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矿物与资源 自然界产出的铅锌矿石,由铅锌矿物、其他金属(如黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等)和脉石矿物组成。脉石矿物主要有方解石、石英、白云石、绢云母、萤石、重晶石等。铅锌矿石中常伴生有镉、锗、铊、铟、镓和金、银等元素。铅锌矿石按氧化程度分为硫化矿和氧化矿;氧化率在10%~30%的为混合矿,小于10%的为硫化矿,大于30%的为氧化矿。铅锌矿石类型主要是硫化矿,氧化矿很少。因此,世界上所产的铅、锌金属绝大部分来自硫化矿,很少一部分由氧化矿中提取。
世界上铅锌资源丰富,分布较广。铅的储量以美国居首,其次是澳大利亚、俄罗斯和加拿大;锌的储量加拿大最多,其次为澳大利亚、美国、南非等。铅矿石开采量前苏联居首;锌矿石开采量加拿大最多。中国的铅锌矿资源丰富,主要分布在云南、甘肃、陕西、江西、广东、湖南、四川、广西、青海和内蒙古等地。中国铅锌矿石品位低,复杂共生难选矿石居多。矿床类型主要有矽卡岩型铅锌矿床、热液脉状铅锌矿床、黄铁矿型铅锌矿床、碳酸盐岩层中热液交代铅锌矿床和碳酸盐中层状铅锌矿床等5种。铅矿物与锌矿物常常共生,形成多金属矿床。已知铅矿物144种,锌矿物58种;工业上利用的铅矿物有六种,锌矿物有七种。(见表)已利用的铅锌矿物以方铅矿和闪锌矿为主。
选矿工艺 铅锌矿石的分选,以浮选为主,也可以使用重选和选冶联合流程。由于铅锌矿石中的各种矿物的嵌布粒度不均匀,(见矿物粒度)不同的矿石应有相应的磨矿、浮选流程。
硫化铅锌矿石的分选 浮选铅锌矿的工艺流程有:
(1)优先浮选流程(图1)。中国铅锌矿山多应用该
图1优先浮选流程流程。
(2)部分混合浮选流程(图2)。中国应用也较多。
(3)全混合浮选流程(图3)。
(4)重介质预选一铅锌依
图2 部分混合浮选流程
次优先浮选流程。
(5)重介质预选一浮选一重选联合流程:对含有铅、锌、硫、锡的矿石,采用重介质选矿法进行预选,抛弃35%左右的废石;浮选采用阶段磨矿、阶段分选的流程,依次选出铅、锌精矿;选锌尾矿浮选出硫化铁后,再用翻床选出锡精矿。
(6)等可浮浮选流程,将欲回收矿物按可浮性相等原则,分为易浮和难浮两部分,分别进行混合浮选,得到混合精矿,而后再依次分出各种有用矿物的单独精矿。
(7)异步混合浮选流程。在整个铅锌混合浮选过程中,人为地分阶段地控制矿浆pH、抑制与活化条件、捕收剂作用强度等各因素,确保铅锌矿物不同步地在各自适宜的浮选条件下,最充分地发挥其特有的浮游性,从而可以获得高的选矿指标。
图3 全混合浮选流程
混合铅锌矿石的分选 采用依次分离出硫化铅、氧化铅、硫化锌、氧化锌的优先浮选流程。氧化铅和氧化锌在浮选前通常用硫化剂硫化,然后再进行浮选。
氧化铅锌矿石的处理 常用的方法有:
(1)先用硫化剂硫化,再用黄药浮选氧化铅,用胺浮选氧化锌;
(2)先用蒸汽加温硫化,再用硫酸铜活化,最后用黄药捕收氧化锌矿物;
(3)对于不宜用浮选法处理的氧化铅锌矿石,可采用重介质选威尔兹法一帝国熔炼法选一冶联合流程。
典型的铅锌矿选矿厂
凡口铅锌矿选矿厂,位于中国广东省仁化县,1968年投产,1991年生产规模4000t/d。该选矿厂的原矿来自“沉积一改造型”层控矿床,矿石为致密块状原生硫化矿石。有价矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,脉石主要为石英、方解石、白云石等,银矿物有银黝铜矿和深红银矿等。银、铅、锌矿物和硫矿物以细粒嵌布为主。矿物间结合极为密切。原矿中含铅、锌、硫、银、铁分别为4%~5%、9%~11%、22%~25%、95~110g/t、19%~21%。破碎采用三段一闭路流程。