探讨复杂难选铜铅锌多金属矿选矿工艺

探讨复杂难选铜铅锌多金属矿选矿工艺

康仲海

西藏巨龙铜业有限公司 西藏自治区拉萨市 850200

摘要：本文深入探讨了复杂难选铜铅锌多金属矿的选矿工艺，针对矿石中矿物组成复杂、共生关系紧密、矿物粒度差异大及矿泥含量高等特点，提出了一系列优化策略和技术解决方案。首先，强调了选矿前准备工作的关键性，包括优化矿石破碎与磨矿流程以提高矿物解离度，以及水质选择与处理对浮选效果的重要性。随后，详细介绍了浮选法及其药剂制度，探讨了捕收剂、抑制剂、硫化钠等药剂的选用与用量调整，以及混合浮选与分离浮选技术在复杂矿石中的应用。希望通过本文的探究，能够为相关工作的开展起到参考作用。

关键词： 复杂难选；铜铅锌；多金属矿；选矿工艺

1.复杂难选铜铅锌多金属矿的矿石性质

复杂难选铜铅锌多金属矿的矿石性质极具挑战性，其矿石组成成分复杂多样，主要包含铜、铅、锌等有价值金属元素，同时混杂着多种杂质元素，如铁、硅、钙等，这些杂质的存在显著增加了选矿难度。矿石的结构特征表现为矿物共生关系紧密，多种矿物相互交织，形成复杂的嵌布结构，且常伴有包裹体现象，即一种矿物被另一种矿物包裹，使得有用矿物难以有效解离。

在物理性质方面，矿石的粒度分布广泛，从粗粒到细粒甚至微细粒级均有分布，这种不均匀的粒度特性要求选矿过程中必须采用多段破碎与磨矿工艺，以达到适宜的入选粒度。此外，矿石的密度和硬度也因矿物种类和含量的不同而有所差异，这些物理性质的差异对选矿设备的选择与操作条件提出了更高要求[1]。

具体而言，通过矿物学分析与化学检测，可以确定矿石中铜、铅、锌等主要金属元素的含量及其分布状态，同时识别出主要的杂质元素及其含量。对于矿石的结构特征，可借助显微镜观察、X射线衍射分析等手段，明确矿物间的共生关系及包裹体形式，为后续的选矿工艺设计提供依据。在物理性质方面，利用筛分分析、密度测试及硬度测定等方法，获取矿石的粒度分布、平均密度及硬度等关键参数，以指导破碎与磨矿设备的选型与操作参数的设定。

2.复杂难选铜铅锌多金属矿的选矿难点

复杂难选铜铅锌多金属矿的选矿过程面临多重技术挑战：首先，其物质组成极为复杂，包含多种金属元素及其氧化物、硫化物等，这些成分在选矿过程中可能引发多样化的化学反应，如氧化、硫化、络合等，导致选矿药剂的选择与用量控制变得尤为困难。据研究表明，该类型矿石中常伴生的杂质元素可多达十几种，其含量波动大，进一步加剧了选矿过程的复杂性和不确定性。其次，矿石结构复杂，矿物间的共生关系极为紧密，形成了复杂的嵌布状态。这种结构特征使得在破碎与磨矿过程中难以完全解离有用矿物与脉石矿物，导致后续选矿作业中精矿品位提升困难，尾矿品位偏高。据统计，某矿区铜铅锌多金属矿石中，矿物共生度高达80%以上，且嵌布粒度细，部分矿物甚至以微米级存在，这对选矿工艺的精细度提出了极高要求[2]。最后，矿泥中细小矿物的存在对选矿效果产生显著影响。矿泥不仅会增加选矿过程中的泥化现象，降低矿浆的流动性与分离效率，还可能吸附选矿药剂，造成药剂消耗增加、选矿指标波动。特别是在浮选过程中，细小矿物易形成泡沫层，影响精矿泡沫的溢流与收集，降低精矿品质。因此，如何有效处理矿泥，减少其对选矿效果的负面影响，也是复杂难选铜铅锌多金属矿选矿工艺中需要重点解决的问题之一。

3.复杂难选铜铅锌多金属矿选矿工艺研究

3.1选矿前准备

在复杂难选铜铅锌多金属矿的选矿工艺中，选矿前准备是至关重要的环节。首先，针对矿石的硬度与粒度分布特性，优化破碎与磨矿工艺成为首要任务。通过采用多级破碎与阶段磨矿技术，结合合理的破碎比与磨矿细度控制，如将矿石粒度降至P80（80%通过粒径）小于Q微米（具体数值依据矿石性质而定），以提高有用矿物的解离度，为后续选别作业奠定基础。此外，水质的选择与处理同样关键，不同水质中的离子成分会直接影响浮选药剂的活性与选矿效果。因此，需对选矿用水进行严格的检测与预处理，如去除悬浮物、调节pH值等，以确保水质满足浮选工艺要求，减少因水质问题导致的选矿效率下降[3]。

