概　述

    在贱金属矿石处理工业实践中,铜-铅-锌矿石,特别是矿物成份复杂的多金属矿石分选所用的处理方法是最复杂的。其分离方法是多种多样的,由矿石的特性和含在矿石中的各种矿物的可浮性所决定。常用的方法有:(1)顺序浮选铜、铅和锌;(2)混合浮选铜和铅、然后分离铜和铅,从混合浮选尾矿中浮选锌。在工业实践中所用的另外一种方法是混合浮选铜、铅和锌,接着分别分离这些矿物。当矿石中含有被铜预先活化的在铜铅混合浮选中不能进入尾矿的锌矿物时,可以应用这个方法。

    一些文献报导了铜铅分离方法和工艺,多为抑制铅,而浮选铜。

    在南美秘鲁安第斯发现的铜-铅-锌矿石通常产在碳酸盐岩、沉积岩或火山岩矿床中。与北美矿床不同,这些矿石的复杂性与致密硫化物的存在关系不大,而与有用矿物的次生交代有关。大部分这种类型的矿石原则上都含次生铜矿物和含银硫盐矿物,浮选分离它们产生难题。

    选择有效的铜铅分离方法的另外一个难点在于选矿厂海拔高,一些常用的铜铅分离方法(如用SO2法或加热法)不能使用。为此,在高海拔地区,在中性介质(pH6·5~7·5)中用重铬酸盐法处理铜-铅-锌矿石几乎是唯一手段。但是在处理含次生铜矿物的矿石时,重铬酸盐作为铅矿物的抑制剂效果不好,选择性经常很差。并且,在其用量过大时铜的回收率降低。在20世纪70年代末,发明了以硅酸盐-重铬酸盐络合物为基础的抑制剂(RB抑制剂),它在低品位混合精矿铜和铅分离中得到应用,特别在铜浮选后,还需要浮选铅矿物时。与重铬酸盐抑制剂相比,RB抑制剂具有一些优点:(1)与重铬酸盐不同,这种抑制剂用量过大时不会影响铜矿物的可浮性;(2)用Na2S预处理后,很容易从方铅矿表面上除去RB抑制剂;(3)硅酸盐-重铬酸盐络合物不会形成六价铬离子。

    人们虽然已经知道阳离子可以与硅酸盐反应,但直到现在还不了解这种络合物的性质和作用。在本研究工作中,评价了在含有次生铜矿物的矿石铜铅分离中,用羧甲基纤维素和磷酸钠作为重络酸盐的络合剂的作用。本研究用秘鲁劳拉选矿厂的给矿进行,以作为提高该选矿厂选矿指标设计的依据。

    在本研究中用劳拉矿山的矿石进行。劳拉矿石是次生碳酸盐脉矿石,主要有用成份有铜、铅、锌和银。本研究中所用矿石的矿物组成如表1所示。选矿厂处理的矿石原矿品位与此类似,但铜品位有些波动。

    　　矿石含有适当数量的次生铜矿物:蓝铜矿、斑铜矿和铜蓝。次生铜矿物中的铜占总铜的35%。用实验室标准设备(实验室型磨矿机和浮选机)和劳拉矿样进行实验室试验。第二部分工作用选矿厂的矿浆进行连续试验。其试验工作获得的数据作为新方法用于选矿厂的依据。第三段和最后一段试验是用新的铜铅分离法对劳拉选矿厂进行改进。

    2　实验室研究

    实验室研究工作主要涉及新铜铅分离方法的开发,以提高浮选指标。首先研究了不同的铜铅分离方法。很好地了解了铜和铅矿物在分离过程中的行为。

    2·1　淀粉和糊精抑制剂对铅矿物的作用

    用不同的淀粉和糊精分离铜铅的结果如表2所示。淀粉和糊精对铜和铅分离效率均比较低,可观数量的铅矿物进入铜精矿中。具分支结构的黄色糊精可抑制铜矿物。也考查了用糊精作抑制剂时pH的影响,但未获得好的选矿结果。

    2·2　重铬酸盐和重铬酸盐络合物对铜铅分离的影响

    在几个试验中,研究了重酸盐及其络合物在铜粗选和精选中对铅矿物的抑制作用。在铜粗选和精选中,重铬酸盐、重铬酸盐与CMC、磷酸盐或硅酸盐反应产物对铅矿物抑制作用如图1所示。

    Na2Cr2O7/Na2SiO3(RB抑制剂)的抑制效果最好,而重铬酸盐单用时铅抑制不好。主要问题可能是细粒方铅矿抑制不好。

    铜精矿中各粒级含有的铅如图2所示。从该图可以看出,铜精矿中大部分铅含在细粒级(>150目)中。

    2·3　RPB抑制剂的研制和评价

    RPB抑制剂是由重铬酸盐、羧甲基纤维素(CMC)和磷酸钠混合物组成的新型抑制剂。这种抑制剂是以重铬酸盐与CMC和磷酸钠反应或络合为基础而制成的。它可以改进对铅矿物的抑制性能。用RPB抑制剂、重铬酸盐、CMC和磷酸钠进行了对比试验。

    　　在采用RPB抑制剂时铅矿物得到很好地抑制。在RPB混合物中所用的重铬酸盐、CMC和磷酸盐单独使用效果不佳。该试验是在活性炭用量为150g/t时进行的。

    为了确定铜铅分离新方法用于选矿厂时所采用的条件,在实验室中考查了活性炭用量、搅拌时间和铜浮选pH的影响。

    活性炭用量试验结果如表4所示。矿浆预先与活性炭搅拌可改善铅矿物的抑制效果。活性炭的最佳用量为150 g/t混合精矿。高用量活性炭会降低铜的回收率。

    药剂搅拌是铜铅分离流程的一个重要过程。活性炭和重铬酸盐搅拌时间对铜精选中铜矿物和铅矿物浮选速度的影响如图3所示。

    铜浮选速度:1-搅拌15 min;2-搅拌10 min;3-搅拌0 min;

    铅浮选速度:4-搅拌15 min;5-搅拌10 min;6-搅拌0 min

    从该图可知,随着抑制剂搅拌时间的增长,铜的浮选速度急剧增快,铅进入铜精矿中的浮选速度大幅度降低。

    在试验中用硫酸和石灰作为pH调整剂。在添加RPB抑制剂后,铜铅分离的最佳矿浆pH为8·2~8·5。在酸性和pH高于9·0的碱性范围内,铜铅分离过程恶化。