敬 菲，郭晋川，李崇瑛

（四川省西冶地质测试技术有限公司，四川 成都 611743）

我国复杂有色矿和黑色多金属矿资源储量巨大，约占资源总量的80%以上，其潜在的经济价值达数百万亿元[1]。可是由于成分多、共伴生关系复杂，导致精矿品质差、回收率低，开发利用困难，为国内外研究之热点[2]。

云南某多金属矿含锌3.36%、锡0.168%、铜0.197%、硫5.98%，原矿品位低，矿物种类繁多，锌锡铜多金属矿石嵌布粒度细，共生关系密切，选矿分离困难等特性为一种低品位多金属共伴生硫化矿石[3]。

经过对该采矿权区矿石工艺矿物学研究，确定采用“铜锌硫优先浮选-磁选脱硫除铁-重选回收锡”的阶段磨矿阶段选别工艺流程，使铜、锌、锡、硫得到了有效的分离，并取得了较好的技术指标[4]。

1 矿石工艺矿物学研究

原矿矿物成分：

该矿石中金属矿物主要为铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂、锡石等；脉石矿物主要有透辉石、绿泥石、斜黝帘石、碳酸盐、白云石、石英、辉石、绿帘石、白云母、绢云母等。原矿化学多元素分析结果见表1。

表1 原矿化学多项分析结果

矿石工艺矿物学研究结果表明，矿石中的硫化矿物间，即铁闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂之间的关系密切，部分黄铜矿呈乳滴状被铁闪锌矿包裹，局部可见黄铜矿团块内含铁闪锌矿，另铁闪锌矿裂隙或边缘被磁黄铁矿围绕或充填交代，这会对获得的铜精矿和锌精矿选矿技术指标会造成较大的影响。

2 选矿试验

2.1 选矿方案选择

根据该锌锡铜多金属矿矿石性质和该矿区同类型矿山生产实践经验，本次选矿试验方案为：铜锌选矿采用优先浮选即首先浮选铜，再选锌，最后选硫的依次浮选流程；浮选尾矿进行磁选流程综合回收铁；磁选尾矿进行锡分级重选流程试验。

2.2 优先浮选工艺流程试验

优先选铜条件试验：

（1）石灰用量试验：

试验采用石灰作为矿浆pH值调整剂，也作为磁黄铁矿和黄铁矿的抑制剂。试验结果见图1。

图1 石灰用量试验结果

结果显示，在石灰用量为1500g/t时，矿浆pH值为8～9，粗精矿铜品位及回收率处于较高水平，再增加石灰用量，指标变差，故选定粗选石灰用量为1500g/t。

（2）锌抑制剂用量试验：

固定粗选磨矿细度-0.074mm76.50%，石灰用量1500g/t，铜粗选浮选时间3min，变更锌抑制剂用量，进行锌抑制剂用量试验，试验结果见图2。

图2 锌抑制剂用量试验结果

试验结果表明，硫酸锌+亚硫酸钠组合锌抑制剂对矿石中的锌抑制效果良好，由于矿石中铜、锌矿物有连生情况，抑制剂用量过大时，抑制锌的同时部分铜也因连带作用无法进入铜粗精矿。综合铜粗精矿铜、锌指标考虑，适宜的组合抑制剂硫酸锌+亚硫酸钠粗选用量为2000+1000g/t。

（3）捕收剂DK-503用量试验：

固定粗选磨矿细度-0.074mm76.50%，石灰用量1500g/t，粗选硫酸锌+亚硫酸钠用量2000+1000g/t，2号油用量10g/t。铜粗选浮选时间3min，变更铜捕收剂DK-503用量，进行捕收剂用量试验，试验结果见图3。试验结果表明，随着DK-503用量的增加，粗精矿产率逐渐增大，其铜品位也逐渐降低，当DK-503用量为30g/t时，尾矿中铜含量为0.063%，再增加捕收剂用量，铜综合指标无明显提高，且锌有更多进入铜粗精矿的趋势。故选定铜粗选捕收剂DK-503用量为30g/t。

图3 捕收剂DK-503用量试验结果

2.3 铜精选锌抑制剂用量试验

本次铜精选锌抑制剂试验选用硫酸锌与亚硫酸钠组合抑制锌矿物，同时进行了空白对照试验。试验结果见图4。

图4 铜精选锌抑制剂用量试验结果

根据铜精选锌抑制剂用量试验结果显示，随着硫酸锌+亚硫酸钠用量增加，精矿作业产率逐渐变小，精矿铜品位提高、锌品位有所降低，当硫酸锌+亚硫酸钠用量达到600+300g/t，再增加抑制剂用量，铜精矿指标变化不大。因此综合考虑铜精矿品位及回收率，铜精选添加锌抑制剂硫酸锌+亚硫酸钠用量600+300g/t为宜[5]。

