银含量对方铅矿浮选的影响及其机理研究进展

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2021.05.015

黄金科学技术 ›› 2021, Vol. 29 ›› Issue (5): 749-760.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2021.05.015

银含量对方铅矿浮选的影响及其机理研究进展

王国彬^1,²(),蓝卓越^1,²(),王瑞康^1,²,赵清平^1,²,杨迪¹,李博琦¹

^1.昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明 650093
^2.云南省金属矿尾矿资源二次利用工程研究中心，云南昆明 650093

收稿日期:2021-01-11 修回日期:2021-07-15 出版日期:2021-10-31 发布日期:2021-12-17
通讯作者: 蓝卓越 E-mail:523099784@qq.com;xingdakg@126.com
作者简介:吴天骄（1983-），男，贵州黔东南人，高级工程师，从事选矿与矿山选矿厂生产调试研究工作。77096499@qq.com|王国彬（1990-），男，黑龙江绥化人，助理工程师，从事浮选理论与工艺研究工作。523099784@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目“含银方铅矿磨浮一体化的多因素耦合作用研究”(51960402)

Effect of Silver Content on Galena Flotation and Research Progress on Its Mechanism

Guobin WANG^1,²(),Zhuoyue LAN^1,²(),Ruikang WANG^1,²,Qingping ZHAO^1,²,Di YANG¹,Boqi LI¹

^1.Faculty of Land Resource Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，Yunnan，China
^2.Yunnan Province Engineering Research Center for Reutilization of Metal Tailings Resources，Kunming 650093，Yunnan，China

Received:2021-01-11 Revised:2021-07-15 Online:2021-10-31 Published:2021-12-17
Contact: Zhuoyue LAN E-mail:523099784@qq.com;xingdakg@126.com

摘要/Abstract

摘要：

为了阐明银含量对方铅矿浮选的影响，提高含银方铅矿中伴生银的综合回收效率，通过全面梳理前人研究成果，对含银方铅矿的资源状况、工艺流程和药剂制度进行了总结。首先，从不同维度和层面（从试验到模拟、从宏观到微观）综述了银含量对方铅矿的影响，其中包括银含量对方铅矿浮选行为及表面接触角的影响。然后，评述了前人利用红外光谱、微热动力学、电化学和量子化学等分析方法开展的有关银含量对方铅矿浮选行为影响机理的研究进展，上述分析方法相互验证，均证实银矿物对方铅矿的浮选有促进作用，且银含量与促进程度呈正相关。最后，针对含银方铅矿今后研究方向和银铅锌矿资源开发，提出科学、合理的建议，如：在现场生产中应尽量避免使用石灰调浆，如必须使用时，应控制好石灰用量，从而减少伴生银的损失。

关键词: 含碳金矿, 微细粒金, 难处理金矿, 选矿富集, 浮选工艺, 阶段磨矿, 银含量, 方铅矿, 浮选行为, 促进作用, 石灰, 机理研究

Abstract:

The resources of silver-bearing galena in China are large，but the comprehensive recovery of silver is lower. Mostly mining enterprises and scientific research institutes have conducted studies tending to optimization of technological process and reagent regulation. Although they have made a great deal of achievements，they could not dissolve completely the radical issues that the recovery of silver is low. Meanwhile，the effect of silver content on flotation performance of galena is less explored，which leads to be difficult for the concentrator to significantly improve silver recovery index，resulting in incomplete of resources utiliazation and resources waste.For this reason，this paper summarized the work done by predecessors in detail，such as the resource status of silver-bearing galena，the current flotation process of silver-bearing galena and the reagent system. At the same time，the effects of silver content on the flotation behavior of galena were summarized，such as the increase of the surface area of synthetic silver-bearing galena，the change of Zeta potential in the slurry during flotation process，the different adsorption amount of collector on the surface of galena，and the transformation of electrochemical characteristic peak，etc.. The mechanism of the effect of the silver content on the flotation behavior of galena were analyzed in detail from experimental to simulation，macroscopic to microscopic aspects，respectively. At the last，in view of the shortcomings of the current resource characteristics，technological process，reagent system and research mechanism，some reasonable suggestions are also put forward for the development of silver-bearing lead-zinc ore resources，such as exploring the technical scheme or technological process with high efficiency and low cost，developing unifying reagent of cost，efficiency，environmental protection，non-toxic and harmless and so on.

