（矿物加工工程专业论文）凡口铅锌矿银矿物资源综合回收的研究与实践.pdf

摘要 本文针对凡口铅锌矿伴生有丰富银矿物资源的情况，应用工艺矿 物学理论和现代选矿理论与选矿方法，开展系统的调研和进行提高综 合回收银金属的一系列研究，最终提出提高综合回收凡口矿石中银金 属的有效工艺与技术措施。 本课题主要从三个方面进行研究：( 1 ) 凡口银矿物的工艺矿物学 特性及其载体矿物的工艺性质；( 2 ) 凡口银矿物浮选行为与载体矿物 的浮选特性，如银矿物的浮选速度、磨矿细度对回收银的影响、不同 捕收剂回收银的效果、抑制剂或调整剂石灰的用量对回收银的影响； ( 3 ) 工业生产中回收银金属矿物的状况，主要从分离浮选工艺、混合 浮选工艺对回收银金属的不同指标，以及目前新生产工艺流程中银矿 物的走向等。 通过上述研究，结果表明：凡口铅锌矿的伴生银矿物主要为深红 银矿和银黝铜矿，两者是银综合回收的主要目的矿物；银矿物不能单 独解离和直接浮选选出银精矿，回收银矿物要与载体矿物一起浮选回 收，银金属的回收与铅锌精矿产品密切相关；采用混合浮选工艺对回 收银金属较分离浮选工艺有利。 综合考虑凡口铅锌矿矿石性质、选矿工艺技术与经济效益等各种 因素，认为提高综合回收银矿物资源的工艺技术应是：优先分离一混 合浮选合一的选矿工艺流程，同时在浮选操作过程中，注意合理磨矿、 优化选铅作业、合理控制石灰用量等，可有效提高银的综合回收率。 关键词：伴生银载体矿物单体解离综合回收 a b s t r a c t c o m p r e h e n s i v er e c o v e r yo fs i l v e rr e s o u r c e sa tf a n k o um i n e ：r e s e a r c h a n dp r a c t i c e a b s t r a c t ：b ya p p l y i n gt e c h n o l o g i c a lm i n e r a l o g ya n dm o d e mm i n e r a l p r o c e s s i n gt h e o r ya n dt e c h n o l o g y , t h ep a p e rp r e s e n t se f f e c t i v ew a y st o e n h a n c ec o m p r e h e n s i v er e c o v e r ya c c o r d i n gt ot h ef a c to fr i c ha s s o c i a t e d s i l v e rr e s o u r c e sa tf a n k o um i n e t h r e er e s p e c t sa r es t u d i e d ：( 1 ) o nt e c h n o l o g i c a la n dm i n e r a l o g i c a l c h a r a c t e r so fa s s o c i a t e ds i l v e ra n di t sc a r r i e ri nm i n e r a lp r o c e s s i n ga t f a n k o um i n e ；( 2 ) o nf l o t a t i o np a r a m e t e r sl i k ef l o t a t i o ns p e e d , p a r t i c l e s i z e ，c o l l e c t o r sa n di n h i b i t o r sa n dm o d i f i e r s ；( 3 ) o ns t a t u s e so fs i l v e r r e c o v e r yi nc u r r e n tp r o d u c t i o ns u c ha st h ee f f e c t so fs e p a r a t i o np r o g r e s s e s a n dd i s t r i b u t i o no fs i l v e r r e s u l t si n d i c a t e st h a td e s i r e dc o e x i s t e ds i l v e rr e s o u r c e sa tf a n k o u m i n em a i n l yc o n s i s t si np y r a r g y r i t ea n dl e u k a r g y r i t e ，a n ds i l v e rm i n e r a l c a l ln o tb ed i s s o c i a t e dj u s tb yt h ef l o t a t i o n , t h u sc a r r i e rs h o u l db ea d d e d s i l v e rr e c o v e rr e s u l tr e l a t e st ol e a da n dz