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单纯的铅矿或单纯的锌矿很少见,通常它们都是相互共生,以多金属矿的形式出现。最常见的铅锌多金属矿是铅锌矿,其次是同铅锌矿和铜锌矿。矿石中除含有铅、锌、铜有用矿物外,有时还含有硫化铁(黄铁矿、磁黄铁矿)、萤石等有用矿物,在这些矿石中另外还含有金、银、铁、钴、镍、钼、铟以及其他稀散元素等。

有工业价值的铅锌多金属矿床,主要是矽卡岩型和热液型(高温、中温和低温)矿床。热液矿床中以中温热液最有价值。有些硫化矿床由于遭受地表水氧化作用,其矿床上层的矿石被氧化成氧化矿,这层氧化矿叫做硫化矿床的氧化带,通常把氧化率在30%以上的矿石称为氧化矿;氧化率在10-30%之间的,称为混合矿;氧化率在10%以下的,称为硫化矿。

在我国铅锌多金属矿床中,铅的硫化矿物主要是方铅矿(PbS),只在极少的矿床中才发现有脆硫锑铅矿(5ObS·2Sb2S3)。锌的硫化矿物主要是闪锌矿(ZnS),和它的含铁固溶体变种铁闪锌矿,有时还会碰到含镉固熔体变种镉闪锌矿。铅的氧化物有白铅矿(PbCO3),铅钒(PbSO4),彩钼铅矿(PbMoO4)。锌的氧化矿物有菱锌矿(ZnCO3),异极矿(2ZnO·SiO2·H2O)一、铅锌多金属硫化矿选矿铅锌多金属硫化矿选矿主要采用浮选法,选矿的主要任务是分别获得铜、铅、锌精矿,当硫化铁、萤石等矿物含量高时,还必须获得硫精矿、萤石精矿,对矿石中所含的金、银和其它伴生元素如Hg、Cd、Bi、In、Ga等必须考虑它们的综合回收。

铅锌硫化矿石铅锌硫化矿石的浮选工艺流程有优先浮选和混合浮选两种。

对于矿石性质简单、铅锌可浮性差异较大、易于分离的某些矿石,常采用优先浮选。在铅锌优先浮选时,一般多是抑锌浮铅。抑锌多是在碱性介质中用下列任一方法实现:单独用氰化物或与硫酸锌混合使用;采用亚硫酸钠、硫代硫酸纳、硫酸锌等的可溶性盐。浮选方铅矿用黄药、黑药、二号油、被抑制的闪锌矿在硫酸铜活化后,用黄药、二号油浮选。如果锌浮选的尾矿中含有足够回收的黄铁矿时加碳酸纳、黄药、二号油等进行回收。若锌浮选尾矿中含有足够回收的萤石,可加碳酸钠、水玻璃、油酸等进行回收。

铅锌混合浮选工艺流程是目前铅、锌选矿厂中所常见的流程。它是原矿在粗磨后用黄药、黑药、二号油、硫酸铜先选出铅锌混合精矿,将混合精矿进行细磨并脱药(采用硫化钠),再进行铅锌分选。分选时用氰化物、硫酸锌抑制锌,用丁基黄药、二号油选出铅精矿,余下的尾矿即为锌精矿。

铜铅锌硫化矿石硫化铜铅锌矿石的特点是品位低、浸染粒度细、各有用矿物致密共生,比较难选,处理这种矿石一般采用先混合浮选,后优先浮选的流程。在分离浮选时,最感困难的是铜铅分离问题。在多金属矿石中,铜和铅常呈黄铜矿和方铅矿共生,二者可浮性相似,故分离困难,有时矿石中含次生铜矿物,方铅矿被次生铜离子活化,更使铜铅分离感到困难。

最常用的硫化铜铅分离的方法有两种:

(1)用中铬酸盐抑制方铅矿浮选铜矿物;

(2)用氰化物等抑制铜矿物浮选方铅矿。前法重铬酸盐对方铅矿的抑制作用很强,药剂用量不大,对于不含氧化矿和次生硫化矿物的铜铅混合精矿,用此法可得到满意结果。后法在碳酸钠的高pH介质中,氰化物可把黄铜矿抑制下去,方铅矿的可浮性不受影响,铅的回收率可以达到很高,铅精矿中夹杂的铜锌量很低。

铜锌硫化矿石铜锌硫化矿石的分离与铅锌矿的分离相似,但比较困难些,这是由于:

(1)在铜锌矿石中铜是呈各种铜矿物存在,各种铜矿物都有不同的可浮性,因而,需要不同的浮选条件,而在铅锌矿石中,铅主要是呈方铅矿存在,所以,情况就简单得多;

(2)铜离子(硫化铜氧化产物)对闪锌矿有活化作用,所以要抑制铜矿中的闪锌矿比抑制方铅矿中的闪锌矿要难得多;

(3)铜锌矿中硫化铁的含量一般比铅锌矿中多。

此外铜锌矿中的矿物组成也比较复杂,不仅铜矿主要呈含铁的黄铜矿或斑铜矿,并且锌矿亦多呈难浮的铁闪锌矿,加上大量的黄铁矿及磁黄铁矿,因此使铜锌的分选条件更加复杂,在浮选铜锌矿石时,常采用两种浮选方案。

(1)优先浮选 是用适量的氰化物抑制闪锌矿,在碱性介质中加入丁基黄药、二号油进行铜的浮选,铜浮选尾矿加入石灰提高PH值抑制硫化铁矿,同时加入硫酸铜活化闪锌矿,用丁基黄药、二号油浮选闪锌矿。锌浮选尾矿如其中含足够回收的硫铁矿,加硫酸活化之,然后用丁基黄药选出硫精矿。

(2)混合浮选 浮选前进行粗磨矿,用丁基黄药、浮选油(起泡剂)选出铜锌硫的混合精矿。随后将混合精矿进行细磨,用硫化钠和活性碳脱去混合精矿中的过剩药剂,然后,按一般方法进行铜锌硫的分离。选铜时用氰化物、硫酸锌,选锌时加石灰、硫酸铜、黑药,选锌后的尾矿即为硫精矿。氰化物是剧毒药剂,用量稍多会造成严重污染,故近来多用二氧化硫作为闪锌矿的抑制剂。

我国某选矿厂在处理铜锌多金属硫化矿方面,经过长期研究,采用优先浮选铜后,进行锌硫混合浮选,然后进行锌硫分离。这种工艺比原来依次优先浮选工艺,可提高锌、硫回收率,降低药剂用量,特别是取消了硫酸后,减少了对设备的腐蚀。

二、硫化和氧化铅锌混合矿的选矿对于含有硫化矿和氧化矿的铅锌混合矿石的选矿流程多是用黄药、二号油先选出硫化铅矿(用硫酸锌及氰化钠抑制硫化锌),随后用硫化钠硫化氧化铅矿物,用黄药浮选,得氧化铅精矿。在氧化铅的浮选尾矿中加硫酸铜活化闪锌矿,用黄药、二号油选出硫化锌的精矿,最后用硫化钠及脂肪胺浮选氧化锌矿物。这就是先铅后锌、先硫化矿物后氧化矿物的浮选流程。选氧化锌矿物之前,要进行脱泥。