我國現(xiàn)存鉛鋅礦多為低品位硫化礦或氧化混合型礦石，都屬于較難選礦石類型，為提高鉛鋅礦選礦效益，我們對其選礦工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，成功提升選礦指標(biāo)，下面是詳細(xì)介紹。

一、礦石性質(zhì)

礦石屬砂礫巖型，主要金屬硫化物有方鉛礦、閃鋅礦，次為黃鐵礦，氧化礦物主要是菱鋅礦和白鉛礦，以及少量的磷氯鉛礦。脈石礦物以石英為主，次為鉀長石、斜長石，還有少量的碳酸鹽和黏土礦物。礦石中主要有價(jià)回收元素為Pｂ和Zn，品位分別為0.32%和2.86%；礦石鋅礦物氧化率達(dá)28.12%，鉛氧化率21.87%。

二、工藝流程及指標(biāo)

1、設(shè)計(jì)流程及指標(biāo)

設(shè)計(jì)流程是針對入選礦石全部為硫化鉛鋅礦設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)處理能力5000t/ｄ，原礦鉛品位0.90%、鋅品位2.57%，鉛金屬回收率92.00%，鋅金屬回收率90.50%。投產(chǎn)后，處理的原礦石主要為混合鉛鋅礦，少部分為氧化鉛鋅礦（氧化率35%左右），2013年8月份開始，處理礦石全部為混合鉛鋅礦，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)以下問題。

（1）碎礦作業(yè)設(shè)備破碎效率差，因粒度組成的變化，無法實(shí)現(xiàn)擠滿給礦。

（2）球磨機(jī)磨礦細(xì)度差，-0.074mm僅占38.51%，造成鉛鋅回收率差，鋅精礦含硅高，其中鉛回收率62.36%，鋅回收率62.30%，鋅精礦含硅14.50%。

（3）鉛原礦品位低，原礦鉛品位0.20%~0.30%，鉛粗選泡沫質(zhì)量雖然較好，但是鉛礦物在精選階段易“脫落”，造成鉛精礦品位高回收率差，鉛精礦鉛品位達(dá)65%~75%，鉛回收率為50%~55%。

（4）鋅粗選泡沫質(zhì)量差，鋅掃選鋅泡沫多而實(shí)，鋅礦物后串嚴(yán)重。

（5）浮選作業(yè)浮選槽內(nèi)礦漿粒級分布不均勻，礦石沉槽嚴(yán)重。

（6）藥劑用量大，丁基納黃藥用量達(dá)160g/t，松醇油用量達(dá)55g/t，造成目的礦物與脈石礦物分離比較困難。

2、現(xiàn)有生產(chǎn)工藝流程

鉛鋅礦選礦工藝流程經(jīng)過一系列優(yōu)化和改造后，該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)如下所示：

（1）通過調(diào)整粗、中、細(xì)碎設(shè)備排料口尺寸和圓振篩篩孔尺寸，碎礦作業(yè)實(shí)現(xiàn)“擠滿給礦”，設(shè)備利用率提高，圓振篩篩下產(chǎn)物-8mm粒級占87.62%。

（2）實(shí)現(xiàn)“細(xì)磨小球”工藝，鋼球配比調(diào)整為Φ80mm鋼球與Φ60mm鋼球1∶1添加和旋流器給礦壓力增大至0.08MPa，磨礦細(xì)度有較大提高，分級溢流細(xì)度由-0.074mm占38.51%提高到-0.074mm占46.17%。

（3）實(shí)現(xiàn)鉛礦物“早收快收”，減少精選次數(shù)，鉛精選由三次精選調(diào)整為兩次精選，避免目的礦物脫落，提高鉛回收率。

（4）實(shí)現(xiàn)充分活化閃鋅礦，提高閃鋅礦浮游速度，藥劑制度實(shí)現(xiàn)“饑餓式加藥”，減少對非目的礦物的作用。

（5）實(shí)現(xiàn)了礦漿強(qiáng)攪拌和濃漿浮選，浮選濃度38%~41%，浮選過程紅星石粒級分布均勻，減少目的礦物浮游干擾因素。

（6）浮選作業(yè)實(shí)現(xiàn)了粗磨粗選，鋅粗精礦再磨再選，產(chǎn)量由設(shè)計(jì)的5000t/ｄ提高至6500t/ｄ，節(jié)約能耗。

三、生產(chǎn)實(shí)踐及效果

1、優(yōu)化破碎作業(yè)

碎礦及磨礦均屬于選礦前的準(zhǔn)備作業(yè)，因處理物料的粒度范圍不同，作用力的形式不同，其破碎的效率也大不相同。從能耗的規(guī)律分析，粗碎的能耗與破碎比的對數(shù)成正比，而細(xì)磨的能耗則與破碎比減1成正比，二者幾乎相差一個數(shù)量級。