i n cp r o d u c t i o nc l o s e l y ，s ou s e m i x f l o t a t i o nt e c h n o l o g yc a l lg e tb e t t e rr e s u l t s a p r a c t i c a b l es o l u t i o ni sg i v e na f t e rc o n s i d e r i n gm i n e r a lp a r t i c u l a r i t y , f l o t a t i o n t e c h n o l o g i e s a n dc o m m e r c i a l f a c t st oe n h a n c et h e c o m p r e h e n s i v er e c o v e r y i n t e g r a t ep r i o r - f l o t a t i o na n dm i x - f l o t a t i o n ，p a y m o r ea t t e n t i o nt og r i n d i n gp a r t i c l es i z ea n do p t i m i z ep r o c e s s i n gp r o g r e s s a n dp r o p e rl i m ed o s a g ec a nr e m a r k a b l ye n h a n c et h er e c o v e r yo fs i l v e r k e y w o r d s ： a s s o c i a t e d s i l v e r , c a r d e r , m o n o m e r i e l i b e r a t i o n ， c o m p r e h e n s i v er e c o v e r y 2 凡口铅锌矿银资源综合回收的研究与实践 前言 银，作为特殊商品，中国中央银行曾一直实行计划管理。在九十年代之前， 中国白银年产量仅为2 3 5 吨，而年需求量则达4 2 0 吨左右。为有效缓解国内白银 的供需矛盾，。七五”( 1 9 8 6 - 1 9 9 0 ) 以后，中国对白银生产采取一系列扶持政策， 扩建和改造了一批地质资源条件较好的生产矿山和冶炼厂，建立了一批独立银矿 和伴生金银较富的有色矿山，增加了白银生产能力，到。八五”( 1 9 9 卜1 9 9 5 ) 末 期，白银产量已能满足国内需求。从1 9 8 3 年到1 9 9 7 年，中国白银产量以年均8 8 的速度递增，1 9 9 8 年白银产量达到1 ，2 9 9 吨，1 9 9 9 年则达1 ，3 5 4 1 吨。 银主要来源是矿产白银和回收再生白银。中国目前矿产白银能力约在i ，5 0 0 吨年，其主要来源为：独立银矿占1 3 ，铅锌共生银矿占4 0 ，铜共生银矿占2 0 ， 其他共生银矿占2 7 。回收再生白银资源数量估计不到总量的1 0 。以上两方 面总计，中国白银年生产能力约在l ，6 0 0 吨左右。 凡口铅锌矿是我国大型铅锌生产基地，该矿除铅、锌、硫金属储藏量大、品 位高以外，还有银、汞、镓、锗等多种伴生元素可供综合回收利用，论储量该矿 也可称得上是大型银矿山。 凡口铅锌矿目前年产铅锌金属达1 4 万吨以上，占国内总产量的1 0 1 3 ，折 合生产铅精矿约5 3 万吨，锌精矿1 8 3 万吨，铅锌混合精矿5 4 万吨。各种精 矿中富含银金属，其中铅精矿含银5 5 0 - 6 5 0 9 t ，年产银约3 0 7 万千克，锌精矿 含银1 8 0 - 2 5 0 9 t ，年产银约4 0 3 万千克，铅锌混合精矿含银约2 8 0 3 8 0 9 t ，合 计年产银金属约1 7 万千克，这些综合回收的伴生银，年产值达5 0 0 0 万元以上。 伴生银的回收为国家、为企业带来了丰厚的经济效益，为企业的发展作出了重要 贡献，同时为企业在矿石主金属资源日益贫化的情况下，提供了一个重要的发展 思路，即：尽可能地综合回收矿石中，甚或是尾矿中的有用元素资源。为此，凡 口铅锌矿进一步开展了银及稀散元素的综合回收与利用研究，为企业提高经济益 以及今后的发展拓展出路。 凡口铅锌矿对伴生银综合回收的研究开始于二十世纪八十年代，并且取得了 一些成果，这些成果对于指导选矿生产具有积极的和现实的意义。本文试图在凡 口铅锌矿原有研究的基础上，对凡口矿在浅部矿石资源的开采进入尾声，逐步进 入浅部与深部同时开采以后，矿石中银矿物的赋存状态与工艺矿物学特性进行一 凡口铅锌矿银资源综合回收的研究与实践 些研究，对近年来的选矿生产过程中银矿物的浮选行为与走向进行考察，从中找 到在综合回收银矿物过程中，银矿物的浮选行为与走向的某些规律，以期能对凡 口铅锌矿今后在选矿生产中提高银矿物的综合回收率，起到一定的帮助。 2 硕士学位论文第一章文献综述 第一章文献综述 1 1 世界矿产资源分布概况 全球矿产资源的地理分布是十分不均衡的，目前世界4 0 种主要矿种中， 美国、加拿大、澳大利亚这三个国家及其他发达国家( 仅包括储量排名在前5 位的国家) 控制了铅、锌、钛铁矿、金红石、银等8 种矿产世界储量的3 0 5 0 ，其中银资源最丰富的国家主要有美国、加拿大、墨西哥等，储量约2 8 万 吨“。