磨矿、浮选流程有两个系列,一个系列采用高碱度、丁基黄药优先浮选流程,生产铅、锌、黄铁矿单独精矿;铅精矿品位50%、锌精矿品位51%~53%i硫精矿品位43%~46%,铅、锌、硫回收率分别为81%、83%、91%~93%和43%~47%;另一个系列为异步混合浮选流程,于1987~1991年采用,生产铅锌混合精矿及硫精矿,浮选药剂使用石灰、硫酸铜、苯胺黑药、丁基黄药及松醇油,铅锌混合精矿品位55%,含银320g/t,铅、锌、银回收率分别为89%~90%、97.75%和88.23%。1992年末,两个系列均改为优先浮选流程。该厂还应用了先进的检测仪表库里范30载流分析仪、PSM一400粒度分析仪和埃得尔密度计等。80年代末先进的智能工业控制系统(I/A系统)已于1991年底开始应用,在一个磨矿系统实现了自动控制。
黄沙坪铅锌矿选矿厂 位于中国湖南省桂阳县,于1967年投产,生产规模2000t/d。该选矿厂用原矿属碳酸盐岩层中的热液裂隙充填和交代矿床。矿石以致密块状为主,属中、细粒不均匀嵌布,矿物间共生密切。主要有价金属矿物有方铅矿、铁闪锌矿、纤维锌矿、黄铁矿、黄铜矿等,脉石矿物有石英、方解石、萤石等。该选矿厂的破碎流程为三段一闭路流程。浮选采用等可浮流程,选矿药剂使用石灰、硫酸锌、硫酸铜、丁基黄药、乙硫氮、松醇油等。1991年选矿生产指标为:原矿铅品位3.13%、锌品位6.02%、硫品位13.61%;铅精矿品位72.15%,锌精矿品位44.60%,硫精矿品位34.85%;铅、锌和硫的回收率分别为90.88%、91.59%和46.88%。
西林铅锌矿选矿厂,位于中国黑龙江省伊春市,1967年投产,生产规模1200t/d。该选矿厂的原矿属于高中温热液充填铅锌矿床。矿石有块状、浸染状两种。矿石中主要有价金属矿物有磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿(铁闪锌矿)和方铅矿,还有微量的银黝铜矿、硫锑铜银矿、深红银矿等;脉石矿物主要有白云石、方解石、绿泥石等。破碎采用三段一闭路流程。选矿流程采用多段细磨,铅、锌粗精矿分别再磨,铅、锌、硫依次优先浮选流程。磨矿细度为-0.074mm占85%,浓度43%。选铅使用苯胺黑药为主,丁基黄药、丁基铵黑药为辅的混合捕收剂;选锌则用柴油与丁基黄药混合捕收剂。选矿生产指标为:原矿铅品位3%~4%、锌5%~6%、硫17%~18%、银70~90g/t;铅精矿含铅62%~67%、含锌4.81%~5.5%、银1230~1400g/t,铅、银回收率分别为91%~92%、76%~80%;锌精矿含锌、铅、银分别为50%、0.8%~1.3%、57~58g/t,锌、银回收率分别为87%~89%、5.0%~7.0%。
青城子铅锌矿选矿厂,位于中国辽宁省凤城县,生产规模1600t/d。该选矿厂的原矿为中温热液充填交代铅锌矿床。矿石以块状、网状为主。矿石中主要有价金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,主要脉石矿物有白云石、石英、方解石、绢云母等。破碎采用三段一闭路流程,磨矿粒度50%为-0.074mm。分选采用铅、锌、硫混合浮选流程,混合粗精矿再磨(一0.074mm占90%),选铅后,锌一硫分离。使用钠黑药、乙硫氮、丁基黄药、硫酸铜等选矿药剂进行混合浮选,选铅采用氰化钾、硫酸锌、石灰、活性炭等。该厂1991年选矿生产指标:原矿铅品位2.23%、锌2.20%、硫7.4%、银65g/t;铅精矿含铅68.14%、锌1.93%、银.223.:|g/t,铅、银回收率分别为88.81%、70.20%;锌精矿含锌54.80%、铅0.94%、银90g/t,锌、银回收率分别为90.31%、5.60%;硫精矿含硫39.51%,回收率70.47%。