Key words: carbon-bearing gold ore, fine-gained gold, refractory gold mine, mineral processing enrichment, flotation process, stage grinding, silver content, galena, flotation behavior, prompting effect, lime, mechanism research

中图分类号:

TD953

王国彬,蓝卓越,王瑞康,赵清平,杨迪,李博琦. 银含量对方铅矿浮选的影响及其机理研究进展[J]. 黄金科学技术, 2021, 29(5): 749-760.

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图/表 32

表1

常见的方铅矿浮选流程及指标"

文献来源	元素品位	-0.074 mm占比/%	浮选流程	浮选指标	方案优缺点
曹进成等（2012）	α_Pb 4.67%；α_Zn 1.33%；α_Ag 1 221×10^-6	75	优先浮选（铅精选 -0.074 mm占92%）	铅精矿：β_Pb 70.04%、ε_Pb 97.75%、 β_Ag 1 541×10^-6、ε_Ag 79.56%；锌精矿：β_Zn 43.73%、ε_Zn 82.55%	铅、锌回收率均较高，铅品位较高，但药剂制度较复杂
张颖新等（2012）	α_Pb 2.02%；α_Zn 2.04%；α_Ag 39.51×10^-6	40	优先浮选	铅精矿：β_Pb 60.35%、ε_Pb 85.28%、 β_Ag 928×10^-6、ε_Ag 79.19%；锌精矿：β_Zn 50.16%、ε_Zn 70.86%	产品互含较低
罗仙平等（2011）	α_Pb 1.34%；α_Zn 8.44%；α_Ag 901×10^-6	80	优先浮选	铅精矿：β_Pb 65.15%、ε_Pb 60.29%、 β_Ag 3 200×10^-6、ε_Ag 44.09%；锌精矿：β_Zn 58.25%、ε_Zn 83.65%、 β_Ag 230×10^-6、ε_Ag 30.97%	技术指标有所提升，银在方铅矿精矿中富集较多；但流程较长，优先浮铅需一粗四精二扫作业，浮锌作业需一粗二精二扫作业
黄和平（2018）	α_Pb 1.03%； α_Zn 6.29%； α_Ag 35.651×10^-6	80	优先浮选—分级浮选（-0.048 mm占80%）	铅精矿：β_Pb 49.77%、ε_Pb 73.85%、 β_Ag 571×10^-6、ε_Ag 24.38%；锌精矿：β_Zn 52.07%、ε_Zn 92.13%、 β_Ag 184.87×10^-6、ε_Ag 57.71%	药剂用量大
周菁（2010）	α_Pb 6.95%；α_Zn 6.01%；α_Ag 126.1×10^-6	78	铅优先浮选—锌硫混合浮选—铅中矿再磨再选	铅精矿：β_Pb 66.06%、ε_Pb 91.12%、 β_Ag 1 500.23×10^-6、ε_Ag 83.36%	中性pH条件下浮选；中矿再磨有利于矿物间的单体解离，减少过磨；银富集比高
周菁（2010）	α_Pb 9.43%； α_Zn 6.37%； α_Ag 193.71×10^-6	78	铅优先浮选—锌硫混合浮选—铅中矿再磨再选	铅精矿：β_Pb 65.23%、ε_Pb92.92%、 β_Ag 1 461.92×10^-6、ε_Ag 86%	中性pH条件下浮选；中矿再磨有利于矿物间的单体解离，减少过磨；银富集比高
宋龑（2020）	α_Pb 0.48%；α_Zn 0.75%；α_Ag 901×10^-6	80	铅银混浮—锌浮选		药剂用量较大

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参考文献 0

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成分	含量	成分	含量
Au^*	5.56	CaO	4.72
Ag	8.30	MgO	2.23
Pb	0.010	Al₂O₃	2.31
Cu	0.016	K₂O	0.57
Zn	0.028	Na₂O	0.058
TFe	2.10	P	0.29
V₂O₅	0.38	WO₃	0.060
TiO₂	0.15	As	0.022
Co	0.0014	Bi	0.0001
Ni	0.013	SiO₂	67.39
Sb	0.007	TC	6.84
Mn	0.040	LOI	9.90
S	0.81	Hg^*	0.47
Ba	0.91

