高含鉛礦全流程選別試驗研究

由于當(dāng)?shù)厝丝诘拈L期開采和貧化，氧化鉛礦（pb3.5%4.0%）沉積在20萬噸左右，估計用作鉛酸鹽的量為0.7%0.8萬噸。按目前鉛金屬銷售價格1.6萬元/t計,潛在的經(jīng)濟(jì)價值為1.12～1.28億元。因此,該礦山企業(yè)擬綜合回收利用該中低品位氧化鉛礦。由于礦區(qū)位于金沙江邊上,為了減少對環(huán)境的污染,同時綜合考慮選礦指標(biāo)與生產(chǎn)成本的關(guān)系,該礦山企業(yè)要求盡量采用重選流程選別該中低品位氧化鉛礦,為選廠設(shè)計提供技術(shù)依據(jù),達(dá)到提高礦產(chǎn)資源綜合利用率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的目的。1原礦性質(zhì)1.1方鉛礦、鉛項目中鉛含水率比較原礦多元素分析、鉛物相分析結(jié)果分別見表1、表2。方鉛礦、鉛礬中鉛占有率分別為48.09%、44.78%,它們是選礦回收的主要目的鉛礦物,鉛礬中鉛占有率較高,不利于提高總鉛回收率。1.2充填料細(xì)級別的鉛分布率原礦粒度、磨礦產(chǎn)品(-0.2mm)粒度篩析試驗結(jié)果分別見表3、表4。鉛礦物在-0.037+0.019mm和-0.019mm兩個細(xì)級別中品位較高,有富集現(xiàn)象,鉛分布率共20.29%。如果用搖床選別,則粒度≤0.037mm的這部分鉛礦物已很難回收。將表4與表3的結(jié)果對比可見,原礦經(jīng)磨至-0.2mm后,-0.037mm級別的鉛分布率從20.29%增加到39.06%,難選細(xì)粒級中的鉛礦物約增加了1倍。不論是采用重選還是浮選,都增加了選別難度。2采礦業(yè)試驗研究根據(jù)礦石性質(zhì),分別開展了搖床重選、螺旋溜槽重選、單一浮選和浮選—重選等四種選礦工藝進(jìn)行探索對比試驗,篩選出合理的選鉛工藝流程。2.1比較過程研究2.1.1選礦及進(jìn)出試驗結(jié)果方鉛礦和鉛礬硬度低、性脆,為了避免過粉碎,原礦先預(yù)先篩分出-0.2mm粒級,+0.2mm粒級再磨再分級,分級產(chǎn)物(-0.2mm)進(jìn)入一段床重選,分別產(chǎn)出鉛精礦、中礦和尾礦。中礦再用搖床掃選一次,其精礦、尾礦分別并入一段床鉛精礦、尾礦,試驗結(jié)果見表5。原礦經(jīng)搖床重選后,可獲得鉛精礦Pb43.62%,鉛回收率45.12%的指標(biāo)。鉛回收率偏低的主要原因是,-0.037mm粒級鉛分布率高達(dá)39.06%,這些細(xì)粒、微細(xì)粒鉛礦物難以用搖床重選法回收。2.1.2試驗結(jié)果螺旋溜槽已廣泛應(yīng)用于粗選拋尾、尾礦再選等礦山實踐中,具有占地面積小、處理量大、成本低的優(yōu)點。原礦分別磨至-0.2mm、-0.5mm入選細(xì)度,后經(jīng)“一粗一精”螺旋溜槽重選流程選別,試驗結(jié)果見表6。原礦經(jīng)螺旋溜槽重選工藝選別后,入選細(xì)度無論是-0.2mm還是-0.5mm,鉛精礦富集比均不到2,富集效果很差,且損失于尾礦中的鉛品位很高,也就是說,采用單一螺旋溜槽或者螺旋溜槽拋尾—搖床精選流程均不適宜。螺旋溜槽設(shè)備選擇性較差,精礦帶常混雜有比重較大的螢石礦物,造成鉛精礦品位低;另外,其對細(xì)料、微細(xì)粒鉛礦物回收效果也較差,以上兩種原因造成螺旋溜槽對該氧化鉛礦分選效果很差。2.1.3浮鉛礦的缺陷原礦中硫化鉛礦物為方鉛礦,主要的氧化鉛礦物為鉛礬,試驗采用“先硫后氧”的浮選工藝進(jìn)行選別硫化鉛、氧化鉛礦物。浮選工藝流程見圖1,試驗結(jié)果見表7。先浮方鉛礦后用“硫化—黃藥法”浮鉛礬,可獲得硫化鉛精礦Pb27.90%、回收率42.18%(相對于硫化鉛礦物回收率為84.29%),硫化鉛礦物浮選效果較好。但是,氧化鉛礦物鉛礬基本上沒有上浮,其主要原因為:第一,鉛礬在常溫(18℃)下溶解度為1.3×10-4mol/L,它表面溶解度較大,硫化劑和捕收劑難以吸附和固著;第二,原礦細(xì)磨后產(chǎn)生了大量的礦泥,罩蓋在氧化鉛礦物表面,惡化浮選過程。2.2.4氧化鉛浮選尾礦的一次搖床選別先用浮選法選別方鉛礦,浮選尾礦中的氧化鉛礦物鉛礬用搖床重選法回收。探索性浮選—搖床重選聯(lián)合流程見圖2,試驗結(jié)果見表8。