随着全球经济的不断增长,对铅、锌金属的需求量与日俱增。然而,高品位铅锌矿的储量正在逐年递减,目前对于复杂难选铅锌矿的高效回收利用是重中之重。近年来,在铅锌矿选矿工艺、药剂和选矿设备的研究上均有新的突破,我们一起来看一下。
一、铅锌矿选矿工艺的新突破
1、碎磨工艺
碎磨作业一直是选厂节能降耗的重大阻碍,因其能耗高、钢耗大,另外还存在粉尘污染和噪音污染等问题,始终是个难题。
传统的铅锌矿碎磨工艺,本着多碎少磨的原则,多采用二段破碎+球磨流程,或者是三段(或四段)破碎+球磨流程。
然而,这些传统的碎磨工艺已无法满足现在贫细杂矿石的碎磨需求,近年来尝试的新型碎磨工艺包括:破碎+棒磨+球磨、破碎+半自磨+球磨、破碎+半自磨+立磨、破碎+高压辊磨+球磨等。这些工艺的应用使得碎磨工艺流程越来越多样化,降低能耗和钢耗的同时,也改善了粉尘和噪音的污染。
2、选别工艺
(1)硫化铅锌矿浮选
硫化铅锌矿结构复杂,有用矿物与伴生矿嵌布紧密,常用的浮选工艺包括优先浮选流程、全混合浮选流程、部分混合浮选流程、等可浮浮选流程、异步浮选流程及分支串流浮选流程等。
近年来一些新的项目经验,为硫化铅锌矿浮选提供了一些新的思路,比如:
含银低品位铅锌矿可采用优先浮选铅再浮选锌的工艺流程;复杂硫、氧混合铅锌矿,采用混合浮选硫化矿及氧化矿的工艺流程;高硫高铁铅锌矿,采用铅硫混合浮选−铅硫分离−尾矿再选锌的浮选工艺流程;银铅锌矿采用银铅快速浮选−异步强化再选−粗精矿再磨精选工艺,辅助采用铅高效捕收剂 BK906,解决了同种矿物由于可浮性差异而影响选矿指标的问题。
(2)氧化铅锌矿浮选
单一的氧化铅锌矿非常少见,一般都是既含有氧化铅锌矿,又含有硫化铅锌矿的复杂矿床。对于这种复杂矿床,近年来研究取得的新进展是,采用先浮选硫化矿在浮选氧化矿的分段浮选。主要工艺流程为:硫化铅−氧化铅−硫化锌−氧化锌依次浮选,硫化铅−硫化锌−氧化铅−氧化锌依次浮选。
对于部分氧化铅矿物易浮会造成硫化锌浮选含铅高的问题,解决方法是:采用硫化铅和氧化铅同步浮选,即硫化铅+氧化铅−硫化锌−氧化锌依次浮选。
(3)重选-浮选联合工艺
重选常作为辅助方法,用于预选抛废和中矿处理,提升选矿效率。高泥型硫氧混合铅锌矿,可采用预先脱泥−泥质重选回收氧化锌−先硫后氧浮选回收铅锌的联合回收工艺。
(4)磁选-浮选联合工艺
当铅锌矿中含有铁闪锌矿、磁黄铁矿、磁铁矿等磁性矿物时,在浮选工艺流程中引入磁选分离磁性矿物,可提升目的矿物的选别效果。
(5)拣选-浮选联合工艺
低品位铅锌矿利用智能抛废拣选设备进行预选抛废,可提高入选矿石品位,降低磨矿能耗。
(6)选冶联合工艺
对于复杂难选矿石,常规的选矿技术难以产出合格的精矿产品,或是不能实现资源的充分回收利用,这时可采用选冶联合工艺,如生物冶金和火法冶金,提升资源回收率。
二、铅锌矿选矿药剂的突破
1、捕收剂
铅锌矿浮选捕收剂主要包括黄药类、黑药类及硫氮类捕收剂,研发新型捕收剂以提高浮选效率。
新型捕收剂:针对高硫铅锌矿,采用优先浮选工艺流程,以新型捕收剂HQ−Pb作为铅浮选捕收剂、HQ−Zn作为锌浮选捕收剂,取得了较好的捕收效果。另外,一种新型药剂三甲基乙酰硫代苯甲酰胺 (TTBA),将其作为捕收剂用于浮选分离方铅矿和闪锌矿,也取得了较好的浮选效果。
对于氧化铅锌矿而言,需要预先硫化,如硫化-黄药浮选、硫化-胺浮选都是常用的硫化浮选法,但是硫化过程控制难度大,研发不经预先硫化也能实现氧化铅锌矿的捕收是未来的发展方向。
2、抑制剂
常用的硫化铅矿物抑制剂为重铬酸盐、糊精等,硫化锌矿物的抑制剂主要为氰化物和硫酸锌。
新型抑制剂:硫化锌矿物抑制剂,以硫酸锌为主的抑制剂已基本取代氰化物,硫酸锌的单独使用或以其为主和其他药剂的组合使用更为普遍,组合抑制剂具有更广的适用范围且更好的抑制作用;有机抑制剂的研究逐渐增多,但很少见到用于工业生产。
3、活化剂
硫化锌矿物的活化剂主要为硫酸铜,新型活化剂的研究与应用逐渐增多,新型活化剂X−43能显著提高锌精矿品位和回收率,具有选择性强、成本低等优点,是未来的发展方向。
三、铅锌矿选矿设备的突破
1、破碎设备
常用的破碎设备有颚式破碎机、圆锥破碎机等,新型设备如高压辊磨机和移动破碎站提升了碎磨效率。
例如,某锌锡多金属矿,在原破碎系统的基础上进行局部调整,保持原两段一闭路破碎的基本流程结构,新增1台GM100/30 型高压辊磨机对原碎磨流程进行改造,将磨矿给矿粒度由15mm降至10mm,选矿处理能力由原 810t/d提高到1050t/d以上,电单耗从46kW·h/t降低到39kW·h/t。
2、浮选设备
某铅锌矿在选矿厂设备改造中,采用KYFⅡ型和XCFⅡ型联合机组,代替原使用的SF−4型浮选机,生产获得精矿品位基本接近,但铅精矿铅回收率、锌精矿锌回收率、硫精矿硫回收率分别提高0.25、0.97、3.88 百分点。
另外,近年来在铅锌矿辅选上,浮选柱也得到了较多的应用。浮选柱更适于细粒级铅锌矿的浮选,其代替浮选机进行应用有效降低了浮选作业的次数,简化了浮选工艺流程,降低了选矿能耗。
以上是关于铅锌矿选矿工艺、药剂和选矿设备的一些新的突破,随着对贫细杂矿物的研究逐步深入,相关项目案例的逐步积累,相信我们会从中汲取更多经验,未来无论是工艺、药剂还是设备都能取得更大的进步,让铅锌矿选矿更简单,让矿企获得更大收益,让矿产资源更好的为我们所用。