我國鉛鋅礦分布與特點
我國的鉛鋅資源豐富,總儲量居世界第二,分別為世界儲量的18.3%和13.9%。截至2022年底,我國鉛礦儲量為2186.5萬噸,主要分布于甘肅、西藏、內(nèi)蒙古及云南。而根據(jù)估算,我國鉛鋅礦總資源量可達5.2億噸。
在富集程度和現(xiàn)保有儲量方面,主要集中于6個省有色冶金與環(huán)境保護區(qū),鉛鋅合計儲量大于800萬t的省區(qū)依次為:云南2662.91萬t、內(nèi)蒙古1609.87萬t、甘肅1122.49萬t、廣東1077.32萬t、湖南888.59萬t(未計正在勘探的花垣鳳凰鉛鋅礦)、廣西878.80萬t,合計儲量8240萬t,約占全國鉛鋅合計儲量的70%。
我國鉛鋅礦產(chǎn)資源的特點是礦產(chǎn)地分布廣,集中度高;大中型礦床占有儲量多,礦石類型復雜;共伴生組分多,綜合利用價值大;貧礦多,富礦少,易選礦少。我國鉛鋅礦石礦床的類型主要有五種,分別為矽卡巖型鉛鋅礦床 、熱液脈狀鉛鋅礦床、黃鐵礦型鉛鋅礦床、碳酸鹽巖層中熱液交代鉛鋅礦床和碳酸鹽巖層中層狀鉛鋅礦床。
難選鉛鋅礦—氧化鉛鋅礦
目前國內(nèi)的鉛鋅工業(yè)礦物中,主要包括氧化鉛鋅礦及硫化鉛鋅礦。隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)和利用,易于提取鉛鋅的硫化鉛鋅礦石原料越來越少,但鉛鋅的用途卻日趨廣泛,氧化鉛鋅礦的開發(fā)利用越來越受到重視。
由于氧化鉛鋅礦礦物種類多,礦物之間的關系復雜,且嵌布粒度比較細,泥化狀態(tài)嚴重,較為難選,選礦回收率較低,深度氧化鉛鋅礦更是難于提取鉛鋅金屬。
氧化鉛鋅礦選礦現(xiàn)狀
1.破碎和磨碎
在破碎和磨碎方面,氧化鉛鋅礦和硫化無太大區(qū)別。
破碎流程:目前國內(nèi)主要大多數(shù)鉛鋅礦選礦主要采用閉路破碎(洗礦)篩分常規(guī)流程。
破碎設備:目前主要是采用顎式破碎機和圓錐破碎機進行粗碎和中碎,近年來,進口的高效破碎機是很多選廠的首選。
磨礦流程:在磨礦工藝方面,由于國內(nèi)的鉛鋅礦山以大、中型礦山為主,因此主要采用常規(guī)磨礦流程,自磨或半自磨流程較少,但自動化磨礦是未來發(fā)展的趨勢。
最新研究表明在磨礦過程中,磨礦介質對鉛鋅浮選指標有著較大的影響,這主要是由于在磨礦過程中形成的礦石新生表面被污染或是被吸附,影響了浮選電位及其與浮選藥劑的結合,進而影響浮選指標。
2.氧化鉛鋅礦常用選礦方法
氧化鉛鋅礦石的種類很多,通?;厥盏难趸U鋅礦物以白鉛礦、鉛礬礦為主。采用的選礦方法有浮選、重選、化學選礦等,浮選應用最為廣泛。就單一浮選流程而言,又分為先鉛后鋅的優(yōu)先浮選、先選硫化礦后選氧化礦的分段浮選、先浮易浮礦后浮難浮礦的等可浮等原則流程。
(1)選冶聯(lián)合工藝
目前國內(nèi)的中低品位氧化鉛鋅礦主要傾向于選冶聯(lián)合工藝流程,也就是選礦采用的正反浮選技術方案,生產(chǎn)出選冶聯(lián)合技術要求的氧化鉛鋅精礦。冶金可以采用硫酸完全浸出、凈化等一系列過程產(chǎn)得金屬。
成功案例:針對云南會澤鉛鋅礦的深部高品位富鍺鉛鋅混合礦,研究成功“先硫后氧——先鉛后鋅——等可浮——異步選鉛——留著硫異步混選——硫化鉛、鋅、黃鐵礦分離——氧化鉛硫化浮選——氧化鋅不脫泥浮選的復雜多金屬硫化礦——氧化混合礦綜合選礦新技術”,并已成功用于新建的65萬t/a的選礦廠。