鉛鋅礦選礦廠設(shè)計(jì)破碎作業(yè)主要設(shè)備均為進(jìn)口設(shè)備，粗、中、細(xì)碎設(shè)備分別為顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)和細(xì)碎圓錐破碎機(jī)，另需搭配圓振動篩和皮帶輸送機(jī)。投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)，原礦粉礦多，粒級分布不均勻，-12mm占60.11%，圓振篩下篩網(wǎng)孔徑為14mm×14mm，圓振篩篩下-8mm產(chǎn)物占83.96%，篩上產(chǎn)物產(chǎn)率小，造成細(xì)碎圓錐破碎機(jī)作業(yè)負(fù)荷低，無法實(shí)現(xiàn)擠滿給礦，并且圓錐破碎機(jī)受原礦粉礦多的影響，造成破碎機(jī)無“擠壓”空間，無法實(shí)現(xiàn)擠滿給礦。后把顎式破碎機(jī)排礦口由120mm改為130mm，圓錐破碎機(jī)排料口有52mm改為56mm，細(xì)碎圓錐破碎機(jī)排料口有30mm改為36mm，圓振篩下篩網(wǎng)孔徑由14mm×14mm改為12mm×24mm，粗碎腔內(nèi)給礦滿足1/2~2/3，中細(xì)碎設(shè)備均實(shí)現(xiàn)給滿給礦，篩下產(chǎn)物-8mm達(dá)到87.62%，實(shí)現(xiàn)了“多碎少磨”。

2、優(yōu)化磨礦制度

磨機(jī)內(nèi)鋼球粒度特性是影響球磨機(jī)磨礦細(xì)度的重要因素，經(jīng)流程考察發(fā)現(xiàn)，溢流型球磨機(jī)處理量為6000t/ｄ時(shí)，球磨機(jī)入料-8mm占85%左右，＋10mm粒級只有3%~5%，-0.074mm占11.07%，礦石易碎難磨，而磨機(jī)排礦中-0.074mm僅占19.32%，磨礦效果差。

磨礦過程中磨礦介質(zhì)的尺寸要求比較高，其次是介質(zhì)種類及配比的影響。介質(zhì)尺寸過大則破碎力過大，容易產(chǎn)生過粉碎，導(dǎo)致細(xì)粒團(tuán)聚及絮凝現(xiàn)象的發(fā)生，且在磨機(jī)相同的充填率下介質(zhì)尺寸大則個數(shù)小，對礦石打擊或研磨概率小，粗粒級相應(yīng)增加。細(xì)磨以磨剝作用為主，而沖擊作用較小，由于磨剝作用與介質(zhì)的表面積有關(guān)，因此要求細(xì)磨介質(zhì)在能夠提供足夠的研磨力的基礎(chǔ)上，盡可能地提高研磨面積，而提高研磨面積必須降低介質(zhì)尺寸。

根據(jù)“球徑公式”和“細(xì)磨小球”原則，為增加球磨機(jī)內(nèi)鋼球比表面積，鋼球添加配比制度由原來的Φ80mm鋼球?yàn)橹鳎紶柼砑应?00mm鋼球，球磨機(jī)排礦細(xì)度-0.074mm占19.35%；變?yōu)棣?0mm鋼球與Φ60鋼球2：1添加，后又改為Φ80mm鋼球與Φ60mm鋼球1：1添加，有效的降低鋼球失圓率，球磨機(jī)排礦細(xì)度-0.074mm占22.24%，一段球磨分級溢流細(xì)度-0.074mm占45.86%。

隨著產(chǎn)量達(dá)到6500t/ｄ，為穩(wěn)定旋流器的給礦壓力，Φ660×6旋流器組沉沙嘴口徑由Φ110mm改為Φ130mm，旋流器組改“用5備1”為“用4備2”或用“3備3”，根據(jù)礦量適當(dāng)調(diào)節(jié)，可穩(wěn)定旋流器給礦壓力在0.08MPa以上，一段球磨分級溢流細(xì)度-0.074mm占46.17%。

3、優(yōu)化藥劑制度

設(shè)計(jì)中活化劑銅采用的是集中加藥，加入鋅粗選第一個攪拌槽，攪拌時(shí)間2ｍin，生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，鋅粗選泡沫較脆，鋅掃選泡沫密而實(shí)，“鋅礦物”后串現(xiàn)象嚴(yán)重。基于銅活化閃鋅礦的作用機(jī)理，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，銅活化時(shí)間需要延長，并把加藥方式由集中加藥，改為分點(diǎn)加藥，分批活化，分批浮選，鋅掃選添加銅50~60g/t，鋅精Ⅰ添加銅20~30g/t，鋅回收率提高8.13%。

2013年5月礦量提升至5500t/ｄ，鋅精礦含硅明顯升高，達(dá)12%~16%，經(jīng)分析認(rèn)為捕收劑和起泡劑易增加含泥硅酸鹽礦物在泡沫中的“夾雜”，為減少泡沫粘度和“夾雜”現(xiàn)象，應(yīng)降低捕收劑和起泡劑用量。并且根據(jù)硅酸鹽浮選原理，陰離子捕收劑對硅酸鹽礦物具有一定的捕收作用，將丁基鈉黃藥用量有設(shè)計(jì)的200g/t降低至70g/t，松醇油由設(shè)計(jì)的55g/t降低至30g/t，鋅精礦中二氧化硅含量從12%~15%下降到7%~9%。

