пример обогащения свинцово-цинковой руды

обогащение свинцово-цинковой руды

Шуйкоушань свинцово-цинковый рудник имеет долгую историю. Установка гравитационной сепарации была построена до 1949 года, а флотационная фабрика была завершена и введена в эксплуатацию в 1952 году. Флотация представляет собой последовательный технологический процесс. Продуктами обогащения являются свинцовый, цинковый и пиритовый концентраты.

(1) Характеристики руды: Завод перерабатывает два вида руды: добываемую на месте и закупаемую.

Рудный сырьё местного происхождения, также известное как местный песок, добывается на свинцово-цинковом руднике Шуйкоушань и представляет собой гидротермальное месторождение средне-высокотемпературного типа. Основными полезными минералами являются галенит, сфалерит и пирит, за ними следуют халькопирит, уранит, а также небольшие количества борнита, магнетита, гематита, боксита, ферросплава, сидерита и азурита; сопутствующие компоненты включают золото, серебро, кадмий, висмут, галлий и индий. Основным пустой породой является кальцит, за которым следуют кварц, полевой шпат, гранат, диопсид, везувианит, флюорит, хлорит и гипс.

Полезные минералы имеют крупнозернистую структуру и распределены неравномерно. Галенит и сфалерит в основном имеют нерегулярную форму, реже — зернистую, при этом лишь очень немногие из них имеют точечную или жилковую форму. Большинство полезных минералов ассоциируются с пустой породой, далее следуют галенит и сфалерит, а затем — сфалерит и пирит. Размер зерен галенита в основном составляет 0,42–0,7 мм, затем идут зерна размером 0,08–0,22 мм, а самые мелкие — 0,01–0,02 мм.

Рудное тело разделено на восточную и западную части. Восточная часть характеризуется низкой степенью окисления и глинистости, хорошей плавучестью и является легко обогащаемой рудой. Западное рудное тело расположено в зоне водонасыщения и в течение длительного времени подвергалось эрозии под действием грунтовых вод. Степень окисления свинцовых минералов высокая (до нескольких десятков процентов), кристаллы мелкие. Руда также отличается высоким содержанием меди и высоким содержанием вторичных оксидов меди. Пирит обладает хорошей плавучестью, что создаёт определённые трудности в процессе обогащения.

Закупаемая руда составляет 15%–20% от общего объема, перерабатываемого обогатительной фабрикой, и 50%–60% от общего содержания металла. Среднее содержание в руде составляет 6%–9% Pb, 15%–19% Zn и 18%–19% S.

(2) Процесс обогащения

① Дробление: Трехступенчатый процесс замкнутого цикла. На обогатительной фабрике используется щековая дробилка размером 400 мм × 600 мм, стандартная конусная дробилка диаметром φ1200 мм для среднего дробления и конусная дробилка с короткой головкой диаметром ø1200 мм для тонкого дробления. Руда промывается на вибрационном грохоте. Затем мелкий фракционный продукт (-10 мм) классифицируется с помощью одного спирального классификатора. Возвращаемый песок используется в качестве сырья для измельчения, а перелив концентрируется и фильтруется. Фильтрационный осадок также используется в качестве сырья для измельчения. Конечный продукт дробления имеет размер частиц -10 мм.

② Измельчение: фракция -0,074 мм у песка собственного производства составляет 50%–60%, а у закупаемого песка — 85%–95%. Перелив из дробления и классификации смешивается и направляется на флотацию.

③ Флотация: На обогатительной фабрике применяется процесс флотации свинца, цинка и серы, разделения свинца, цинка и серы, а также смешанной флотации цинка и серы с последующим разделением (как показано на рисунке 5-3).

В процессе флотации свинца, цинка и серы используется небольшое количество извести для приведения шлама в слабощелочное состояние (pH = 7,5). В качестве коллектора для флотации галенита, а также части пирита и сфалерита с лучшей флотабельностью используется черный реагент № 25. Если руда содержит большое количество вторичных минералов меди, в шаровую мельницу добавляется небольшое количество сульфида натрия и сульфата цинка, чтобы исключить их активирующее воздействие на сфалерит. Смешанный свинцово-цинково-серный концентрат обрабатывают известью при высоком значении pH (pH = 10,5) для подавления пирита, а для подавления сфалерита используют комбинацию сульфида натрия и сульфата цинка. Галина флотуется с использованием высокоселективного сборщика SN-9, а сульфат цинка и метабисульфит натрия (Na₂S₂O₅) добавляются в процессе обогащения для подавления сфалерита и получения конечного свинцовый концентрат.

Плавучие хвосты и концентрат, полученные в процессе смешанной цинк-серной флотации, смешиваются и направляются на этап разделения цинка и серы. pH флотации составляет >11, пирит подавляется известью, добавляется некоторое количество сульфата меди для активации сфалерита, полученного в процессе флотации свинца, а также небольшое количество ксантата для получения конечного цинкового концентрата.

После того как концентрат, извлечённый в процессе вторичной флотации, объединяется и подвергается повторному измельчению, он направляется на этап грубой флотации. Это способствует повышению степени освобождения полезных минералов и снижению флотабельности пирита, а также улучшению качества свинцового концентрата.

(3) Показатели обогащения. Поскольку обогатительная фабрика перерабатывает широкий спектр видов сырой руды, показатели обогащения подвержены значительным колебаниям. В целом они приведены в таблице 5-6.

Рисунок 5–3. Процесс обогащения на свинцово-цинковом руднике Шуйкоушань

Таблица 5-6 Обогащение полезных ископаемых Показатели           единица измерения:%