矿产银是世界银产量的主要来源，而矿产银中又有约8 0 6 , 6 来自铜、铅、 锌精矿等的伴生银，仅有约1 5 来自独立银矿。但世界上几乎没有一个国家的 矿产资源是可以自给t l 足的，矿产消费大国实施矿产资源全球化战略是其必然 选择。我国有色金属矿产资源也比较丰富，尤其是伴生银的铅锌矿分布很广泛， 储量占世界第二位，已探明银矿区有5 9 1 个，银各类保有储量居世界第六位。 表i - i 列出了1 9 9 9 年世界铅、锌、银矿产的地理分布概况。 表卜11 9 9 9 年世界铅、锌、银矿产的地理分布嘲 铅5 0 7 锌4 9 5 银3 8 2 5 9 6 0 6 5 7 5 澳大利亚2 7 3 ，中国1 3 6 ，美国 9 8 ，加拿大5 3 ，哈萨克斯坦3 澳大利亚1 8 9 ，中国1 7 4 ， 美国1 3 2 ，加拿大7 4 ，秘鲁3 7 加拿大1 3 2 ，墨西哥1 3 2 ，美国 1 1 8 ，澳大利亚1 0 4 ，秘鲁8 9 1 2铅、锌、银应用简介 铅矿资源比较丰富，铅的提取也相对简单，早在公元前5 0 0 0 年，人类就已利 用它为生产服务。现代开采的矿床，铅通常是和锌、银，有时候和铜一块提取出 硕士学位论文第一章文献综述 来的。当今人们使用的铅大半要回收循环再使用，工业中大量使用铅制造电池、 电缆包皮、焊药、合金等，人们还用铅做石油添加剂加工无铅汽油。 锌是地壳上排第2 3 位的最丰富的元素。工程建筑和设备装置上大量使用锌， 如镀锌管、镀锌版等，锌还被用来做模铸产品、添加剂等。 银由于其外表引人和可锻性，早在罗马时代以前，人们就用它来制作珠宝、 装饰品和银器。人类历史上还用银做货币。在澳大利亚，1 9 6 6 年制造的5 0 分的硬 币，所含的银是8 0 ，铜2 0 ，当今，相纸、电子产品，珠宝和餐桌器具等工业 均大量使用银。 1 3 我国银矿资源回收概况 我国是一个古老的白银生产国，早在先秦时期，我国人民就已经开始开发除 某些非金属矿产外的铜、铁、银、锡、铅、汞等矿产。秦汉时期，随着国家的统 一，经济的发展与管理的加强，矿业因摆脱战国后期的战乱影响而逐步恢复，盐 矿和铁、铜、金、银、铅、锡、汞等的开采进入一个兴盛时期。隋唐时期是我国 古代矿业的繁荣时期，金属矿产的开发利用出现了一个高峰，经过五代时期由于 战乱而导致矿业的萧条之后，宋元明清几个朝代的矿业继续发展。综观我国矿业 发展历史，可以看出，古代矿业活动经历了由认识的不自觉到比较自觉，由低级 到高级，由简单到复杂的发展过程，我国人民对银的开发利用具有时间早、应用 广等特点。 解放后的1 9 4 9 至1 9 8 3 年之间，我国的矿产白银主要是铜铅锌矿中的伴生银， 采矿、冶炼技术相对西方国家落后，产量很低，远远不能满足国民经济发展的需 要，大部分工业用银依赖进口。当时，为了控制黄金，白银的生产与消费，国家 制定中华人民共和国金银管理条例，由中国人民银行对金银实行“统购统配”。 为有效缓解我国金银的供需矛盾，从“七五”开始，国家开始重视金银的生产， 特别是1 9 8 3 年中国有色金属工业总公司成立后，全国的白银和伴生金生产归口 有色总公司管理，成立了金银工作领导小组，加强了对金银生产建设的领导；争 取了白银开发基金、外汇分成、专项贷款、地勘基金以及免缴部份税种等一系列 优惠政策；利用开发基金和伴生金查定费用开展有色金属矿山伴生金银补探，为 2 硕士学位论文第一章文献综述 这些矿山增加了金银储量，使探明的白银储量大幅度增加，为银矿的建设和中国 白银工业可持续发展创造了条件。近十年间矿产银产量以年均9 5 的速度增长( 见 表1 - 2 ) ，2 0 0 2 年达到2 2 1 9 吨，排在墨西哥、秘鲁，澳大利亚、美国之后，居世 界第五位。 目前全国独立银矿矿山银年产量不到2 0 0 吨，约占国内矿山银产量的7 ，铜 精矿中伴生银产量约占国内矿山银产量的3 0 ，铅锌精矿中伴生银产量约占国内矿 山银产量的6 0 ，金精矿中伴生银产量约占国内矿山银产量的4 ，可以说，我国 矿山银产量主要来自伴生金属矿山。我国生产银的骨干矿山有：广东凡口铅锌矿、 河南破山银矿( 桐柏银矿) 、辽宁高家堡子银矿、陕西银碉子银铅多金属矿( 陕西银 矿) 、吉林山门银矿、江西银露岭铅锌银矿、湖北银洞沟银金矿( 湖北银矿) 、甘肃 小铁山多金属矿、河北丰宁牛圈银金矿、广东庞西洞银矿( 廉江银矿) 、浙江银坑 山金银矿，江西虎家尖银矿( 万年银矿) 。其中，河南破山银矿( 桐柏银矿) 是国内 已探明的特大规模的独立银矿，年产白银近4 0 t ；陕西银矿年产量3 0 t 左右。广东 凡口铅锌矿是我国最大的伴生银矿山，年产银在8 5 t 左右，产量大于国内最大的 两家独立银矿之和，约占国内伴生银产量的9 4 。随着我国铜、铅、锌矿产资源 的开发，伴生银产量不断提高，将使我国白银产量进入一个高速增长期。 根据全国储量统计汇编“，截止2 0 0 0 年底，我国已探明银矿区5 9 1 个，银各 类保有储量为1 1 5 8 1 9 吨，居世界第六位。