CN114029156A - 一种铜、铅、锌、金、银等多金属复杂硫化矿绿色选矿工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜、铅、锌、金、银等多金属复杂硫化矿绿色选矿工艺，包括如下步骤：S1，磨矿调浆；S2，优选浮选铜；S3，优先浮选铅；S4，优先浮选锌；S5，选硫；S6，废水经自然沉降，其溢流水经氧化、吸附、曝气后全部返回使用。本发明具有分选效果好、资源综合利用率高、成本低、环境友好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及选矿领域，具体涉及一种铜、铅、锌、金、银等多金属复杂硫化矿绿色选矿工艺。
背景技术
铜、铅、锌、金、银都是重要的金属资源，是现代工业、农业、国防和科学技术不可缺少的物资，被用于人类生活的各个方面。近年来，随着我国经济的迅猛发展和人民生活水平日益提高，社会对各种矿产资源的依存度越来越高，铜、铅、锌、金作为我国经济建设中的重要物资，其消耗量在不断扩大。目前，我国的铜、铅、锌、金、银资源量有限且呈现“贫、细、杂”的特点，而市场需求旺盛，供不应求，价格呈稳步上扬趋势。可以预见，在我国经济保持持续快速发展的情况下，铜、铅、锌、金的市场供应将继续维持短缺状态。
铅锌高效分离、铜锌高效分离及铜铅锌高效分离均为当今矿物加工工程领域的难题，主要体现在以下几个方面：
1.铜、铅、锌、硫矿物间的嵌布关系复杂且品位低，主要以微细粒浸染状态产出，导致有价矿物间解离较为困难，同时矿物解离与过粉碎之间的矛盾突出。
2.矿石中次生铜矿物产生的铜离子对锌硫矿物的浮选会产生活化作用，导致锌硫矿物易浮难抑，减小了矿物间可浮性差异，加大了铜、铅、锌、硫矿物间浮选分离的难度。
3.矿石中铜、铅、锌、硫元素含量的高低，以及各元素的赋存状态，均直接影响矿物的可浮性及分离特性，从而影响多金属矿浮选工艺流程的复杂性和产品指标。
4.矿石中金银的赋存状态复杂，导致金银贵金属富集回收的难度增大。
5.铜铅锌矿选矿废水中pH、Pb、COD、SS超标严重，废水直接回用严重恶化选矿指标；废水达标排放处理成本高，并造成水资源严重浪费。
发明内容
本发明解决的一个技术问题是铜铅锌复杂多金属硫化矿及伴生金银的有效回收，提供一种铜、铅、锌、金、银等多金属复杂硫化矿选矿及废水处理与回用方法，获得铜精矿、铅精矿、锌精矿、硫精矿，实现有效回收，并实现废水全部返回选矿利用。
本发明采用的技术方案是：一种铜、铅、锌、金、银等多金属复杂硫化矿绿色选矿工艺，包括如下步骤：S1，磨矿调浆，根据矿石中铜、铅、锌及金、银等矿物嵌布粒度，将矿石破碎、磨矿；所述磨矿细度为-74μm占70％-75％，矿浆浓度30-40％；S2，优选浮选铜，采用一粗一精二扫流程；粗选中加入90-110g/t的Na2S进行硫化处理，然后加入石灰、抑制剂和捕收剂；对粗选后的矿浆进行精选，得到铜精矿；所述精选中加入抑制剂，所述抑制剂采用Na2SO3和ZnSO4作组合抑制剂，Na2SO3用量为200-300g/t，ZnSO4用量为700-800g/t；精选时间2分钟；对精选后的矿浆做一次扫选和二次扫选，一次扫选中加入捕收剂和抑制剂，二次扫选中加入抑制剂；所述一次扫选中加入10g/t的捕收剂，二次扫选中加入5g/t的捕收剂，所述抑制剂采用Na2SO3，用量150-180g/t,一次扫选和二次扫选时间均为2分钟；S3,选铜尾矿优先浮选铅，采用一粗二精二扫流程；粗选中加入石灰、抑制剂和捕收剂；对粗选后的矿浆进行一次精选和二次精选，得到铅精矿；所述精选中加入抑制剂ZnSO4，所述一次精选中ZnSO4用量为500-600g/t，所述二次精选中ZnSO4用量为200-300g/t，所述精选时间均为1.5分钟；对精选后的矿浆进行一次扫选和二次扫选，一次扫选中加入25号黑药作为捕收剂，用量为8-15g/t，扫选时间为2分钟；二次扫选中加入25号黑药作为捕收剂，用量为5-10g/t，扫选时