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铅锌矿尾矿浮选回收重晶石工业试验

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摘要:对广西盘龙铅锌矿铅锌尾矿开展600t/d规模的浮选回收重晶石工业试验研究,分析了现场铅锌尾矿性质,并在已有流程基础上配置了铅锌尾矿脱泥—脱硫浮选—重晶石浮选的工艺流程。工业试验在原矿含BaSO418.47%的条件下,经优化后工艺流程获得了含BaSO496.70%、BaSO4回收率62.77%的重晶石精矿,实现了盘龙铅锌矿尾矿资源的综合利用。

关键词:重晶石浮选;工业试验;铅锌尾矿;综合利用

引言

盘龙铅锌矿位于大瑶山西侧铅锌重晶石多金属成矿带南段,产于下泥盆统上伦白云岩层间破碎带中[1],是广西重要的铅锌重晶石矿床之一[2]。盘龙铅锌矿2003年探明的含铅、锌、银及重晶石等矿石储量超过3000万t,其选厂自2009年投入生产以来,一直以铅锌浮选为主体生产工艺流程,尾矿未作处理直接作为总尾矿抛废,致使大量的重晶石流失在尾矿库中,同时也造成了现场尾矿库库容不足,尾矿库服务年限大幅缩短[3]。为了提高盘龙铅锌矿的经济效益和社会效益,湖南有色金属研究院先后对其浮选尾矿开展了回收重晶石小型试验[4]和模拟生产扩大连续试验[5],开发了脱泥—脱硫浮选—重晶石浮选工艺和以十二烷基磺酸钠+HN-1组合捕收剂为主的浮选药剂制度[4],获得了良好的选矿指标,为工业应用提供了依据。为了实现盘龙铅锌矿资源最大化利用,减少尾矿排放量,本研究拟以盘龙铅锌矿铅锌浮选尾矿为对象进行尾矿回收重晶石工业试验。

1尾矿性质

1.1尾矿的化学成分和矿物组成

盘龙铅锌矿尾矿为现场铅锌浮选产生的尾矿。以锌尾矿仓引流矿浆作为浮选回收重晶石的给矿,经测定,锌尾矿矿浆质量分数为25.60%,通过不同班次连续取样,获得具有代表性的锌尾矿样品,样品多元素分析结果如表1所示。采用MLA系统对样品进行分析,得到锌尾矿的主要矿物组成,见表2。物为BaSO4,其主要赋存矿物为重晶石,重晶石浮选过程中需要排除的脉石矿物主要为白云石、方解石等碳酸盐类矿物,两者占总矿物量的57%左右,尾矿中主要的硫化矿为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂等,含量甚微。脉石矿物中除碳酸盐矿物外,还含有少量的石英、云母、石榴子石、透辉石、绿泥石等,含铁矿物除黄铁矿外,还含有少量的赤铁矿、褐铁矿等。

1.2尾矿中主要目的矿物的嵌布粒度及解离度

对铅锌尾矿样品用不同孔径的筛网进行湿式筛析,对筛析后获得的不同粒级产品进行镜下检测,统计尾矿中重晶石矿物的嵌布粒度及解离度,结果如表3所示。由表3看出,盘龙铅锌矿现场生产的锌尾矿的整体粒度较细小,尾矿主要集中于-0.02mm以下粒级中,同时不同粒级中的重晶石品位接近,除粗粒级部分(+0.15mm)外,其他粒级部分的重晶石矿物解离度较高,尤其是低于0.038mm部分,重晶石单体解离度达到了90%以上,而低于0.038mm的整体分布率较高,所以锌尾矿中重晶石单体解离度整体较高,连生体较少,故在工业试验中不需要进行再磨作业即可得到高品质的重晶石精矿[6]。

2工业试验流程及结果

盘龙铅锌矿浮选现场于2018年5月9日起开始进行铅锌尾矿浮选回收重晶石的工业试验调试工作,截至2018年9月2日,重晶石浮选系统共运行194个班次,日平均处理矿量600t。调试过程中针对工艺流程、设备运转及生产指标进行了优化和改造,最终实现了调试现场浮选装置的稳定运行和连续化生产。优化后的稳定的生产工艺流程如图1所示,现场工业试验设备配置联系图如图2所示。

2.1工艺流程简述

锌尾矿(原矿)从锌尾矿仓引流后经液下渣浆泵输送至1#$40mm三组旋流器脱泥,旋流器底流自流至$1.8m提升搅拌桶,搅拌桶中加入硫活化剂、硫捕收剂和起泡剂充分调浆后,矿浆自搅拌桶输送至硫浮选作业浮选机中。硫浮选作业流程为3次粗选开路,均采用XJF型24m3浮选机,硫浮选3次开路浮选精矿经精矿泡沫槽与旋流器溢流部分合并后自流至尾矿泵池中;脱硫尾矿经尾矿仓自流至$1.5m重晶石提升搅拌桶,在搅拌桶中依次加入重晶石浮选抑制剂、捕收剂后输送至重晶石浮选作业浮选机中,重晶石浮选作业为1粗1扫7精,其中重晶石粗选、扫选采用XJF型24m3浮选机,重晶石精选作业采用BF-2m3浮选机,中矿顺序返回,重晶石扫选尾矿自流至总尾矿泵池中,重晶石精矿经泵池输送至重晶石精矿浓密池中,各作业除2#油为原液添加外,其他药剂按比例配制成水溶液后通过脉冲式自动加药机添加。各作业药剂制度如表4所示。