(2)優(yōu)先浮選法
某難選鉛鋅礦采用將不同性質的礦石分開進行浮選,直接生產(chǎn)混合精礦的技術方案明顯降低了生產(chǎn)成本, 提高了經(jīng)濟效益。
成功案例1:黃沙坪鉛鋅礦近幾年將選礦工藝由等可浮改為優(yōu)先浮選的生產(chǎn)實踐,新工藝指標穩(wěn)定,成本低,尤其是重選選硫為該礦工藝上的突破,為企業(yè)創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。水口山鉛鋅礦采用高濃度粗粒快速浮選生產(chǎn)工藝,提高了設備處理能力和浮選技術指標, 同時降低了生產(chǎn)成本,取得了顯著的經(jīng)濟效益。
成功案例2:某氧化鉛鋅礦石氧化率高達92%以上,采用硫化——黃藥法浮鉛、硫化——胺法浮鋅的不脫泥浮選工藝,并采用d6調整劑,獲得鉛精礦含鉛60.89%、含鋅5.84%、鉛回收率92.72%;鋅精礦含鋅36.40%、含鉛0.5%、鋅回收率83.22%的試驗指標。同時生產(chǎn)實踐表明,工藝條件合理,指標穩(wěn)定可靠。
(3)絮凝浮選法
選用碳酸鈉等作分散劑,堿性淀粉或堿性木薯粉作選擇性絮凝劑,巰基羧酸作捕收劑。實驗結果表明原礦含鋅17.7 ~ 24,鋅粗精礦品位為 23.7 ~ 39.6,回收率為 61.5 ~ 76.3;閉路試驗的指標為,原礦含鋅為16.63 和 2 3.719/6時,鋅精礦品位分別為 42.9%和 44.13%,回收率分別為 90.6和87.42 。
(4)堿浸出法
堿浸出是用氫氧化鈉或氨水與碳酸銨做浸出劑,氧化鋅轉化為可溶鹽進入溶液。浸出率的大小與浸出劑的濃度、浸出溫度和時間以及液固比、氨與碳銨之比有關。
氧化鋅礦堿法浸出優(yōu)點是浸出率較高,設備不易腐蝕,固液分離方便,浸出液易凈化。
成功案例:研究人員對云南蘭坪氧化礦進行堿法浸出試驗研究,氫氧化鈉和氨一 碳銨都是處理氧化鋅礦生產(chǎn)氧化鋅的有效浸出劑,對于氨一碳銨浸 出,浸出條件為:浸出劑濃度為5mol/l ,浸出溫度 25 ℃,固液 比為 1:15,浸出時間1h,氧化鋅的浸出率可達 91 .3。
上述是目前國內(nèi)氧化鉛鋅礦浮選的新技術及研究成果。目前我國氧化鉛鋅礦的浮選最主要的難題就是礦泥的問題。
3.氧化鉛鋅礦脫泥
氧化鉛鋅礦石的選別主要關鍵還在于如何解決礦泥的問題, 防止過粉碎現(xiàn)象。目前采用的脫泥方法有:
(1)礦石預處理工藝 ,通過水力旋流器分級脫泥;
(2)添加水玻璃 、碳酸鈉、六偏磷酸鈉將礦泥分散, 消除細泥覆蓋在其他礦粒表面上的有害作用;
(3)分段分批加藥,避免一次性加藥被礦泥吸附;
(4)采用較稀的礦漿濃度,減少粘性及其在粗粒表面的覆蓋。
(5)其他:會澤鉛鋅礦采用混合胺與仲辛基黃藥合用不脫泥直接浮選氧化鋅;對礦漿進行電化學預處理, 降低礦泥對胺法浮選氧化鋅的影響;國外有通過在浮選過程中,加入調整分散礦漿,抑制脈石, 再加入絮凝劑,絮凝細泥,加入硫化物硫化用巰基羧酸酯及塔爾油和2號燃料油混合浮選。
難選鉛鋅礦未來發(fā)展趨勢
目前,國內(nèi)氧化鉛鋅礦的選別還存在一定問題,也有很大的提升空間,例如,應注意多碎少磨,節(jié)約磨礦能耗;磨機大型化和磨機自動化的普及和推廣;目前選礦指標仍然不理想,應進一步發(fā)展聯(lián)合選礦流程,加入生物選礦,注重選冶聯(lián)合等。