间为1分钟；S4,选铅尾矿优先浮选锌，采用一粗二精二扫流程；粗选中加入石灰、活化剂和捕收剂；对粗选后的矿浆进行一次精选和二次精选，得到锌精矿；所述一次精选加入石灰500-600g/t，调整PH值，时间为3分钟；所述二次精选加入200-300g/t，调整PH值，时间为2分钟；对精选后的矿浆进行一次扫选和二次扫选，一次扫选中加入500g/t的石灰和5-15g/t的丁基黄药，扫选时间为2分钟；二次扫选加入5-10g/t的丁基黄药，少许奥时间为2分钟；S5,选锌尾矿选硫，采用采用一粗二精一扫流程；粗选中加入活化剂和捕收剂；对粗选后的矿浆进行一次精选和二次精选，得到硫精矿；所述一次精选时间为3分钟，所述二次精选的时间为2分钟；对精选后的矿浆进行一次扫选，一次扫选中加入10-15g/t的丁基黄药，扫选时间为2分钟；S6，将废水经尾矿库自然沉降，其溢流水经臭氧和聚合硫酸铁的处理采用Fe3+和O3+体系降解、椰子壳活性炭(柱)吸附，再经过曝气后返回到S1、S2、S3、S4和S5中，用于浮选用水。臭氧氧化法具有降解效率高、无污染等优点，同时可大幅提高浮选废水的可生化性。硫化矿浮选废水中有价金属离子，作为催化臭氧的催化剂，通过加快臭氧链式分解反应，生成大量的·OH自由基，进而提高氧化有机物的效率。Fe3+作为催化剂，使得氧化效果更佳。
作为本发明的进一步改进，步骤S2，粗选工艺中所述石灰用量为200-300g/t，控制其PH值为9.0；所述抑制剂采用Na2SO3和ZnSO4作组合抑制剂，其中Na2SO3用量为1000-1200g/t，ZnSO4用量为1500-1800g/t；所述捕收剂为Z-200，用量为10-20g/t；粗选时间3分钟。
作为本发明的进一步改进，步骤S3，粗选工艺中所述石灰用量为500-800g/t，控制PH值9-11；所述抑制剂采用Na2SO3和ZnSO4作组合抑制剂，其中Na2SO3用量为250-300g/t，ZnSO4用量为1500-1800g/t；所述捕收剂采用25号黑药，用量为15-40g/t。
作为本发明的进一步改进，步骤S4，粗选工艺中所述石灰的用量为1500-1800g/t，控制PH值12.1-12.4；所述活化剂为硫酸铜，用量为50-80g/t；所述捕收剂为丁基黄药，用量为10-30g/t；粗选浮选时间为3分钟。
作为本发明的进一步改进，步骤S5，粗选工艺中所述活化剂采用硫酸，用量为2000g/t，控制PH值为8-9，捕收剂采用丁基黄药，用量为10-20g/t。
作为本发明的更进一步改进，废水在尾矿库中自然沉降15-17小时，臭氧和聚合硫酸铁的合成液，采用Fe3+和O3+体系降解，Fe3+浓度10-20mg/L，臭氧浓度50-100mg/L，废水在椰子壳活性炭(柱)吸附时间30-60分钟，曝气2-3小时。
本发明具有的有益效果：1.本发明的铜、铅、锌、硫及伴生金、银选矿的工艺流程、参数及药剂制度，有效解决了低品位铜、铅、锌复杂硫化矿矿物间的嵌布粒度细且关系复杂、矿物难以分离的问题，获得了合格的铜精矿、铅铅精矿、锌精矿和硫精矿产品，铜、铅、锌、硫回收率高。2.本发明的伴生金银富集在铜精矿和铅精矿中，有效回收了矿石中伴生的金、银。3、本发明实现了选矿全系统总废水处理与回用。选矿选矿全系统总废水经过集中处理处理后符合选矿工艺用水要求，即净化水回用基本不影响选矿工艺技术经济指标，可实现选矿废水100％回用，不仅综合利用了水资源，大大降低了外排水达标排放处理费用。较传统的铜、铅、锌选矿系统废水分别处理、分别返回，建设投资50％以上，处理成本降低50％以上，且管理方便，同时解决了各系统用给排水平衡控制难度大的问题。4.各步骤浮选产生的废水经采用Fe3+和O3+体系降解，其氧化性能极佳。本发明具有分选效果好、资源综合利用率高、成本低、环境友好等优点。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明的废水处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的说明。