硫化鉛浮選尾礦經(jīng)一次搖床選別后,可獲得氧化鉛精礦產(chǎn)率4.05%、Pb19.76%、鉛回收率21.28%的指標(biāo),原礦中鉛礬可用搖床有效選別。根據(jù)四種工藝流程對比試驗結(jié)果,以及綜合考慮生產(chǎn)指標(biāo)與生產(chǎn)成本的關(guān)系,并針對礦石性質(zhì)推薦搖床工藝流程。2.2振動床重復(fù)選法的實驗2.2.1選優(yōu)成粒時細(xì)度試驗分別開展了-0.5mm、-0.3mm、-0.2mm和-0.15mm四個不同入選細(xì)度的條件試驗,其中,-0.5mm入選細(xì)度先分成四個粒級后入選,而-0.3mm、-0.2mm和-0.15mm三個入選細(xì)度都是先分成三個粒級后入選。各個粒級搖床均僅選別一次,產(chǎn)出的鉛精礦、中礦和尾礦分別合并后作為該入選細(xì)度的鉛精礦、中礦和尾礦,試驗結(jié)果見表10。對于搖床而言,入選細(xì)度應(yīng)盡可能放粗,但是從表10可以看出,入選細(xì)度放粗至-0.5mm或-0.3mm時,鉛精礦品位均較低,這是由于鉛礦物與石英等脈石礦物解離度不夠的原因。另外,綜合鉛回收率考慮,較佳的入選細(xì)度為-0.2mm。2.2.2搖床中礦的再磨后選入選細(xì)度為-0.2mm,先分成-0.2+0.15mm、-0.15+0.074mm和-0.074mm三個粒級,后進(jìn)入一段床選別一次。其中,-0.074mm細(xì)粒級的搖床中礦直接進(jìn)入搖床再選,而-0.2+0.15mm和-0.15+0.074mm兩個粗粒級的中礦有兩種處理方式:一種是先選后磨再選,優(yōu)點是在再磨前提前把已經(jīng)單體解離的鉛礦物回收掉,;另一種是先磨后選。在相同的再磨細(xì)度條件下,一段床中礦“先選后磨再選”與“先磨后選”相比,鉛精礦回收率相近,但后者鉛精礦品位高得多且流程簡單。因此,一段床中礦處理方式以“先磨后選”為佳。2.2.3礦再磨細(xì)度試驗分別考查了一段床中礦再磨細(xì)度-0.074mm70%、80%和90%對選鉛效果的影響,工藝流程見圖3,試驗結(jié)果見表11。一段床中礦再磨細(xì)度從-0.074mm70%提高到90%,鉛精礦品位均較高,但尾礦鉛損失率以再磨細(xì)度-0.074mm80%為最低。因此,一段床中礦再磨細(xì)度以-0.074mm80%為宜。2.2.4精礦率及資金回收率根據(jù)上述的試驗成果,確定了搖床重選全流程見圖4,試驗結(jié)果見表12。原礦經(jīng)分級后采用搖床重選全流程選別,可獲得鉛精礦產(chǎn)率5.26%、Pb42.50%、回收率64.43%;尾礦鉛損失率35.57%的指標(biāo)。為該礦山建設(shè)選礦廠提供了技術(shù)經(jīng)濟(jì)依據(jù),達(dá)到了綜合回收利用已堆存了多年的中低品位氧化鉛礦的目的。2.2.5試驗結(jié)果及討論為了考查鉛礦物流失在搖床重選尾礦中的原因,進(jìn)行了尾礦粒度篩析試驗,結(jié)果見表13。從表13看出,鉛主要損失在-0.019mm微細(xì)粒級中。對該尾礦鑒定后查明,主要的鉛礦物為鉛礬,絕大多數(shù)已單體解離,但粒度微細(xì),已超出了搖床重選有效回收粒度的下限。3搖床重選系統(tǒng)試驗研究(1)原礦入選品位Pb3.73%、鉛氧化率51.91%,屬氧化鉛礦。主要鉛礦物為方鉛礦和鉛礬;主要脈石礦物為石英、白云石和土狀螢石等。(2)原生礦泥(破碎前)含量-0.074mm占16.10%,磨礦產(chǎn)品-0.2mm礦泥含量-0.074mm占54.52%,原礦經(jīng)磨礦后礦泥含量急劇增加,對于方鉛礦和鉛礬來說,不論是采用重選還是浮選,都增加了選別難度。另外,鉛礬嵌布粒度細(xì)且性脆、易過粉碎,這兩種原礦均造成了難以提高鉛回收率。(3)分別擬定并開展了搖床重選、螺旋溜槽重選、浮選和浮選—搖床重選四種流程的探索對比試驗,搖床重選是該礦合理的工藝流程。(4)搖床重選主要工藝技術(shù)條件和流程結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果表明:較佳的入選細(xì)度為-0.2mm、一段床中礦再磨再選、中礦再磨細(xì)度-0.074mm占80%。(5)在較佳的分選條件下,原礦經(jīng)搖床重選全流程選別后,可獲得鉛精礦產(chǎn)率5