2.2影响工业试验指标的因素

a.1#旋流器脱泥效率和稳定性由矿石性质分析可知,盘龙铅锌矿现场生产的锌尾矿整体粒度较细小,尾矿主要集中于-0.02mm以下,为了减少微细粒泥质对脱硫浮选和重晶石浮选的影响,在脱硫浮选前新增1组旋流器,旋流器通过控制沉沙嘴口径和泵水压控制脱泥产率,经调试发现,当脱泥产率在10%~18%之间时,重晶石精矿品位可稳定在92%以上;脱泥产率大于20%时,由于旋流器溢流中微细粒重晶石损失率过高,造成重晶石精矿实际回收率低于60%。所以控制1#旋流器脱泥产率为15%左右。b.脱硫作业的稳定性和脱除率盘龙铅锌矿锌尾矿经1#旋流器分级后,分级底流在进入重晶石浮选前需要进行脱硫处理,因重晶石浮选药剂对硫铁矿杂质兼具捕收效果,如脱硫不彻底,会使部分硫铁矿杂质进入重晶石精矿中,降低最终精矿的品质[7]。由于当前重晶石精矿对白度有要求,精矿中少量的黄铁矿的存在会影响最终精矿的品质和价值[8],在工业调试和后续连续化生产中,脱硫浮选过程的稳定性和脱除率是确保最终精矿品位的重点。2.3工业试验数质量流程图盘龙铅锌矿尾矿回收重晶石现场调试稳定运行后,对全流程进行了取样分析,得到的工业试验数质量流程图如图3所示。 

3结论

a.广西盘龙铅锌矿现场生产尾矿中含BaSO418.47%,具有较高的综合回收价值。经尾矿性质分析可知,铅锌尾矿中主要的目的矿物为重晶石,脉石矿物主要为白云石、方解石,且尾矿中重晶石矿物嵌布粒度整体较细小,泥化程度较高,浮选回收重晶石难度较大。b.在前期小型试验和模拟生产扩大连续试验的基础上,对推荐的尾矿脱泥—脱硫浮选—重晶石浮选工艺进行了工业化验证,经现场设备配置和调试过程中生产工艺流程及设备的优化,最终实现了重晶石产品的稳定产出和工业化连续生产。工业试验可获得含BaSO496.70%、BaSO4回收率62.77%的重晶石精矿产品。c.本次工业试验的重点是通过配置合理的工艺和设备综合回收重晶石,未对现场铅锌尾矿中的黄铁矿加以回收。工业试验中浮选脱除的硫精矿直接作为尾矿抛废,经分析硫精矿中含BaSO48%左右,如对黄铁矿进行精选降低硫精矿中的BaSO4含量,不仅能产出合格的黄铁矿产品,而且能进一步提高重晶石精矿的回收率。这是下一步研究工作的方向和重点。

参考文献

[1]李楚平.盘龙铅锌矿深部找矿成果及其地质意义[J].矿产与地质,2012,26(1):35-39.

[2]梁国宝,廖开立.广西武宣县盘龙铅锌矿地质特征及找矿方向[J].南方国土资源,2003(2):26-29.

[3]文涵睿,杨晓军,马翔,等.四川某多金属尾矿综合回收铅硫重晶石工艺研究[J].矿产综合利用,2017(6):78-81.

[4]肖骏,董艳红.盘龙铅锌矿尾矿浮选回收重晶石试验研究[J].化工矿物与加工,2017,46(11):14-18.

[5]肖骏,董艳红,张笃,等.机柱联合重晶石浮选扩大连续试验研究[J].化工矿物与加工,2018,47(8):9-12.

[6]邓海波,徐轲,缪亚兵,等.沉积型含白云石复杂难选重晶石矿的选矿工艺研究[J].化工矿物与加工,2015,44(6):9-12.

[7]王威,欧阳兆辉.重晶石矿粉表面改性研究与应用[J].中国非金属矿工业导刊,2005(6):37-39.

[8]李艳玲,熊采华,黄慧萍,等.基体分离-电感耦合等离子体质谱测定重晶石中超痕量稀土元素[J].岩矿测试,2005,24(2):87-92.

作者:肖骏 单位:湖南有色金属研究院

铅锌矿尾矿浮选回收重晶石工业试验责任编辑:张雨    阅读:人次
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