实施例1
1、矿石性质。某铜铅锌复杂多金属硫化矿铜、铅、锌、硫、金、银含量分别为0.61％、0.45％、1.80％、11.38％、1.25g/t和43.72g/t，矿物主要类型为铅锌矿石、锌矿石、铅矿石、铅锌银矿石、铅锌硫矿石、铜矿石、铜铅锌矿石、铜硫矿石、金铜矿石、金铜铅锌矿、金铅锌矿石、金矿石、铁矿石、铁硫矿等。矿物主要为细粒浸染状嵌布，方铅矿主要与闪锌矿密切共生。金、银矿物与黄铁矿共生密切，多呈复杂、细粒连生或包裹态存在。
2.磨矿调浆：根据矿石中铜、铅、锌及金、银等矿物嵌布粒度，将矿石破碎、磨矿，磨矿细度为-74μm占70％，矿浆浓度35％。
3、原矿优选浮选铜。浮选流程为一粗一精二扫流程，粗选加入Na2S100g/t，石灰200g/t左右，控制PH值9左右；用Na2SO3+ZnSO4作组合抑制剂，抑制铅锌上浮，Na2SO3用量为1000g/t左右，ZnSO4用量为1500g/t左右；用Z-200作捕收剂，用量为15g/左右；粗时间3分钟。铜精选用Na2SO3+ZnSO4作组合抑制剂，Na2SO3用量为200g/t左右，ZnSO4用量为700g/t左右；精选时间2分钟。一扫用铜精选用Na2SO3作抑制剂，用量150g/t左右；一次扫选和二次扫选均用Z-200作捕收剂，补加量分别10g/t和5g/t左右；一次扫选和二次扫选时间均为2分钟。
4、选铜尾矿优先浮选铅。浮选流程为一粗二精二扫流程，粗选加入石灰800g/t，控制PH值11左右；用Na2SO3+ZnSO4作组合抑制剂，抑制铅锌上浮，Na2SO3用量为250g/t左右，ZnSO4用量为1500g/t左右；用25号黑药作捕收剂，用量为15g/t左右；粗时间2分钟。铜精选用ZnSO4作抑制剂，一次和二次精选用量分别为500g/t和200g/t左右；精选时间均为1.5-2分钟。一次扫选和二次扫选补加25号黑药作捕收剂，补加量分别8g/t和5g/t左右；一次扫选时间2分钟左右，二次扫选时间为1分钟左右。
5、选铅尾矿优先浮选锌。浮选流程为一粗二精二扫流程，粗选加入石灰1500g/t左右，控制PH值12.3以上；锌浮选采用硫酸铜为活化剂，用量为50g/t左右；用丁基黄药作捕收剂，用量为17g/t左右；锌粗选浮选时间为3分钟左右。一次精选和二次精选分别补加石灰500g/t和200g/t左右,调整PH值；一次精选和二次精选时间分别为3分钟和2分钟左右。一次扫选别补加石灰500g/t左右和丁基黄药10g/t左右；一次扫选时间为2分钟。二次扫选补加丁基黄药5g/t左右,扫选时间为2分钟左右。
6、选锌尾矿选硫。浮选流程为一粗二精一扫流程，粗选加入硫酸作活化剂，用量2000g/t左右，控制PH值8-9，丁基黄药作捕收剂，用量10g/t左右。一次精选和二次精选间分别为3分钟和2分钟左右。一次扫选别补加丁基黄药10g/t左右；一次扫选时间2分钟左右。
7、选矿全系统总废水处理与回用。选矿厂所有的废水经过尾矿库自然沉降后，溢流水经臭氧和聚合硫酸铁的合成液处理、椰子壳活性炭(柱)吸附、曝气后，全部汇入高位水池再返回到选矿工艺中回用。其中：选矿全系统总废水在尾矿库水自然沉降17小时左右，采用Fe3+和O3+体系降解，Fe3+浓度15mg/L，臭氧浓度70mg/L，，废水在椰子壳活性炭(柱)吸附时间30分钟左右，曝气2小时。
8、所述磨矿、铜优先浮选、铅优先浮选、锌优先浮选及硫浮选用水均为所述步骤7处理后的废水。
9、获得的指标：
获得含Cu 24.21％，含Pb 2.03％的铜精矿，铜回收率为85.67％；含Pb 57.20％的铅精矿，铅回收率为61.30％；含Zn 50.55％的锌精矿，锌回收率为88.44％。铜精矿和铅精矿中金、银的总回收率分别为44.08％和59.16％。硫精矿含S48.65％，硫回收率为76.52％。废水处理结果见表1。
选矿废水处理前后水质检测结果/(mg/L)
实施例2