其中银品位大于1 5 0 克吨的以银为主 的独立银矿占3 0 n 5 ，银品位在1 5 0 - 1 0 0 克吨的伴生银矿占1 0 ，银品位小于1 0 0 克吨的伴生银矿占6 0 。a + 8 + c 级储量为2 2 9 8 7 吨，占总保有储量的1 9 8 5 。 表卜2我国矿产白银在世界白银产量中所占比例”3 年代 1 9 9 41 9 9 51 9 9 61 9 9 71 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 1 中国( t ) 7 7 19 3 61 1 4 94 1 51 2 9 91 3 7 8 1 5 6 91 9 0 8 世界m 1 4 0 4 01 4 9 1 41 5 1 7 5 1 6 2 7 01 6 9 0 8 1 6 8 9 5 1 8 0 0 71 8 3 5 1 比例( 喻 5 4 96 2 77 5 78 7 07 6 88 1 6 8 6 81 0 4 0 我国银矿储量主要集中在江西、广东、内蒙、云南、广西等地，其中储量最 多为江西省，储量有1 7 3 5 2 吨，占全国总保有储量的1 4 9 8 ；除此之外湖北、湖 南、四川、河南也占有一部分。截止2 0 0 0 年底，独立银矿、伴生银矿己开发利用 保有储量合计2 4 7 3 4 吨，其中，独立银矿1 8 4 8 5 吨，伴生银矿6 2 4 9 吨。已经探明 储量的大型矿区有：江西贵溪鲍家银铅锌矿区( 3 3 3 6 吨) 、广东高明市富湾银矿 硕士学位论文第一章文献综述 ( 2 2 6 6 吨) 、四川i 白玉呷村( 1 8 3 8 吨) 等。根据对已知银矿地质特征分析，我 国银矿成矿地质条件良好，潜在资源较为丰富。近期在成矿区域发现批规模较 大的富银多金属矿床，如广东高明市富湾、广西隆安凤凰山、云南蒙自白牛厂和 兰坪富隆厂等。说明我国确有较好的银矿成矿远景。同时，我国有色金属矿产丰 富，尤其是主要伴生银的铅锌矿分布很广泛，储量占世界第二位。因此，作为我 国银资源主要来源之一的伴生银资源十分丰富，潜力很大。目前正在勘查的矿区 预测储量近2 万吨。可以说，只要增加地勘投入，我国银矿储量仍将有较大幅度 的增长。 1 4 银矿回收方法综述 1 4 1 工艺流程 银矿的选矿回收方法必须根据银的工艺矿物学特性制定，以找到能充分回收 银或伴生金属矿物的最佳工艺方法和工艺条件，目前回收银及伴生金属矿物的工 艺方法主要有：浮选、浮选一重选、浮选一氰化、氰化等方法。 浮选流程：浮选法是目前回收银及伴生金属矿物的最主要方法，用浮选工艺 可使8 0 以上的银矿物得到回收。针对目的矿物的工艺特性和市场需求情况，可选 择优先浮选、混合浮选、部分优先或部分混合浮选等工艺。选取流程的原则是及 时选出易浮的银( 金) 矿物和银( 金) 的主要载体矿物；另外，根据银矿物及 其载体矿物的可浮性，可采取异步浮选、分步浮选，等可浮及分支串流浮选等工 艺进行选别，只要运用得当，均可取得明显效果。如凡口铅锌矿因矿石性质复杂， 选矿指标曾经长期停滞不前，八十年代中后期改用异步混合浮选工艺流程后，银 的回收率提高到8 8 1 9 ，几乎达到银在铅锌中分布率总和8 8 7 的极限值，铅锌 混合精矿品位提高了1 2 ，铅回收率提高了近l o 。天台银矿的分步浮选、江永铅 锌矿的等可浮、水口山铅锌矿的分支串流浮选流程在生产中都很成功”。 浮选一重选流程：对于矿石品位高，粒度粗细不均匀、容易解离的矿石，采用 浮选一重选联合流程，可以提高银的回收率，并能适当降低选矿成本。铜绿山矿曾 开展过浮选一重选流程的研究工作，效果显著。 4 硕士学位论文 第一章文献综述 浮选一氰化流程：对于呈粗细不均匀嵌布的银矿可采用浮选一氰化流程，即先 浮选出中细粒银及其硫化物载体，浮选尾矿再磨后氰化，回收镶嵌在石英等脉石 中的已单体解离的银( 金) 矿物，这可提高银( 金) 矿物的回收率。但采用浮选一 氰化流程需先作全面的经济效益比较。 氰化流程：对于硫化物含量甚微、银矿物呈微细粒嵌布、脉石以石英为主体 的单一银，宜选择全泥氰化流程” 1 4 2 浮选过程控制 浮选作为回收银的主要方法，在生产过程中，必须重视控制矿浆p h 值、选择 适宜的药剂制度、制定合理的产品指标、采用有效的浮选及监控设备，以使浮选 效果达到最佳。 1 4 2 1 矿浆p h 值 适宜的调整剂和抑制剂在浮选系统中能为充分发挥其它药剂( 如捕收剂) 的 作用创造良好的条件“1 。银及伴生银矿浮选作业中首先要控制的条件就是矿浆p h 值。为了通过浮选使金属矿物间达到有效分离的目的，必然要抑制某些矿物，此 时往往需要使用调整剂。但有些调整剂如石灰、氰化物等，对银的浮选有抑制作 用，此外，亚硫酸钠、硫化钠、淀粉等的用量超过一定量时，对银的浮选也有不 利影响。大量科研和生产实践表明”“1 ，银矿物浮选的适宜矿浆p h 值为6 8 。对 于综合回收银的多金属矿山，更应特别注意控制矿浆p h 值。 1 4 2 2 药剂制度 合理的药剂制度能大大提高药剂与矿物的作用效果，从而获得最佳的工艺指 标，起到事半功倍的作用。