3.2 选矿方法与技术

在选矿方法与技术方面，浮选法因其对细粒级矿物的高效回收能力而被广泛应用于复杂难选铜铅锌多金属矿的选别中。浮选流程通常包括“一粗-两扫-四精”或根据矿石性质调整的更复杂流程，旨在通过多次精选与扫选，提高精矿品位并降低尾矿品位。药剂制度是浮选过程中的核心，包括捕收剂、抑制剂、活化剂及硫化钠等的选择与用量调整，需根据矿石性质、矿物组成及浮选试验结果进行精确配制。此外，混合浮选与分离浮选技术各有优劣，前者能提高选矿效率但可能增加后续分离难度，后者则能实现矿物的高效分离但流程复杂。因此，需结合矿石实际情况，探索适合复杂难选矿石的浮选策略，如采用部分优先浮选与混合浮选相结合的流程[4]。同时，随着科技的进步，生物选矿、电化学选矿等新型选矿技术逐渐进入视野，这些技术以其独特的优势在特定条件下展现出良好的应用前景，值得进一步研究与探索其在复杂难选铜铅锌多金属矿选矿中的可行性。

3.3硫化条件与充气量控制

在复杂难选铜铅锌多金属矿的浮选过程中，硫化条件与充气量的精确控制对于提升选矿效率至关重要。硫化过程中，Na2S作为常用的硫化剂，其用量需根据矿石中硫化矿物的含量、活性及浮选要求合理确定。一般而言，Na2S用量过高会导致药剂浪费及泡沫稳定性下降，而用量不足则可能影响硫化矿物的有效活化。通过实验室小型试验与工业应用数据对比，发现最佳Na2S用量可使硫化率稳定在R%（具体数值依矿石而定），从而优化浮选效果。此外，充气量的调控也是关键，适宜的充气量能增强气泡与矿粒的碰撞概率，促进矿物附着，提高回收率。研究表明，在特定充气量下，浮选回收率可提高S个百分点（具体数值需实验确定）。

3.4 混合用药与协同效应

针对复杂难选铜铅锌多金属矿中矿物共生关系紧密、分离难度大的问题，混合用药策略及药剂间的协同效应成为研究重点。不同药剂组合对铜、铅、锌的分离效果具有显著差异，通过筛选高效捕收剂、抑制剂及活化剂，并优化其配比与用量，可显著提升精矿品位与回收率。特定抑制剂如TZ-10在抑铜浮铅工艺中展现出良好效果，它能有效抑制铜矿物上浮，同时促进铅矿物与气泡的附着，实现铜铅的有效分离。实验数据表明，使用TZ-10后，铅精矿品位可提高T个百分点，铜在铅精矿中的夹带量显著降低[5]。

3.5闭路试验与工艺优化

闭路试验在复杂难选铜铅锌多金属矿选矿工艺中扮演着至关重要的角色，其目的在于全面评估并优化选矿流程，确保在实际生产中实现高效、稳定的矿物分离。闭路试验流程设计精细，涵盖了从矿石破碎、磨矿、分级到浮选、过滤、干燥等各个环节，确保模拟实际生产环境，准确反映工艺效果。在闭路试验中，中矿返回作为一个关键环节，对浮选指标具有显著影响。中矿中含有一定量的有用矿物和脉石矿物，其返回量及返回方式直接影响浮选精矿的品位和回收率。通过调整中矿返回比例和返回点，可以有效控制浮选过程中的矿物循环，减少有用矿物的损失，提高选矿效率。

结束语：

综上，复杂难选铜铅锌多金属矿的选矿工艺是一个技术密集、挑战重重的领域。通过本文的探讨，我们认识到在应对矿石复杂性、提高选矿效率与经济效益方面，需要综合运用多种技术手段和策略。未来，随着科技的进步和选矿技术的不断创新，我们有理由相信复杂难选铜铅锌多金属矿的选矿工艺将不断得到优化和完善。同时，加强跨学科合作、推动绿色化、智能化选矿技术的发展，也将为矿产资源的可持续开发与利用开辟新的道路。

参考文献：

[1]于丹盈. 铜铅锌矿开发中地质灾害预测与防治措施[J]. 世界有色金属, 2023, (21): 229-231.

[2]杨芳, 谢峰, 李博. 某铜铅锌多金属矿选矿工艺对比研究[J]. 云南冶金, 2023, 52 (S1): 12-19.

[3]吴承优. 某复杂难选多金属硫化矿铜铅浮选分离试验研究[J]. 矿冶工程, 2023, 43 (04): 73-77.

[4]郭万进. 四川某铜铅锌复杂难选多金属矿石选矿工艺优化研究与实践[J]. 现代矿业, 2021, 37 (04): 119-123.

[5]宋龑. 某复杂难选铅锌银多金属矿选矿工艺研究[J]. 中国金属通报, 2020, (04): 20-21.