某铜铅锌复杂多金属硫化矿铜、铅、锌、硫、金、银含量分别为0.25％、0.81％、2.63％、8.10％、0.67g/t、38.72g/t。矿石性质与实例1相似。
2.磨矿调浆：根据矿石中铜、铅、锌及金、银等矿物嵌布粒度，将矿石破碎、磨矿，磨矿细度为-74μm占75％，矿浆浓度35％。
3、原矿优选浮选铜。浮选流程为一粗一精二扫流程，粗选加入Na2S100g/t，石灰200g/t，控制PH值9.6左右；用Na2SO3+ZnSO4作组合抑制剂，抑制铅锌上浮，Na2SO3用量为1000g/t左右，ZnSO4用量为1500g/t左右；用Z-200作捕收剂，用量为15g/t左右；粗时间3分钟。铜精选用Na2SO3+ZnSO4作组合抑制剂，Na2SO3用量为200g/t左右，ZnSO4用量为700g/t左右；精选时间2分钟。一次扫选补加150g/t左右的Na2SO3和10g/t左右的Z-200，二次扫选补加5g/t左右的Z-200；一次扫选和二次扫选时间均为2分钟。
4、选铜尾矿优先浮选铅。浮选流程为一粗二精二扫流程，粗选加入石灰800g/t，控制PH值9左右；用Na2SO3+ZnSO4作组合抑制剂，抑制铅锌上浮，Na2SO3用量为250g/t左右，ZnSO4用量为1000g/左右；用25号黑药作捕收剂，用量为35g/t左右；粗时间3分钟。一次和二次铅精选用ZnSO4作抑制剂，用量分别为500g/t和200g/t左右；精选时间均为1.5分钟。一次扫选和二次扫选均用25号黑药作捕收剂，补加量分别8g/t和5g/t左右；一次扫选时间2分钟，二次扫选时间为1分钟。
5、选铅尾矿优先浮选锌。浮选流程为一粗二精二扫流程，粗选加入石灰1500g/t左右，控制PH值12左右；用硫酸铜为活化剂，用量为50g/t左右；用丁基黄药作捕收剂，用量为25g/t左右；锌粗选浮选时间为3分钟。一次精选和二次精选分别补加石灰500g/t和200g/t左右,调整PH值；一次精选和二次精选时间分别为3分钟和2分钟。一次扫选补加石灰100g/t左右、丁基黄药10g/t左右；一次扫选时间为2分钟；二次扫选补加丁基黄药5g/t左右,扫选时间为2分钟。
6、选锌尾矿选硫。浮选流程为一粗二精一扫流程，粗选加入硫酸2000g/t左右，控制PH值8.5左右。一次精选和二次精选间分别为3分钟和2分钟。一次扫选别补加丁基黄药10g/t左右；一次扫选时间2分钟。
7、选矿全系统总废水处理与回用。选矿厂所有的废水经过尾矿库自然沉降后，溢流水经臭氧和聚合硫酸铁的合成液、椰子壳活性炭(柱)吸附、曝气后，全部汇入高位水池再返回到选矿工艺中回用。其中：选矿全系统总废水在尾矿库水自然沉降17小时，采用Fe3+和O3+体系降解，Fe3+浓度20mg/L，臭氧浓度60mg/L，，废水在椰子壳活性炭(柱)吸附时间30分钟，曝气2小时。
8、所述磨矿、铜优先浮选、铅优先浮选、锌优先浮选及硫浮选用水均为所述步骤7处理后的废水。
9、获得的指标：
含Cu 19.74％，含Pb 5.15％的铜精矿，铜回收率为79.43％；含Pb 52.92％的铅精矿，铅回收率为77.42％；含Zn 53.31％的锌精矿，锌回收率为91.01％。铜精矿和铅精矿中金、银的总回收率分别为38.00％和58.88％。硫精矿含S47.18％，硫回收率为67.69％。废水处理结果见表2。
选矿废水处理前后水质检测结果/(mg/L)
本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种铜、铅、锌、金、银等多金属复杂硫化矿绿色选矿工艺，包括如下步骤：
S1，磨矿调浆，根据矿石中铜、铅、锌及金、银等矿物嵌布粒度，将矿石破碎、磨矿；所述磨矿细度为-74μm占70％-75％，矿浆浓度30-40％；