银及载银金属硫化矿物常用的捕收剂有：丁黄药、丁 铵黑药、乙黄药、乙硫氮等。由于银矿物比重较大，在气泡上附着的稳定性较差， 容易脱落。采用混合用药的方法，则可依靠多种捕收剂的协同效应“”，使捕收剂 的吸附密度增大，矿物表面的疏水性增强，从而在气泡上附着牢固“”。所以混合 用药可以提高药剂对银矿物及其载体矿物的作用效果，既降低药剂消耗，又强化 了捕收作用“。 5 硕士学位论文 第一章文献综述 1 4 2 3 产品指标 银矿物常与铜、铅、锌等多金属硫化矿伴生，关系也比较密切，银矿物常常 以铜、铅、锌矿物作为载体进入对应的精矿中而得以回收，此时银的回收情况受 载体矿物浮选的影响，从文献资料看1 6 ”1 ，银的回收与主要载体矿物的回收多呈 线性相关关系。因而在确定产品指标时应进行全面的综合效益评价，以获取最佳 经济效益。 1 4 2 4 浮选及监控设备 随着浮选设备向高效、节能、大型化方向发展，设备的性能与质量直接影响 着浮选的技术经济指标“”。由于银矿物比重较大，在气泡上附着的稳定性较差， 容易脱落，要求浮选机具有搅拌强度适中、充气量适宜等特点，以利于银矿物的 浮选回收，因而采用新型、高效的浮选机将有利于提高银的回收率。 在浮选过程中，采用自动给药装置和) 【- 荧光分析仪等在线品位分析设备，对 选矿生产过程中药剂的添加进行准确控制，及时显示检测点的品位，对严格控制 浮选工艺条件，调控工艺过程使之处于最佳状态，具有相当的积极意义。凡口铅 锌矿自采用自动给药和x 一荧光分析仪以来，不但稳定了生产过程，提高了金属回 收率，取得了良好的社会和经济效益，而且大大减轻了工人的劳动强度，改善了 工作环境，具有明显的社会效益“”。 1 5 本章小结 1 世界矿产资源的地理分布是十分不均衡的，几乎没有一个国家的矿产资源 可以自给自足。各类矿产中，人们对银的开发利用历史较长，目前银的生产大国 主要有加拿大、墨西哥、美国、澳大利亚、秘鲁，我国从改革开放后，开始重视 金银的生产，目前年产量排世界第五位。 2 目前回收银及伴生金属矿物的工艺方法主要有：浮选、浮选一重选、浮选一 氰化、氰化等方法，其中浮选法是目前回收银及伴生金属矿物的最主要方法。 3 浮选作为回收银的主要方法，在生产过程中必须采用各种有效仪器设备， 加强浮选参数控制，以达到银的最佳回收效果。 6 硕士学位论文第二章凡口铅锌矿矿石及银资源概述 第二章凡口铅锌矿矿石及银资源概述 2 1 凡口矿床地质简介 凡口矿区位于广东省韶关市仁化县境内，南距韶关市区船公里，距韶关冶 炼厂5 7 公里；东距仁化县城1 7 公里，距著名的世界地质公园丹霞山旅游风景区 仅2 2 公里；西面与乐昌市( 县级市) 接壤；北面与湖南省宜章县交界。凡口铅 锌矿是我国超大型铅锌矿床之一，具有较长的开发历史，早期开发可上溯到公元 1 0 世纪，即宋朝时期矿区内就有采矿、炼银等活动，现矿区尚保留有凡( 矾) 口 村、银屑坪、铁石岭等带有矿冶特色的地名，一些山坡上还有古代冶炼的炉渣。 凡口矿床的勘探始于1 9 5 6 年。1 9 0 5 年由广东省地质局7 0 0 队完成详细勘探， 将凡口矿划为“产于碳酸盐类岩石中的中低温热液交代型矿床”。但是，随着矿 山开采工程的不断深入，矿区狮岭深部和南部新矿体相继发现，凡口矿独特的矿 床地质特征，特别是探明8 0 0 多万吨铅锌金属储量的富矿集中赋存于不到l k m 2 的 狭小范围内的独特地质现象，引起了广大中外地质学界的极大兴趣。自2 0 世纪 7 0 年代后期起，先后有德国、美国、加拿大、澳大利亚等国的科学家以及我国中 科院、地矿部、冶金部、有色系统等所属的十多个地质科研院所和高校的数十名 专家学者来矿山考察研究，并先后发表数十篇有关凡口矿床地质特征和成矿机理 的研究报告或论文。其研究成果极大的丰富和深化了对凡口矿床成因的认识，尽 管各研究者的观点相互之间存在差异，但多数认为凡口矿床的成矿作用具有多期 性，在沉积一成岩期已存在成矿活动，后期受热液改造，是一个沉积热液改造 型层控矿床矧。 从矿区地质背景看，凡口矿区位于华南褶皱系桂湘粤坳陷东侧、曲仁构造盆 地北缘的凡口倾伏向斜昂起端，构造条件比较复杂。矿体主要赋存于上泥盆统的 碳酸盐台地相中，绝大部分矿体埋藏较深( 一1 0 0 - 7 0 0 m 标高) ，矿体形态比较复 杂，矿体之间时断时续，时分时合，多呈大扁豆状，透镜状，似层状相互连接的 复合体，具多层性，顺层产出。矿石类型主要有致密块状黄铁铅锌矿石、块状黄 铁矿、浸染状铅锌矿石和松散状铅锌矿石等。 根据矿石性质和矿石所处位置，该矿矿区分为狮岭矿段和金星岭矿段，其中 7 硕士学位论文第二章凡口铅锌矿矿石及银资源概述 狮岭矿段占全区矿石储量的7 0 0 5 ，以黄铁铅锌矿石为主，往深部矿体较大，而金 星岭矿段占全区矿石储量的3 0 ，以黄铁矿石为主，往深部铅锌有增高的趋势。 2 2 矿石矿物组成与化学分析 2 1 1 矿石的矿物组成 原矿石中现已查明的矿物组成基本情况如下“： 主要金属矿物：方铅矿、闪锌矿、黄铁矿。次要金属矿物：毒砂、黄铜矿、 磁黄铁矿、辉铜矿、脆硫锑铅矿。少量矿物：银黝铜矿、深红银矿，淡红银矿、 辉银矿、自然银、辉锑矿、辰砂。