Ejemplo de tratamiento de un mineral de plomo y zinc

enriquecimiento de mineral de plomo y zinc

El Shuikoushan mina de plomo y zinc cuenta con una larga trayectoria. Antes de 1949 se construyó una planta de separación por gravedad, y en 1952 se terminó de construir y se puso en funcionamiento una planta de flotación. La flotación es un proceso en serie. Los productos del enriquecimiento son concentrados de plomo, zinc y pirita.

(1) Características del mineral: La planta procesa dos tipos de mineral: el de producción local y el adquirido.

El mineral de producción local, también conocido como «arena de producción local», procede de la mina de plomo y zinc de Shuikoushan y es un yacimiento de alteración hidrotermal de temperatura media-alta. Los principales minerales útiles son la galena, la esfalerita y la pirita, seguidos de la calcopirita, la pechblenda y pequeñas cantidades de bornita, magnetita, hematita, bauxita, ferroaleación, siderita y azurita; entre los componentes asociados se encuentran el oro, la plata, el cadmio, el bismuto, el galio y el indio. El principal mineral de ganga es la calcita, seguida del cuarzo, el feldespato, el granate, el diópsido, la vesuvianita, la fluorita, la clorita y el yeso.

Los minerales útiles presentan un grano grueso y una distribución irregular. La galena y la esfalerita tienen, en su mayoría, formas irregulares, seguidas de las de grano granular, siendo muy escasas las que presentan forma de punto o de veta. La mayoría de los minerales útiles están asociados a ganga, seguidos de la galena y la esfalerita, y a continuación de la esfalerita y la pirita. El tamaño de grano de la galena oscila principalmente entre 0,42 y 0,7 mm, seguido de 0,08–0,22 mm, siendo los más pequeños de 0,01–0,02 mm.

El yacimiento se divide en dos partes: oriental y occidental. La parte oriental presenta un bajo grado de oxidación y argilosidad, buena flotabilidad y es un mineral fácil de tratar. El yacimiento occidental se encuentra en una zona acuífera y ha sufrido la erosión de las aguas subterráneas durante mucho tiempo. El grado de oxidación del mineral de plomo es elevado (de hasta varias decenas de por ciento) y los cristales son finos. El mineral también presenta un alto contenido en cobre y un elevado contenido de minerales secundarios de óxido de cobre. La pirita tiene una buena flotabilidad, lo que plantea ciertas dificultades para el proceso de beneficio.

El mineral adquirido representa entre 15% y 20% del volumen total procesado por la planta de beneficio, y entre 50% y 60% del contenido en metal. La ley media del mineral es de 6%–9% de Pb, 15%–19% de Zn y 18%–19% de S.

(2) Proceso de enriquecimiento

① Trituración: Un proceso de circuito cerrado en tres etapas. La planta de enriquecimiento utiliza una trituradora de mandíbulas de 400 mm × 600 mm, una trituradora cónica estándar de φ1200 mm para la trituración media y una trituradora cónica de cabeza corta de ø1200 mm para la trituración fina. El mineral se lava en una criba vibratoria. A continuación, el producto de tamaño inferior (-10 mm) se clasifica mediante un único clasificador en espiral. La arena devuelta se utiliza como materia prima para la molienda, y el rebosado se concentra y se filtra. La torta de filtro también se utiliza como materia prima para la molienda. El producto triturado final tiene un tamaño de partícula de -10 mm.

② Molienda: el tamaño de grano de la arena de producción propia (50%–60%) es de -0,074 mm, y el de la arena comprada (85%–95%) es de -0,074 mm. El rebosado procedente de la trituración y la clasificación se mezcla y se envía a la flotación.

③ Flotación: La planta de concentración utiliza un proceso de flotación de plomo-zinc-azufre, separación de plomo-zinc-azufre y flotación mixta de zinc-azufre seguida de separación (tal y como se muestra en la figura 5-3).

En el proceso de flotación de plomo, zinc y azufre, se utiliza una pequeña cantidad de cal para ajustar la suspensión a un estado ligeramente alcalino (pH = 7,5). Se utiliza el reactivo negro n.º 25 como colector para flotar la galena, así como parte de la pirita y la esfalerita con mejor flotabilidad. Cuando el mineral contiene una elevada cantidad de minerales secundarios de cobre, se añade una pequeña cantidad de sulfuro de sodio y sulfato de zinc al molino de bolas para eliminar su activación de la esfalerita. El concentrado mixto de plomo, zinc y azufre se trata con cal a un pH elevado (pH = 10,5) para suprimir la pirita, y se utilizan sulfuro de sodio y sulfato de zinc en combinación para suprimir la esfalerita. La galena se separa por flotación utilizando el colector altamente selectivo SN-9, y durante el proceso de refinado se añaden sulfato de zinc y metabisulfito de sodio (Na₂S₂O₅) para suprimir la esfalerita y obtener el producto final concentrado de plomo.

Los residuos flotables y el concentrado procedentes de la flotación mixta de zinc y azufre se mezclan y se envían al proceso de separación de zinc y azufre. El pH de la flotación es >11; la pirita se suprime con cal; se añade algo de sulfato de cobre para activar la esfalerita procedente del proceso de flotación de plomo; y se añade una pequeña cantidad de xantato para obtener el concentrado final de zinc.

Una vez que el concentrado de recuperación procedente del proceso de flotación se mezcla y se vuelve a triturar, se envía al proceso de flotación de desbaste. Esto contribuye a mejorar el grado de liberación de los minerales útiles y a reducir la flotabilidad de la pirita, al tiempo que mejora la calidad del concentrado de plomo.

(3) Indicadores de enriquecimiento. Dado que la planta de enriquecimiento procesa una amplia variedad de fuentes de mineral en bruto, los indicadores de enriquecimiento varían considerablemente. En general, se recogen en la tabla 5-6.

Figura 5-3. Proceso de enriquecimiento de la mina de plomo y zinc de Shuikoushan

Tabla 5-6 Procesamiento de minerales Indicadores           unidad: %