S2，优选浮选铜，采用一粗一精二扫流程；粗选中加入90-110g/t的Na2S进行硫化处理，然后加入石灰、抑制剂和捕收剂；对粗选后的矿浆进行精选，得到铜精矿；所述精选中加入抑制剂，所述抑制剂采用Na2SO3和ZnSO4作组合抑制剂，Na2SO3用量为200-300g/t，ZnSO4用量为700-800g/t；精选时间2分钟；对精选后的矿浆做一次扫选和二次扫选，一次扫选中加入捕收剂和抑制剂，二次扫选中加入抑制剂；所述一次扫选中加入10g/t的捕收剂，二次扫选中加入5g/t的捕收剂，所述抑制剂采用Na2SO3，用量150-180g/t,一次扫选和二次扫选时间均为2分钟；
S3,选铜尾矿优先浮选铅，采用一粗二精二扫流程；粗选中加入石灰、抑制剂和捕收剂；对粗选后的矿浆进行一次精选和二次精选，得到铅精矿；所述精选中加入抑制剂ZnSO4，所述一次精选中ZnSO4用量为500-600g/t，所述二次精选中ZnSO4用量为200-300g/t，所述精选时间均为1.5分钟；对精选后的矿浆进行一次扫选和二次扫选，一次扫选中加入25号黑药作为捕收剂，用量为8-15g/t，扫选时间为2分钟；二次扫选中加入25号黑药作为捕收剂，用量为5-10g/t，扫选时间为1分钟；
S4,选铅尾矿优先浮选锌，采用一粗二精二扫流程；粗选中加入石灰、活化剂和捕收剂；对粗选后的矿浆进行一次精选和二次精选，得到锌精矿；所述一次精选加入石灰500-600g/t，调整PH值，时间为3分钟；所述二次精选加入200-300g/t，调整PH值，时间为2分钟；对精选后的矿浆进行一次扫选和二次扫选，一次扫选中加入500g/t的石灰和5-15g/t的丁基黄药，扫选时间为2分钟；二次扫选加入5-10g/t的丁基黄药，少许奥时间为2分钟；
S5,选锌尾矿选硫，采用采用一粗二精一扫流程；粗选中加入活化剂和捕收剂；对粗选后的矿浆进行一次精选和二次精选，得到硫精矿；所述一次精选时间为3分钟，所述二次精选的时间为2分钟；对精选后的矿浆进行一次扫选，一次扫选中加入10-15g/t的丁基黄药，扫选时间为2分钟；
S6，将废水经尾矿库自然沉降，其溢流水经臭氧和聚合硫酸铁的合成液处理、再椰子壳活性炭(柱)吸附，然后经过曝气后返回到S1、S2、S3、S4和S5中，用于浮选用水。
2.根据权利要求1所述的一种铜、铅、锌、金、银等多金属复杂硫化矿绿色选矿工艺，其特征是步骤S2，粗选工艺中所述石灰用量为200-300g/t，控制其PH值为9.0；所述抑制剂采用Na2SO3和ZnSO4作组合抑制剂，其中Na2SO3用量为1000-1200g/t，ZnSO4用量为1500-1800g/t；所述捕收剂为Z-200，用量为10-20g/t；粗选时间3分钟。
3.根据权利要求1所述的一种铜、铅、锌、金、银等多金属复杂硫化矿绿色选矿工艺，其特征是步骤S3，粗选工艺中所述石灰用量为500-800g/t，控制PH值9-11；所述抑制剂采用Na2SO3和ZnSO4作组合抑制剂，其中Na2SO3用量为250-300g/t，ZnSO4用量为1500-1800g/t；所述捕收剂采用25号黑药，用量为15-40g/t。
4.根据权利要求1所述的一种铜、铅、锌、金、银等多金属复杂硫化矿绿色选矿工艺，其特征是步骤S4，粗选工艺中所述石灰的用量为1500-1800g/t，控制PH值12.1-12.4；所述活化剂为硫酸铜，用量为50-80g/t；所述捕收剂为丁基黄药，用量为10-30g/t；粗选浮选时间为3分钟。
5.根据权利要求1所述的一种铜、铅、锌、金、银等多金属复杂硫化矿绿色选矿工艺，其特征是步骤S5，粗选工艺中所述活化剂采用硫酸，用量为2000g/t，控制PH值为8-9，捕收剂采用丁基黄药，用量为10-20g/t。
6.根据权利要求1所述的一种铜、铅、金、银等多金属复杂硫化矿绿色选矿工艺，其特征是废水在尾矿库中自然沉降15-17小时，臭氧和聚合硫酸铁的合成液中Fe3+浓度10-20mg/L，臭氧浓度50-100mg/L，废水在椰子壳活性炭(柱)吸附时间30-60分钟，曝气2-3小时。
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