2.4 锌粗选条件试验

2.4.1 硫酸铜用量试验

试验选择硫酸铜为锌活化剂。固定锌粗选丁黄用量100g/t条件下进行了硫酸铜的用量试验。试验结果见图5。

图5 硫酸铜用量试验结果

试验结果显示，随着硫酸铜用量的增加，锌粗精矿的回收率逐渐上升，当硫酸铜粗选用量达到200g/t后，锌精矿的总回收率趋于稳定。综合考虑，适宜的锌浮选硫酸铜粗选用量为200g/t。

2.4.2 丁黄用量试验

对锌粗、扫选进行捕收剂丁基黄药用量试验。固定硫酸铜用量为200g/t，改变锌粗扫选丁黄的用量。试验结果见图6。

图6 丁黄用量试验结果

试验结果显示，随着丁黄用量的增加，锌精矿上浮时间更快，尾矿中锌损失率更低。综合指标考虑，合适的粗、扫选丁黄用量为100+50+50g/t。

2.4.3 锌精选再磨细度试验

本次锌精选添加石灰、硅酸钠抑制黄铁矿、磁黄铁矿，重点进行锌精选再磨细度试验[6]。试验结果见图7。

图7 锌精选再磨细度试验结果

试验结果显示，随着再磨细度的增加锌精矿产率逐渐减少，锌精矿品位提高，当磨矿细度达到-0.045mm62.2%后，再提高磨矿细度到-0.045mm74.5%对锌精矿指标影响不大，综合锌精矿品位和回收率选择适宜的锌精选再磨细度为-0.045mm62.2%。

2.5 浮硫条件试验

硫化物比重介于锡石和脉石中间，选锌尾矿含有大量的磁黄铁矿、黄铁矿等硫化矿物若不脱出，不仅影响后续锡重选作业得到锡精矿的品位，也严重影响摇床选锡的作业效率，故选锡作业前脱出硫化物是重要的环节，有时在重选作业中还适当插入脱硫作业。通过反复试验，试验结果见表2。

表2 选锌尾矿浮硫试验结果

2.6 闭路流程试验

浮选闭路试验结果见3。

表3 闭路试验结果

2.7 磁选除铁脱硫试验

矿石中TFe品位为13.32%，其主要为黄铁矿、磁黄铁矿，而磁性铁较少，mFe品位1.62%。磁黄铁矿磁性差异较大，锌锡铜矿区矿石中的磁黄铁矿部分磁性较强，而可浮性差，故采用磁选可脱除这部分磁黄铁矿以及少量的磁性铁，有利于锡精矿品位的提高[7]。

对浮选闭路试验尾矿进行了磁选试验，磁选设备选用XCRS-74型Ф400×300鼓形湿法弱磁选机和北京矿冶研究总院CT湿式磁选机（磁选机分选磁场强度318.5kA/m），试验流程见图8，试验结果见表4。

图8 磁选试验流程

表4 磁选试验结果

试验结果显示，浮选尾矿通过一段弱磁选，磁场强度为125.4 kA/m可以得到对原矿产率0.09%，TFe品位59.54%，回收率0.40%的磁选硫精矿产品。再增加磁选磁场强度，对磁选硫精矿指标影响不大[8]。产品多元素分析表明，该磁选硫精矿S品位为37.86%。

2.8 锡重选试验

试验采用的重选设备为：LYN—2100×1050矿泥摇床，实验室用悬振锥面选矿机。悬振锥面选矿机为一种新型重选设备，它适合于0.10mm到0.01mm的细粒重矿物的回收，是一种较为理想的细粒重选分选设备[9]。

在确定较佳重选工艺流程条件的基础上，对锡石重选进行了全流程试验，结果见表5。

表5 锡石重选全流程试验结果

3 结论

云南省某锌锡铜多金属矿，为一典型的多金属共伴生硫化矿，原矿含锌3.36%、锡0.168%、铜0.197%、硫5.98%,且共伴生稀贵金属铟、银和镉含量分别为11.4 g/t、38.5 g/t和98.58 g/t。因此，该矿具有较高的综合利用价值。

采用试验确定的优先浮选工艺流程和技术条件，铜锌硫优先浮选闭路试验结果表明，可获得铜品位16.66%、含锌9.68%、铜回收率53.18%的铜精矿；锌品位48.33%、含铜0.96%、锌回收率86.04%的锌精矿和硫品位34.23%、硫回收率53.39%的硫精矿。对浮选尾矿采用磁选除铁脱硫，可获得铁品位59.54%，硫品位37.86%，硫回收率0.63%的磁选硫精矿。选别铜锌硫后的尾矿，采用摇床分级选别-中矿再磨-悬振锥面选矿机选别的工艺流程从中回收锡石，可获得锡品位44.39%、锡回收率38.61%的高品位锡精矿，以及锡品位2.94%、锡回收率5.56%的锡富中矿。

本试验确定的选矿工艺流程、药剂条件和试验指标均经过了反复的验证试验，具有较高的可靠性和适应性。试验结果表明，虽然多金属矿具有回收元素多、品位低、矿石性质复杂等特性，但是采用本研究的选矿工艺技术，可以较好的提高矿石的综合利用率，且预期其开发利用效益较好。本次试验结果可以作为云南省某锌锡铜多金属矿开发利用。