脉石矿物主要有：石英、方解石、绢云母、白 云石、重晶石等。 2 1 2 矿石的多元素分析 凡口铅锌矿为掌握选矿厂入选原矿性质的变化，每年对入选原矿进行综合分 析。表2 - 1 列出了近年来的多元素分析结果。可以看出，矿石的主要有用元素含 量比较高，p b 、z n 、f e 、s 的总和占矿石总量的约6 5 ，含a s9 0 9 t ，a u0 o l g t ， 与脉石矿物相关的s i 0 2 ，a 1 2 0 3 ，c a o 含量也较高，约占2 5 ，显示了矿石含矿富， 品位高的特点。 表2 - 1原矿多元素分析“ 年份p b ( )z n ( ) f e ( )s ( )c a o ( )s i 0 2 ( ) 1 9 9 94 3 39 32 1 1 43 0 96 4 21 4 9 7 2 0 0 04 0 59 3 3 2 1 7 22 9 6 77 1 31 6 1 3 2 0 0 1 4 2 79 5 22 1 0 22 8 9 66 3 81 5 5 7 2 0 0 24 0 09 6 32 0 8 62 8 2 58 6 71 4 5 3 平均4 1 69 4 5 2 1 4 42 9 4 57 1 51 5 3 年份 a 1 2 0 3 ( ) g g ( g t )a u ( g t )g a ( g t )g e ( g t ) h g ( g t ) 1 9 9 939 4 60 0 25 l2 27 8 2 0 0 01 8 49 80 0 16 82 1 4 1 0 4 2 0 0 11 5 48 9 0 0 11 0 02 66 7 2 0 0 21 3 9 00 0 14 62 5 48 3 平均 1 3 79 1 90 0 16 6 32 3 9 58 3 s 硕士学位论文第二章凡口铅锌矿矿石及银资源概述 2 1 3 原矿矿石物相分析 表2 2原矿物相分析结果1 担型鱼塑担堡塑塑 筻塑塑氢垡笪煎丝塑望笪氢丝壁煎丝壁望壁 含量( ) 0 3 3 6 8 47 1 70 3 11 3 5 61 3 8 7 占查窒塑 ! ：堑：! ! ! ：丝! ! ：! ! ! q 2 3 凡口银矿物的赋存特征 凡口原矿石中银矿物的种类比较多，经显微镜下大量的观察统计，并结合扫 描电镜x 射线能谱分析等手段，已经查明的银矿物有：深红银矿、银黝铜矿、辉 锑铅银矿、硫锑铜银矿、螺状硫银矿、自然银等。这些银矿物粒度细小，与主要 金属矿物方铅矿、闪锌矿、黄铁矿关系密切，它们各自的组成、工艺性质和可浮 性均不完全相同，这必将给银的选别带来困难。在银矿物中，深红银矿是银存在 的主要形式，其次以银黝铜矿的形式存在，以辉锑铅银矿、硫锑铜银矿、螺状硫 银矿、自然银等形式存在的银较少，所以回收矿石中的银主要回收深红银矿和银 黝铜矿，这两种银矿物中的银约占银矿物中银的9 5 以上。在选矿过程中，在确 定磨矿细度及选择捕收剂、调整剂、抑制剂时，主要考虑有利于这两种银矿物的 解离及其可浮性，以利于提高银的综合回收。 2 4 凡口生产工艺与银矿物回收简介 2 4 1 生产工艺沿革简况 凡口选矿厂于1 9 6 8 年投产以来，经过三十多年的努力，不断对磨矿浮选工艺 进行攻关和改革，先后采用过低碱度铅锌混合浮选一分离流程、低碱度优先浮选 无氰工艺流程、高碱细磨优先浮选流程、高碱异步混合浮选流程、高碱混合用药 快速优先浮选流程、高碱电位调控快速优先浮选工艺等十多个工艺流程l z 4 生产 铅精矿、锌精矿和部分混合铅锌精矿，选矿指标不断提高。较具代表性的工艺流 程及其生产指标如表2 - 3 所示： 9 硕士学位论文第二章 凡口铅锌矿矿石及银资源概述 表2 - 3主要工艺流程的铅锌生产指标( ) ”1 全浮流程 高碱流程l 高碱流程2 优化流程 电位调控 5 2 01 1 7 04 9 8 05 0 38 1 8 23 6 11 5 55 0 6 06 2 99 0 1 0 4 8 61 1 4 05 1 0 04 6 17 9 9 33 0 01 7 35 1 6 07 2 69 1 7 0 4 4 21 0 6 05 1 3 04 6 48 1 6 63 0 01 5 l5 3 0 06 4 19 3 1 0 4 3 61 0 2 0 5 8 5 04 0 78 3 2 71 4 61 2 75 3 7 05 2 29 3 7 0 4 7 09 1 05 8 3 33 4 08 4 2 51 4 81 3 25 3 0 94 6 49 4 0 8 从生产资料统计“”“结果看，每次工艺流程的变革，都带来铅锌浮选指标 的提高( 见表2 3 ) ，尤其是八十年代初开始，凡口选矿厂开始采用被公认为代表 当时国际先进水平的高碱工艺流程( p h 1 1 5 ) ，用大量石灰抑制黄铁矿，使铅 精矿品位和回收率达到5 1 9 4 和8 0 4 3 ，锌精矿含锌5 1 9 7 ，回收率9 1 0 0 ， 比以往的流程指标有了较大突破，但仍然不理想。到九十年代初，成功采用高碱 度( p h 1 2 ) 混合用药、快速优先浮选工艺后，大大提高了铅、锌精矿的品位和回 收率，使铅精矿品位达到5 8 5 3 ，回收率8 3 1 2 ，锌品位5 3 2 3 ，回收率9 3 8 2 ， 取得了显著的社会和经济效益。