了含有铜金属、铅金属以外，还包含少量锌金属、铁金属等元素[3]。针对这一实验对象，针对其中铜金属和铅金属的物相进行分析，并得到如表1所示的分析结果。

表1 精矿中铜金属、铅金属物相分析结果记录表

物相	铜金属品位/%	铜金属分布率/%	铅金属品位/%	铅金属分布率/%
原生硫化铜	8.95	92.24	——	——
次生硫化铜	0.75	5.06	——	——
结合氧化铜	0.05	0.64	——	——
硫化物	——	——	27.25	91.25
硫酸盐	——	——	1.06	3.25
碳酸盐	——	——	0.95	2.58

结合表1中的数据可以看出，在该精矿实验研究对象当中，金属物质主要以硫化物的形式存在，与铅金属相比，铜的赋存形式更简单[4]。除表1中的数据以外，该精矿当中还含有少量的方铅矿、黄铜矿等矿物质成分。

1.2试剂与设备选择

在明确本文实验的研究对象后，为实现对这一精矿的浮选与分离，还需要对工艺中所需的试剂、设备等进行选择。所选用的试剂包括：亚硫酸（H2SO3），选用纯度为化学纯；淀粉（ (C6H10O5)n），选用工业级别；重铬酸钾（K2Cr2O7）选用纯度为分析纯；松醇油（主成分为C10H17OH），选用纯度为分析纯；乙硫氮（(C2H5)2NCSSNa·3H2O）选用纯度为分析纯。

除上述试剂以外，在实验过程中还需要用到对实验样品进行研磨的XMQ-108-480型号磨矿机，该型号磨矿机出料粒度为100~200mm；生产能力为500kg/h；主轴转速为120r/min；电机功率为1.1KW；外形尺寸为800 mm *740 mm *910mm（长×宽×高）。还需要用到XFD挂槽式浮选机，该型号浮选机的电动机型号为XFD-15，有效容积为0.5m3；处理能力为0.5m3/h；电动机功率为0.25kw；电动机转速为2500r/min；叶轮转数为700~2000。为实现对浮选后得到的样品进行主成分分析，还需要用到LD-X800型号X射线荧光光谱仪。

1.3 浮选分离实验

上述获取到的精矿经过一段研磨后，样品的粒度仍然较粗。考虑到实验样品当中的矿粒中的单体仍然没有被完全分离，因此需要对粗精矿进行进一步研磨。将需要进行研磨实验样品放入到XMQ-108-480型号磨矿机的料钵容器当中，利用磨矿机对其进行破碎处理。在磨矿机处于高速旋转的过程中，矿物会被击碎、研磨。称取研磨后的样品500g，将其放入到设置的浮选条件实验环境当中[5]。在浮选时，采用的浮选流程为：一次粗选、二次扫选和三次精选。将得到的铜金属精矿和铅金属精矿放入到LD-X800型号X射线荧光光谱仪当中，对其进行化验与分析。

2实验结果记录

2.1pH值对矿物可浮性影响

在上述实验基础上，针对实验过程中pH值改变条件下，矿物的浮选分离情况进行分析，并探究pH值的变化对铜金属矿物和铅金属矿物的可浮性影响。对于金属矿物的可浮性影响进行分析，可通过记录各个金属回收率的方式进行量化。将pH值从3~12变化过程中，铜金属矿和铅金属矿的回收率变化情况记录，并绘制成如图1所示的结果。

图1 不同pH值下铜、铅矿物回收率变化曲线图

从图1中两条曲线的变化情况可以看出，pH值的改变对于精矿当中铅金属的可浮性无明显影响，在整个浮选分离工艺进行过程中，铅金属均能够表现出极高的可浮性。而pH值的改变对于精矿中的铜金属影响十分显著，铜金属只有在强酸性情况下才能够展现出良好的可浮性，随着pH值的不断增加，精矿当中铜金属的回收率呈现出极为明显的下降变化趋势，在pH值超过11时，铜金属受到了极强的抑制作用，其浮选时的回收率低于50%。因此，通过这一实验结果可以说明，在实际开展对多金属矿最终铅金属的浮选中，可通过增加pH值的方式抑制精矿中铜的回收率，进而实现对铅金属的分离。

2.2矿粉粒度对选矿影响

再针对浮选分离过程中，矿粉粒度变化对选矿的影响进行分析。利用磨矿细度表示矿粉的粒度情况，针对磨矿细度在65%~100%范围内的铜金属品位和铅金属品位变化情况进行记录，并将数据绘制成表1所示。

表1 不同磨矿细度条件下铜、铅金属品位变化表

磨矿细度/%	铜品位/%	铅品位/%
65	12.56	21.52
70	13.85	19.85
75	15.84	18.62
80	16.25	17.58
85	17.25	16.28
90	18.25	15.24
95	17.25	14.25
100	16.25	13.25

从表1中得到的实验数据可以看出，铜金属在浮选分离工艺中品位最高达到18.25%，出现在磨矿细度为90%条件下；铅品位最高达到了21.52%，出现在磨矿细度为65%条件下。进一步对表1中数据的变化情况进行分析，磨矿细度对于精矿当中铜金属和铅金属的品位具有显著影响，磨矿的细度增加，铜品位呈现出明显上升趋势，但在磨矿细度超过90%后，铜金属的品位出现了下降的趋势；磨矿的细度增加，铅品位呈现出逐渐下降趋势，但没有像铜金属一样出现波动现象。

通过上述得出的实验结果可以看出，通过对研磨后的矿物样品进行适度再磨处理，进一步降低粗精矿的粒度，对于金属的解离具有一定效果，能够达到更好的浮选分离效果。但在实际应用中需要注意，精矿研磨的时间不宜过长。一旦矿物出现了多粉碎的情况，则浮选分离样品当中的微细度矿物含量会逐渐增加，并造成其中含有的亲水性脉石物质重新进入精矿当中，影响到精矿的回收率，对于矿物资源的回收和利用具有十分不利的影响。

3结束语

本文上述论述以具体某矿山开采企业的多金属矿铜铅混合精矿作为研究对象，针对其在浮选分离工艺当中不同实验条件下的矿物回收率和矿物品位变化情况进行分析研究。通过得出的实验结果说明，在针对铜金属和铅金属混合的精矿进行浮选分离时，可通过改变pH值的方式改变对铜金属的回收率，通过改变矿物矿粉粒度的方式可实现对铜金属和铅金属品位的控制。综合得出的实验结果，为达到铜金属更理想的浮选分离结果，可通过降低pH值和增加磨矿细度到90%的方式实现；为达到铅金属更理想的浮选分离结果，可通过降低磨矿细度的方式实现。

参考文献

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[2]秦晓艳,刘建,先凤学,等. 伊朗某钛铁矿强磁选粗精矿浮选提质降杂试验研究[J]. 金属矿山,2021(12):83-88.

[3]梁治安,李国尧,邬东,等. 新型环保抑制剂在某铜铅混合精矿浮选分离中的应用[J]. 有色金属(选矿部分),2021(01):134-138.

[4]周道选,黄洋清,张文凯. 攀西钛精矿浮选试验生产线热泵烘干工序优化及其环境技术经济比较[J]. 世界有色金属,2021(07):131-134.

[5]黄云凡,李；兵,张华,等. 晋宁中低品位磷矿浮选制取高品级湿法磷酸用磷精矿试验研究[J]. 化工矿物与加工,2020,49(10):24-27.