某铅锌尾矿中含有一定量的硫、 铅和金等有用元素,为了实现该尾矿资源得二次利用,红星机器厂对该尾矿进行了综合回收试验研究,最终取得了良好的试验指标。
一、矿石的性质和特性
该尾矿中可回收的主要元素为S、Pb、Au,其质量分数都已达到回收品位,故可对其进行回收。尾矿中主要造岩组分为SiO2和CAO等,其余金属元素品位较低,暂不考虑回收。为进一步确定该尾矿中的硫、铅及金有价元素的物相组成,对该尾矿进行了物相分析,结果表明该尾矿中98.10%的硫主要以自然硫和硫化物的形式存在;81.20%的铅主要以硫化相的形式存在;59.14%的金以裸金及半裸金和与硫化矿伴生的形式存在。结合岩矿鉴定可知,该尾矿主要包含的金属矿物有黄铁矿和磁黄铁矿,其次为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、褐铁矿等。脉石矿物主要为石英和碳酸盐。尾矿中金的嵌布粒度较细,主要与方铅矿伴生,少数与黄铁矿伴生。金属矿物的解离状态较好,极少数金属与脉石矿物致密共生。
二、试验
试验的目的是综合回收尾矿中可回收的硫、铅和金,鉴于有用矿物与脉石矿物之间密度有较大差异,同时为提高浮选作业的入选品位,减少磨机处理量并降低选矿成本,确定采用重选预富集—混合浮选—硫铅分离的工艺进行试验。
1、螺旋溜槽试验
采用红星机器厂生产的螺旋溜槽对-200目质量分数占26.30%的尾矿直接进行选别,给矿矿浆质量分数为25%,试验结果可知,试验所得精矿产率为58.18%,精矿中硫、铅和金的品位分别为23.97%、1.72%和1.46g/t,回收率分别为94.04%,78.18%和85.80%,可见螺旋溜槽对尾矿的预先富集作用明显,所以采用重选预富集工艺合理可
2、混合浮选条件试验
(1)磨矿细度试验
试验条件:活化剂碳酸钠用量为1000g/t,2号油用量64g/t,丁黄药用量100g/t,丁胺黑药用量40g/t。结果可知,当球磨机将物料磨矿细度小于80%时,随着磨矿细度的增加,硫、铅、金回收率都明显提高,当磨矿细度大于80%后硫、铅、金回收率变化不大,综合考虑选别指标及磨矿成本,取最佳磨矿细度为-200目质量分数占80%。
(2)活化剂种类与用量试验
试验条件:磨矿细度为-200目质量分数占80%,2号油用量为64g/t,丁黄药100g/t,丁胺黑药40g/t。结果可知,活化剂为硫酸铜时所得混合精矿中硫、铅的回收率分别为75.42%、76.37%,与其他活化剂相比,回收率最高,因此选择硫酸铜作为活化剂。
为了确定硫酸铜用量,进行了硫酸铜用量试验。试验条件为:磨矿细度为-200目占80%,2号油用量为64g/t,丁黄药100g/t,丁胺黑药40g/t。试验结果可知,随着硫酸铜用量增加,硫、金的回收率一直增加,铅回收率先增后减。当硫酸铜用量为600g/t时,铅回收率达到最大,为75.75%,金和硫的回收率分别为56.64%、71.59%;当硫酸铜用量为1000g/t时,金和硫的回收率分别为68.05%、76.66%。与硫酸铜用量为600g/t时相比,金和硫的回收率分别提高了11.41、5.07个百分点,但是铅的回收率降低了4.41个百分点。进一步增加硫酸铜用量,金和硫的回收率变化不大,铅回收率降低。综合考虑硫、铅、金回收率及药剂成本,取硫酸铜用量为1000g/t。
(3)捕收剂种类与用量试验
试验条件:磨矿细度为-200目占80%,2号油用量为64g/t,硫酸铜用量为1000g/t。由试验结果可知,当丁黄药与丁胺黑药组合使用时,硫、铅、金的回收效果比单一用药好,并且丁黄药和丁胺黑药用量分别为70g/t和40g/t时,硫和铅的回收率最大,分别为82.41%和75.21%。故试验选用丁黄药和丁胺黑药为捕收剂,且其用量分别为70g/t和40g/t。
3、硫铅分离试验
(1)硫铅分离捕收剂种类试验
参考相关工业实践,选择SN-9和Z-200两种捕收剂进行硫铅分离试验。试验条件为:活性炭用量为600g/t,SN-9用量为20g/t,Z-200用量为24g/t,2#油用量为16g/t,石灰用量为3000g/t,试验结果显示,与Z-200相比,SN-9用作捕收剂时,硫回收率几乎没有变化,但铅、金的回收率分别提高了4.01、1.18个百分点,并且SN-9用量比Z-200少4g/t,因此选SN-9作为捕收剂。
(2)硫铅分离石灰用量试验
试验条件:活性炭用量为600g/t,SN-9用量为20g/t,2#油用量为16g/t。试验结果可知,当石灰用量从2000g/t增加到3000g/t时,硫精矿中硫的品位降低0.18个百分点,同时金铅精矿中铅的品位可提高5.57个百分点,金的品位可提高3.69g/t,当石灰用量进一步增大到4000g/t时,硫、铅和金的品位变化不大,故选取石灰用量为3000g/t。
(3)闭路试验
在条件试验及开路试验的基础上,进行了闭路试验。试验结果显示,采用闭路流程可获得合格的硫精矿,所得铅金混合精矿折价后也可销售。
通过对改为尾矿进行综合回收,不仅能够有效减轻尾矿所带来的环境污染,而且还大大地提高了该选矿厂的经济效益,以上选矿工艺为其他选矿厂进行尾矿综合利用提供了一定的参考意义。