但通过大量添加石灰来达到高碱度，对伴生银的 综合回收产生了一定的影响。 2 4 2 高碱条件下银回收指标 从生产情况看，凡口原矿中银品位目前虽有所下降，但仍在8 0 9 t 1 0 0 9 t 之间，平均年回收银金属约7 0 吨，产值在5 0 0 0 万元以上，具有良好的经济效 益。表2 - 4 、2 5 分别列出了凡口矿一九九0 年到二0 0 二年铅、锌、银产量和 八十年代中后期p b 、z n 、a g 元素的销售收入比重。可阻看出，伴生银的综合回 收在矿山生产经营中已经占据重要地位。 l o 硕士学位论文第二章凡口铅锌矿矿石及银资源概述 表2 4凡口矿铅、锌、银产量表2 8 1 年度处理原矿( 万吨) 原矿含银( 克吨) 铅锌生产量( 万吨) 银产量( 吨) 1 9 9 08 3 2 31 0 1 2 2 1 1 7 4 6 8 0 7 1 9 9 11 0 1 2 69 4 6 31 3 6 17 8 9 5 1 9 9 21 0 0 8 88 9 3 511 6 77 5 2 1 9 9 37 3 9 5 9 1 9 39 8 55 6 4 7 1 9 9 49 1 3 49 4 5 41 1 2 17 0 7 9 1 9 9 59 4 5 69 0 7 41 1 8 57 0 2 1 9 9 69 9 6 29 5 5 9 l i 8 07 0 8 8 1 9 9 79 6 ，0 29 1 4 71 1 5 46 6 7 2 1 9 9 89 4 2 19 5 3 1 11 5 76 7 5 7 1 9 9 99 7 1 79 6 0 51 1 5 57 0 3 0 2 0 0 01 0 3 0 69 3 8 51 i 9 77 3 0 0 2 0 0 i1 0 6 8 7 8 4 7 61 3 6 47 1 7 4 2 0 0 21 2 1 6 68 4 6 81 5 3 18 1 7 7 表2 5 凡口矿主产品产值及其所占比例 铅精矿锌精矿混精矿各精矿含银铅锌银总产值 年度产值产值产值产值产值产值产值产值合计 ( 万元) 比例 ( 万元) 比例( 万元)比例( 万元)比倒( 万元) 1 9 9 86 3 3 8 4 01 5 4 82 5 6 2 0 4 06 1 5 7 4 3 6 5 8 01 0 6 84 5 2 3 1 21 1 2 94 0 9 4 7 7 2 1 9 9 97 2 0 4 8 0t 7 1 72 6 4 1 8 3 06 1 9 73 5 0 4 8 08 3 54 8 2 7 9 61 1 5 14 1 9 5 3 8 8 2 0 0 07 6 1 5 2 01 7 档2 7 4 3 0 6 05 1 3 4 8 3 0 08 0 05 0 2 0 7 31 1 5 34 3 5 5 8 5 3 2 0 0 17 5 6 0 6 01 8 3 52 9 0 3 1 4 06 1 7 14 4 2 5 4 09 5 65 2 6 9 5 51 1 3 84 6 2 9 5 9 6 2 0 0 27 5 0 1 2 01 4 5 53 0 6 6 1 1 05 9 4 77 4 1 7 7 01 4 3 95 9 7 5 2 51 1 5 95 1 5 5 6 2 5 2 5 本章小结 凡口铅锌矿原矿以硫化矿为主，矿体主要赋存于上泥盆统的碳酸盐台地相中， 绝大部分矿体埋藏较深，矿体形态比较复杂，多呈大扁豆状、透镜状、似层状相 互连接的复合体，具多层性，顺层产出。矿石类型主要有致密块状黄铁铅锌矿石、 硕士学位论文第二章凡口铅锌矿矿石及银资源概述 块状黄铁矿、浸染状铅锌矿石和松散状铅锌矿石等。铅、锌矿石的氧化率较低； 原矿石中除铅、锌、硫金属储量大、品位高以外，伴生的银、锗、镓、汞等多种 元素品位较高，也有较大的金属储量，完全具备综合回收利用价值。凡口铅锌矿 是目前我国最大的伴生银矿山之一，目前银年产量大于国内最大的两家独立银矿， 约占国内伴生银产量的9 4 ，伴生银的产值占该矿主产品产值的1 1 以上，达五 千万元左右，极具回收利用价值。 硕士学位论文第三章试样、药剂与研究方法 3 i 试验矿样制备 第三章试样、药剂与研究方法 根据凡口选矿厂生产处理的矿 石情况，结合试验条件与要求，制定 试验矿样的采制和加工方法。试验矿 样全部采自凡口矿矿石，并按现场生 产处理原矿的铅锌品位等级，有目的 地配样。试验矿样加工制备为常规方 法，如图3 1 所示。 所取矿石样品的特点是具有代 表性，即铅锌品位比例符合凡口矿正 常出矿品位比例。 曩r = ；昌 试鞋r 样 固3 1试验矿样加工流程示意图 3 2 试验设备与药；f ! f 试验研究采用的全部药剂见表3 1 ，研究使用主要设备见表3 2 。 表3 1试验药剂一览表 硕士学位论文 第三章 试样、药剂与研究方法 3 3 研究方法简介 3 3 1 工艺矿物学的研究 采用镜下分析和x 射线能谱分析的方法，分析比较凡口银矿物的嵌布特性， 了解银矿物的赋存状态与特征，以及选矿过程中银的主要载体矿物、浮选工艺特 性等，研究提高回收银矿物的可行性与技术条件。 