金物相	含量/（×10^-6）	占比/%
合计	5.59	100.00
裸露—半裸露金	2.38	42.58
碳酸盐包裹金	0.26	4.65
赤褐铁矿包裹金	0.46	8.23
硫化物包裹金	1.06	18.96
硅酸盐包裹金	1.43	25.58

碳物相	含量/%	占比/%
合计	6.39	100.00
碳酸盐中碳	3.56	55.71
有机碳	1.33	20.81
石墨碳	1.50	23.47

粒级/mm	产率/%	金品位/（×10^-6）	金占有率/%
合计	100.00	5.46	100.00
+0.074	26.29	3.01	14.49
-0.074+0.038	24.93	2.99	13.65
-0.038+0.019	14.91	8.63	23.56
-0.019+0.010	9.49	4.53	7.87
-0.010	24.39	9.05	40.43

调整剂种类及用量/（g·t^-1）	产品名称	产率/%	金品位 /（×10^-6）	金回收率 /%
不添加调整剂 pH=6.5	粗精矿	22.03	16.80	68.11
	中矿	4.29	6.90	5.45
	尾矿	73.68	1.95	26.44
	合计	100.00	5.43	100.00
Na₂CO₃，2 000 pH=7.5	粗精矿	17.55	22.80	70.30
	中矿	5.60	7.40	7.28
	尾矿	76.85	1.66	22.42
	合计	100.00	5.69	100.00
石灰，2 000 pH=8.5	粗精矿	20.80	19.89	73.03
	中矿	8.10	5.52	7.89
	尾矿	71.10	1.52	19.08
	合计	100.00	5.66	100.00
H₂SO₄，1 840 pH=6.0	粗精矿	21.65	17.50	70.23
	中矿	7.20	6.50	8.67
	尾矿	71.15	1.60	21.10
	合计	100.00	5.40	100.00

银含量对方铅矿浮选的影响及其机理研究进展

Effect of Silver Content on Galena Flotation and Research Progress on Its Mechanism

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活化剂种类及用量 /（g·t^-1）	产品名称	产率 /%	金品位 /（×10^-6）	金回收率 /%
不添加活化剂	粗精矿	19.00	21.46	71.58
	中矿	3.05	6.30	3.37
	尾矿	77.95	1.83	25.05
	合计	100.00	5.70	100.00
（NH₄）₂SO₄，1 000 CuSO₄，400	粗精矿	20.80	20.45	75.35
	中矿	4.15	5.86	4.31
	尾矿	75.05	1.53	20.34
	合计	100.00	5.65	100.00
（NH₄）₂SO₄，1 000	粗精矿	21.40	19.16	72.68
	中矿	3.65	5.68	3.67
	尾矿	74.95	1.78	23.65
	合计	100.00	5.64	100.00
CuSO₄，400	粗精矿	22.30	18.95	77.23
	中矿	3.15	5.94	3.42
	尾矿	74.55	1.42	19.35
	合计	100.00	5.47	100.00

矿物类型	浮选回收率/%	热力学和动力学参数
矿物类型	浮选回收率/%	反应速率系数 k/（×10^-3·s^-1）	反应级数n
PbS	65.3	5.22	0.278
Pb（Ag）S	100	5.87	0.93
Pb（Bi）S	72.4	5.36	0.75
Pb（Cu）S	55.7	0.021	1.32
Pb（Mn）S	64.7	2.92	1.11
Pb（Sb）S	52.9	0.583	1.24
Pb（Zn）S	46.6	0.019	1.30

