解析氧化铅锌矿中石膏对选矿工艺的影响.doc

解析氧化铅锌矿中石膏对选矿工艺的影响郑州市华昌机械制造有限公司 兰坪铅锌矿是我国目前已探明的储量最大的铅锌矿床，具有埋藏浅、金属品位高的特点。但由于该铅锌矿床上部的氧化矿石十分难选，和久以来因氧化铅锌矿选矿问题未得以解决，上部的氧化矿不能开采利用，深部硫化矿石易选，经济价值高，又因理藏深难以开采，以致于影响该矿山的开发利用。自八十年代起，多个院校对兰坪难选氧化铅锌矿进行了工艺矿物学和选矿研究，已有的研究认为兰坪氧化铅锌矿难选的主要原因是有用矿物嵌布粒度细，风化、泥化严重。我们的试验研究发现，兰坪氧化铅锌矿难选的主要原因是有用矿物嵌布粒度细，风化、泥化严重。我们的试验研究发现，兰坪氧化铅锌矿难选的原因固然与矿石风化、泥化有一定的关系，但可溶性石膏的存在干扰了氧化锌的流化，是造成兰坪氧化硫难选、工业化生产难以控制的重要原因。 一、矿石性质 兰坪氧化铅锌矿分为灰岩型和砂岩型两种矿石类型，不同类型矿石的矿物组成基本相同，仅各矿物的数量上有差别。两矿样主要矿物相对含量见表1。表1 两矿样主要矿物相对含量/%矿 物灰岩矿样砂岩矿样方铅矿铅 矾白铅矿闪锌矿菱锌矿异极矿黄铁矿、白铁矿褐铁矿石 膏脉 石合 计1.190.052.643.8613.954.642.9721.331.8347.54100.00.500.081.163.862.862.536.8311.281.6269.28100 兰坪氧化铅锌矿砂岩和灰岩两种矿石具有基本相同的矿物种类，铅锌硫化矿物为方铅矿、闪锌矿，铅锌氧化矿物为白铅矿、铅矾、菱锌矿、异极矿和少量水锌矿，铁矿物有黄铁矿、白铁矿、毒砂、褐铁矿、赤铁矿，脉石矿物有硫酸盐矿物重晶石、天青石、石豪，碳酸盐矿物有方解石、白云石。但值得注意的是砂岩型矿石有少量的自然硫，自然硫的存在对硫化铅精矿的精选有一定的干扰，而灰岩型矿石中则没有发现自然硫。 两矿石虽然矿物种类相同，但各矿物数量上有较大差别，砂岩型矿石铅锌含量低，尤其是铅含量低，方铅矿和白铅矿的矿物量较少，而黄铁矿、白铁矿的数量很大，特别是以微晶粒状分散于闪锌矿、菱锌矿和方解石中的黄铁矿、白铁矿对铅锌矿选别干扰很大。 铅锌与各种铁矿物的嵌布状态较为复杂，铅锌硫化矿物与黄铁矿、毒砂连生关系十分密切。而在本矿石中锌氧化矿物菱锌矿和异极矿与褐铁矿的连生关系更为复杂，往往呈现皮壳状、浸染状等复杂的状态分布于褐铁矿中，两者相互伴生，即使是微晶集合体的菱锌矿，晶粒间也分布有尘土状褐铁矿。 砂岩型矿石硫化铅与氧化铅的矿物比例约为1：2，闪锌矿、菱锌矿、异极矿的比例近乎1：1：1。灰岩型矿石流化铅与氧化铅的矿物比例与砂岩型矿石相近，约为1：2，与砂岩型矿石相近，而闪锌矿、菱锌矿、异极矿的比例与砂岩型矿石差别较大，近似1：3：1。即灰岩型矿石鞭锌矿的比例较大，砂岩型矿石则难选氧化锌异极矿的比例较大。 兰坪氧化铅锌矿中的浅色闪锌矿和菱锌矿与其它产地的闪锌矿和菱锌矿相比较为独特，浅色闪锌矿颜色近乎于无色透明，不含铁，但与褐铁矿密切共生而含有数量不一的铁。菱锌矿多为微晶粒状集合体，结晶细微，矿物表面的光泽较弱，呈近似水样的玻璃光泽。一般规律为光泽越弱的矿物离子键成分越多，共价键成分越少，光泽越弱的矿物亲水性越强。 在矿物查定过程中，发现砂岩型矿石和灰岩型矿石中均存在少量石膏，但石膏的数量、可溶性以及对矿物分选的影响都有待进一步的研究。 二、原矿可溶性盐浸出试验 在对兰坪氧化铅锌矿的浮选试验过程中，发现经浮选后各产品重量之和相对给矿重量变少了，并且氧化锌矿物极难硫化，需加入大量的硫化钠，因而怀疑矿石中存在可溶性盐。分别测定了2003年和2004年所采矿样中浸出物产率。取各矿样100g，蒸馏水静态浸取24h，滤纸分离浸液。浸出试验结果如表2，各矿样滤液中都结晶出可溶性盐，尤其是2004年所采矿样可溶性盐含量大。表2 原矿中可溶性盐的浸出结果编 号样 品浸出物产率%123452003年堆存矿石 2003年灰岩型矿石2003年砂岩型矿石2004年灰岩型矿石2004年砂岩型矿石0.090.110.280.500.51 三、可溶性盐检测由于上述几个矿样中，以砂岩型矿石可溶物数量多，因而将2003年和2004年砂岩原矿浸出液分别蒸干，所得晶体采用电子探针能谱测定其化学组成，如图1和图2，可见该浸出物主要化学成分为Ca，如图1和图2，可见该浸出物主要化学成分Ca为S，微量Cl、P、Na、Mg等。X射线衍射方法是检测结晶物的最有效的手段，故采用X射线衍射测定浸出物的成分，结果表明该浸出物为石膏。但2003年砂岩的浸出物成分为0.15结晶不的石膏，而2004年砂岩浸出物为二水石膏。（见图3、图4） 四、结果讨论 浸取试验结果和对浸取物的测试表明，其一，兰坪氧化铅锌矿中各矿物样均存在可溶性盐石膏，但2003年矿样中石膏的数量少于2004年矿样；其二，2003年和2004年砂岩中可溶盐中均含少量磷，但2004年砂岩中可溶盐中明显含镁和氯离子。 兰坪氧化铅锌矿的选矿难点在于难以被硫化，选矿过程流化钠用量十分大，这主要是由于可溶性盐石膏的存在，经磨矿和搅拌作用后，矿浆中含有大量钙离子，钙离子比铅锌离子的活性更大，与加入硫化钠中的硫离子优先生成硫化钙，干扰了氧化锌矿物表面生成硫化锌，故影响氧化锌矿物被黄药捕收。 根据此研究结果，我院对兰坪氧化铅锌矿的小型选矿试验采取预处理措施，将大部分石膏分离