小铁山铜铅锌选矿厂,位于中国甘肃省白银市,1980年投产,1991年生产规模为800t/d。小铁山矿属黄铁矿型铜铅锌多金属复杂硫化矿床,伴生有金、银及稀散元素,矿石有块状及浸染状两种。矿石中主要有价金属矿物有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、铜蓝和辉铜矿等,主要脉石矿物有石英、绢云母、绿泥石等;此外还有银金矿、金银矿、自然金和自然银等。破碎为三段一闭路流程。分选采用先铜、铅、锌、硫混合浮选、后分离的流程;混合粗精矿再磨后,进行硫与铜、铅、锌分离;铜、铅、锌粗选泡沫经浓缩脱水后再磨,添加硫化钠、亚硫酸选铜抑铅锌,最终得到铜精矿、铅锌混合精矿和硫精矿。1991年选矿生产指标为:原矿铜品位o.80野、铅1.97%、锌3.62%、硫7.26%、金o.86g/t、银62g/t;铜精矿含铜17.82%,铜回收率21.66%;铅锌混合精矿含铅13.01%、锌27.15%,铅、锌回收率分别为75.59%、85.76%;金、银在铜及铅锌混合精矿中的回收率分别为60.43%和74.90%。
柴河铅锌矿选矿厂,位于中国辽宁省开源县,生产规模1000t/d。该矿为中低温热液交代矿床,矿石中主要有价金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,其次为白铅矿、菱锌矿、铅矾、异极矿等,脉石矿物主要有方解石、白云石、石英等。破碎为三段一闭路流程。分选采用硫化铅、氧化铅、硫化锌、氧化锌依次优先浮选流程。除常用选矿药剂外,氧化锌浮选使用六聚偏磷酸钠、硫化钠与混合胺的乳化液。1991年选矿生产指标为:原矿铅品位2.13%、锌6.36%、铅氧化率32.5%、锌氧化率39.3%;铅精矿含铅61.21%、锌5.30%,铅回收率77.03%;锌精矿含锌47.69%、铅1.17%;锌回收率为88.71%。
芒特·艾萨(MountIsa)铅锌矿选矿厂,位于澳大利亚昆士兰州西北部,1965年投产。矿石中主要有价矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等,脉石矿物以碳酸盐、页岩为主。1981年建成重介质选矿车间,处理破碎后的矿石,抛弃废石30%。该厂采用阶段磨矿、阶段分选工艺流程:第一段磨矿粒度为-0.074mm占50%~60%,添加氰化钠抑制闪锌矿和黄铁矿,加乙基钠黄药,在pH8.2条件下进行铅粗选;用硫酸铜作活化剂,丁基黄药作闪锌矿的捕收剂选锌;铅粗选尾矿再磨至-0.074mm占78%进行第二段铅粗选,铅中矿再磨至-0.038mm占95%再选。各段铅粗精矿合并经一次精选得最终铅精矿;选锌为二次粗选、一次扫选、三次精选。1981年其选矿生产指标为:原矿含铅6.2%、锌6.0%、银155g/t,铅精矿含铅47.7%~51.5%、锌6.9%、银1195g/t,铅、银回收率分别为81.5%、80.9%;锌精矿含锌50.2%、铅3.0%、银113g/t,锌、银回收率分别为66.1%、5.8%。
沙利文(Sullivan)铅锌矿选矿厂,位于加拿大不列颠哥伦比亚省金伯利地区珀塞尔山脉东麓,1923年投产,处理能力达1万t/d。矿石中主要有价矿物为方铅矿、铁闪锌矿、磁黄铁矿和黄铁矿,伴生有银、锡、铋、镉等。该厂用重介质预选一浮选一重选联合流程生产出铅精矿、锌精矿、硫精矿和锡精矿。此外还生产硫酸铜。重介质抛废量占原矿量的36%,重产品磨至-0.074mm占54%选铅,其尾矿给第二段磨矿,再选铅(粗选、扫选),后选锌,锌粗精矿再磨后精选。选锌尾矿用五层自动翻床选锡,用浮选法脱硫。选矿生产指标为:原矿含铅4.74%、锌4.34%、银50.39g/t;铅精矿含铅63.42%、银608g/t;锌精矿含锌48.63%、银86.16g/t;铅、锌、银总回收率分别为91.96%、93.13%和86.77%。
来源:矿源有色冶金研究院