抑制剂种类及用量 /（g·t^-1）	产品名称	产率 /%	金品位 /（×10^-6）	金回收率 /%
不添加抑制剂	粗精矿	25.75	16.63	78.18
	中矿	7.45	3.66	4.98
	尾矿	66.80	1.38	16.84
	合计	100.00	5.48	100.00
CMC，100	粗精矿	27.40	15.83	78.19
	中矿	8.25	3.43	5.1
	尾矿	64.35	1.44	16.71
	合计	100.00	5.55	100.00
（NaPO₃）₆，500	粗精矿	20.25	18.81	71.96
	中矿	4.7	5.39	4.79
	尾矿	75.05	1.64	23.25
	合计	100.00	5.29	100.00
Na₂SiF₆，500	粗精矿	21.70	18.51	74.79
	中矿	5.15	5.27	5.05
	尾矿	73.15	1.48	20.16
	合计	100.00	5.37	100.00
水玻璃，1 000	粗精矿	21.90	17.90	73.42
	中矿	4.45	4.75	3.96
	尾矿	73.65	1.64	22.62
	合计	100.00	5.34	100.00

捕收剂种类及用量 /（g·t^-1）	产品名称	产率 /%	金品位 /（×10^-6）	金回收率 /%
Y89 140+70+70+70	粗精矿	17.55	21.81	70.74
	中矿	3.50	7.11	4.60
	尾矿	78.95	1.69	24.66
	合计	100.00	5.41	100.00
丁基黄药， 140+70+70+70	粗精矿	11.35	22.80	68.49
	中矿	3.40	7.71	4.82
	尾矿	80.25	1.81	26.69
	合计	100.00	5.44	100.00
异戊基黄药， 140+70+70+70	粗精矿	20.20	20.44	75.13
	中矿	4.80	4.72	4.12
	尾矿	75.00	1.52	20.75
	合计	100.00	5.50	100.00
乙基黄药， 140+70+70+70	粗精矿	15.00	24.87	68.13
	中矿	3.00	8.67	4.75
	尾矿	82.00	1.81	27.12
	合计	100.00	5.47	100.00

异戊基黄药用量 /（g·t^-1）	产品名称	产率 /%	金品位 /（×10^-6）	金回收率 /%
60+30+30+15	粗精矿	15.90	21.50	67.59
	中矿	2.90	7.23	4.15
	尾矿	81.20	1.76	28.26
	合计	100.00	5.06	100.00
100+50+50+25	粗精矿	19.75	19.79	73.89
	中矿	3.40	7.71	3.46
	尾矿	80.25	1.81	22.65
	合计	100.00	5.44	100.00
140+70+70+35	粗精矿	20.45	19.81	75.27
	中矿	3.25	5.74	3.47
	尾矿	76.30	1.5	21.26
	合计	100.00	5.38	100.00
180+90+90+45	粗精矿	22.25	18.05	75.34
	中矿	3.15	4.56	2.69
	尾矿	74.60	1.57	21.97
	合计	100.00	5.33	100.00

矿物类型	测量值	计算值
PbS （天然）	0.5928	0.6018 ［文献值0.5924（Wasserstein，1951）］
PbS（合成）	0.5926	0.6018 ［文献值0.5924（Wasserstein，1951）］
Pb（Ag）S	0.5923	0.6008
Pb（Zn）S	0.5918	0.5958
Pb（Cu）S	0.5920	0.5858
Pb（Sb）S	0.5931	0.6130
Pb（Bi）S	0.5929	0.6250
Pb（Mn）S	0.5923	0.5760

磨矿细度	产品名称	产率 /%	金品位 /（×10^-6）	金回收率 /%
-0.074 mm含量占比85%	精矿	14.71	30.01	76.18
	尾矿	85.29	1.62	23.82
	合计	100.00	5.79	100.00
-0.074 mm含量占比75%	精矿	16.40	26.08	75.83
	尾矿	83.60	1.62	24.17
	合计	100.00	5.63	100.00

产品名称	产率/%	金品位/（×10^-6）	金回收率/%
金精矿1	5.85	43.11	44.80
金精矿2	7.60	26.02	35.13
尾矿2	28.35	1.91	9.62
尾矿1	58.20	1.01	10.45
原矿	100.00	5.63	100.00

相类	含量/（×10^-6）	相率/%
合计	1.77	100.00
裸露—半裸露金	0.18	10.17
碳酸盐包裹金	0.27	15.25
赤褐铁矿包裹金	0.26	14.69
硫化物包裹金	0.47	26.55
硅酸盐包裹金	0.59	33.33

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