3 3 2 浮选试验 浮选试验直接采用生产中处理的实际矿石进行，小型试验采用3 升、1 5 升、 1 升、0 7 5 升，0 5 升和0 3 5 升单槽式浮选机，浮选产品分别烘干称重，经化验 品位后计算回收率。主要考察与研究如下几个方面内容： 第一、考察铅锌银浮选行为特征、主要影响因素； 第二、研究调整浮选药剂用量时对铅锌银的浮选规律，寻求最佳回收银的技 1 4 硕士学位论文 第三章 试样、药剂与研究方法 术条件； 第三、研究最佳回收银的技术措施，提高银回收效果的新技术。 3 3 3 选矿生产工艺考查 选厂生产工艺考查采用全流程定时取样的办法，每次考查一个班( 8 小时) 的生产情况，每隔2 0 分钟取样一次。所取样品经缩分、过滤、烘干后，进行化 学分析，部分进行物相分析、筛分分析、分级化验等，以考察产品中各有用矿物 的单体解离情况、粒度特性及有关的化学组分、矿物组分在各粒级中的分布。为 弄清各工艺流程中铅、锌、银的浮选行为特征，再将最新的考查结果与历年的工 艺考查结果进行比较分析。 3 3 4 选矿产品跟踪分析 铅锌精矿产品中银的回收情况考察，是对历年生产的精矿产品，按化验报告 的1 0 的比例抽取出厂单一精矿和混合精矿的化验结果，通过计算机统计分析， 并结合相对应的生产工艺及其技术条件，对银矿物在产品中的行为走向进行比较 分析，以考察各种选矿生产工艺技术条件下，铅锌精矿产品中银的回收情况与回 收的可能规律，以图寻得提高银回收率的技术措施。 硕士学位论文 第四章 银的赋存状态与工艺特性研究 第四章银的赋存状态与工艺特性研究 银矿物的工艺矿物学研究可提供的数据和资料，具有指导选矿科研和生产的 作用，是判断银回收率最佳值的重要依据，并可根据对这些资料的分析，制定出 合理的工艺流程，或找出提高银回收率的有效途径。为此，凡口矿对矿区内原矿 中的银矿物进行了大量研究。 4 1 银的赋存状态研究 4 1 1 银矿物种类及其金属占有率 凡口原矿石中，银矿物的种类比较多，目前已经查明的银矿物有：深红银矿， 银黝铜矿、硫锑铜银矿、辉锑铅银矿、螺状硫银矿、辉银矿、淡红银矿、自然银 等。各种银矿物银的相对含量及金属占有率测算结果列于表4 一l 。 表4 1 银矿物的相对含量及金属占有率呻3 可以看出，银矿物中深红银矿的银金属占有率最高，达到了6 9 8 6 ，其次 为银黝铜矿，含银2 7 2 0 ，两者合计占总金属的9 7 以上，而且两者的矿物总量 也接近9 7 ，因此，深红银矿和银黝铜矿是原矿中最主要的含银矿物。研究凡口 银的回收的问题，必须了解这两种矿物的性质。 4 1 2 银的赋存分布 将原矿中主要矿物方铅矿，闪锌矿、黄铁矿和脉石矿物进行分离提纯，分析 其含银量，并计算银在各矿物中的占有率，结果列于表4 - 2 3 0 ：1 。 6 硕士学位论文第四章银的赋存状态与工艺特性研究 表4 - 2原矿中银矿物的分布统计表 名称率( ) 裸露银 固定银裸露银固定银裸露银固定银 方铅矿 5 8 91 6 0 1 0 6 5 9 4 26 1 7 27 1 4 7 3 闪锌矿 1 7 1 83 52 1 56 0 13 6 9 4 4 5 2 7 8 黄铁矿 3 5 2 81 82 26 3 57 7 6 4 8 5 8 脉石 4 1 6 53 5 81 7 合计 1 0 02 1 7 81 1 11 6 48 3 6 由表4 - 2 可以看出，凡口银矿物主要以固定银的方式赋存于方铅矿和闪锌矿 中，在方铅矿和闪锌矿这两种主要金属矿物中，总银量占8 6 7 ，其中有7 5 1 是以固定银的方式存在。从表4 - 2 还可以看出，分布在方铅矿中的银达5 4 4 ， 超过总银量的一半，方铅矿应是最主要的含银矿物。 根据有关资料统计，世界上最重要的含银矿物就是方铅矿，其含银量可以高 达1 以上”，其次在闪锌矿中，黄铁矿和脉石矿物中银的分布较少。从国内的有 关统计资料，( 见表4 - 3 ) ，可得出相似的结论，且银与铅有着极为密切的线性相 关关系3 2 瑚1 。 表4 - 3金属矿物银含量统计对比表( 克吨) 注：表中英文字母为西城铅锌矿矿床编号 1 7 硕士学位论文 第四章银的赋存状态与工艺特性研究 4 1 3 银在主要矿物中的赋存状态 4 1 3 1 方铅矿中银的赋存状态 方铅矿中银的含量约为1 2 2 5 9 t ，其分布率约占矿石总含银量的5 4 4 。银 矿物绝大多数嵌布于方铅矿中，或方铅矿与闪锌矿的接触面上，一般呈不规则粒 状或细脉状分布于方铅矿中，或以星点状浸染于方铅矿中，经选择溶解、 图4 - 1 深红银矿( p g ) 和铅矿物( g a ) 的嵌布关系 光谱分析、电子探针等检测，认为方铅矿中的银以矿物包裹体形式存在，并以深 红银矿为主，粒度介于5 1 5pi l l ，银黝铜矿次之，粒度最大4 0pm ，最小仅1pm ， 一般为5 2 0um 。深红银矿和铅矿物的嵌布关系如图4 - 1 所示。 4 1 3 2 闲锌矿中银的赋存状态 对闪锌矿进行选择溶解，只能溶解1 0 的银，采用光谱分析和电子探针分析， 发现银在闪锌矿中无明显的富集区，也不呈均匀分布。采用硫脲浸出法，则发现 随