4、強(qiáng)化攪拌強(qiáng)度，提高浮選濃度

（1）優(yōu)化浮選機(jī)葉輪直徑，增加攪拌強(qiáng)度

設(shè)計(jì)的磨礦細(xì)度-0.074mm占52.98%，浮選入選濃度是28%，浮選機(jī)葉輪直徑Φ850mm，2012年10月生產(chǎn)調(diào)試后發(fā)現(xiàn)，浮選槽沉礦嚴(yán)重，浮選槽內(nèi)礦漿不同深度的濃度差別很大，浮選槽內(nèi)礦漿懸浮狀態(tài)差，未能為有用礦物顆粒上浮提供前提條件，在距離泡沫溢流堰下方300mm、600mm、900mm、1200mm、1500mm處分別取樣測濃度，發(fā)現(xiàn)礦漿濃度變化區(qū)間為19.67%~32.52%。將浮選機(jī)葉輪由Φ850mm變?yōu)棣?20mm，礦漿內(nèi)浮選濃度分層程度變小，濃度變化區(qū)間僅為28.84%~31.15%，改造前后結(jié)果可以看出，改造后礦漿基本混合均勻，改造后鉛鋅浮選指標(biāo)明顯改善，鉛回收率提高9.08%，鋅回收率提高4.66%。

（2）提高浮選濃度

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，浮選濃度由25.12%提高到40.79%，鉛回收率提高0.13%，鋅回收率提高1.57%，鋅精礦含硅降低2.30%，生產(chǎn)實(shí)踐后，鋅回收率提高5.23%，鉛回收率無變化，鋅精礦含硅下降1.02%，并且礦漿內(nèi)粒級分布均勻。分析礦漿濃度為25%和39%時(shí)浮選槽內(nèi)的礦漿粒度分布，高濃度礦漿粘度變大，礦漿在浮選槽內(nèi)分布更加均勻，浮選時(shí)間變長，礦漿不容易分層，經(jīng)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐確定浮選濃度為38%~41%。

5、粗磨粗選—鋅粗精礦分級再磨再選

鉛鋅礦磨浮工藝流程設(shè)計(jì)采用一段閉路磨礦，鉛鋅依次優(yōu)先浮選，按照設(shè)計(jì)的流程生產(chǎn)后，隨著產(chǎn)量的不斷提高，鋅精礦含二氧化硅不斷提高，較高時(shí)達(dá)16%，影響銷售。流程考察發(fā)現(xiàn)，鋅精礦中閃鋅礦粒度約0.02~0.20mm，主要集中在0.10mm左右，大部分為已單體解離，解離度約87.9%；磨礦細(xì)度-0.074mm占46.17%條件下，鋅粗選作業(yè)可以把鋅目的礦物回收95%，但是精選獲得的鋅精礦含硅高，解離度差，未解離顆粒主要與含硅脈石呈簡單接觸連生。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鋅粗精礦分級再磨再選鋅后，鋅精礦含硅能下降2個百分點(diǎn)，為此考慮鋅粗精礦再磨再選，2014年6月份建好后進(jìn)行調(diào)試，7月1日生產(chǎn)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，鋅精礦含硅從8%左右下降到4%左右，鋅回收率從69.99%提高到75.58%，實(shí)現(xiàn)粗磨粗選—鋅粗精礦再磨再選。

6、減少鉛精選次數(shù)

鉛鋅礦主要的硫化鉛礦物是方鉛礦，自然可浮性好，但是在浮選過程中受原礦品位低的影響，鉛粗選泡沫層薄，刮量不易控制，并且鉛精礦-0.074mm僅占46.24%，造成沒有及時(shí)刮出的粗顆粒方鉛礦受自身重力及藥劑影響后再次浮游性能下降。根據(jù)“早收快收”原則，把鉛精選3次數(shù)優(yōu)化為精選2次，減少方鉛礦在流程中的浮游次數(shù)，鉛回收率由73.55%提高到83.17%，鉛精礦品位由51.72%提高到52.19%。

本文通過優(yōu)化破碎篩分作業(yè)粒度實(shí)現(xiàn)”擠滿給礦”和增加磨礦作業(yè)鋼球的小球比例實(shí)現(xiàn)了“多碎少磨”的破磨作業(yè)制度，有效提高了生產(chǎn)效率，生產(chǎn)過程更加穩(wěn)定。調(diào)整鉛鋅選礦浮選作業(yè)流程及藥劑制度，通過降低浮選藥劑用量、增強(qiáng)浮選的攪拌強(qiáng)度，實(shí)行濃漿浮選，并通過鋅粗精礦分級再磨再選和減少鉛精選次數(shù)，大大提高了鉛鋅精礦品位及回收率。鉛鋅礦選礦工藝實(shí)現(xiàn)了采用“多碎少磨-階段磨礦階段選別”工藝流程，提高了鉛鋅回收率、鉛鋅精礦品位和經(jīng)濟(jì)效益。