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[科普中国]-铅/氧化铅系统

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铅/氧化铅系统的组成主要有铅和氧化铅。铅为化学元素,其化学符号是Pb,原子序数为82,是原子量最大的非放射性元素。铅是柔软和延展性强的弱金属,有毒,也是重金属。铅原本的颜色为青白色,在空气中表面很快被一层暗灰色的氧化物覆盖。氧化铅又称密陀僧、金生粉、黄丹粉等。按国家化工部标准,一氧化铅分三个等级:一级品含氧化铅不小于99%,二级品不小于97%,三级品不小于95%。

铅/氧化铅系统组成结构氧化铅氧化铅矿石浮选的关键因素是硫化过程,而氧化矿浮选的根本问题是矿泥和可溶性盐的不良影响。近年来,对氧化铅锌矿石的浮选工艺制度的研究及改进工作,基本上是围绕这两个关键因素而进行的。兰坪铅锌矿是目前我国铅锌金属储量最大的铅锌矿床,其中氧化铅、锌金属储最约占总量的50%。该矿石性质复杂,矿物种类多,铅、锌氧化率高。张心平、周秀英等在传统硫化浮选法基础上,使用新的选择性较高的药剂制订了新的优选浮选工艺。使用该工艺处理兰坪氧化铅锌矿石,不仅解决了铅、锌矿物与脉石矿物的分离,而且获得了单一金属精矿,同时分别提高了铅、锌回收率。特别是在BD2抑制剂和六偏磷酸钠配合的情况下,显著改善了氧化锌矿物与方解石、石英、锡铁矿和粘土等矿物的分离1。

铅铅为化学元素,其化学符号是Pb,原子序数为82,是原子量最大的非放射性元素。

铅是柔软和延展性强的弱金属,有毒,也是重金属。铅原本的颜色为青白色,在空气中表面很快被一层暗灰色的氧化物覆盖。可用于建筑、铅酸蓄电池、弹头、炮弹、焊接物料、钓鱼用具、渔业用具、防辐射物料、奖杯和部份合金,例如电子焊接用的铅锡合金。铅是一种金属元素,可用作耐硫酸腐蚀、防电离辐射、蓄电池等的材料。其合金可作铅字、轴承、电缆包皮等之用,还可做体育运动器材铅球。

研究现状在闭路试验中,锌总回收率达到80.17%,其中氧化锌精矿品位为35.71%,锌回收率为65.83%。某地境内拥有大量氧化率高达92%以上的氧化铅锌矿石资源。该类型矿石具有储量大、品位高、氧化严重、分布分散等特点。李松春等采用硫化黄药法浮铅、硫化胺法浮锌的不脱泥浮选工艺,并采用D6调整剂,获得了铅精矿含铅60.89%、含锌5.84%、铅回收率92.72%;锌精矿含锌36.4%、含铅0.5%、锌回收率83.22%的试验指标。生产实践结果表明工艺条件合理,指标稳定可靠,具有很好的工业利用价值。王化军、吴砚红等对锡铁山铅锌矿采出的地表氧化铅锌矿进行了细致的工艺矿物学研究,揭示了该氧化铅锌矿难以选矿处理的原因。通过系统的选矿试验研究,确定了适宜的工艺流程和最佳的浮选条件。闭路试验结果表明,采用捕收剂GS1、抑制剂CaO+ZnSO4、矿泥分散剂Na2CO3浮选该氧化铅锌矿,获得的铅精矿产率为5.59%、品位为45.26%、回收率为74.48%,锌精矿产率为13.64%、品位为45.71%、回收率为74.78%,具有良好的开发利用价值。陕西某地氧化铅锌矿床的主要有用矿物是菱锌矿,其次是白铅矿。矿石氧化程度高,含泥量大,原矿品位低,属难选矿石。经热力学研究和选矿试验发现,浮选法和化学法均能获得较好选别指标。化学法以酸浸为好,浮选法以不脱泥为好。浮选法的关键是分段硫化、分段选别。张仙绒等在大量对比试验的基础上,选用优先浮选流程,即先浮铅,后浮锌。用丁基黄药作铅矿物捕收剂,混合胺作锌矿物捕收剂。硫化钠与捕收剂分开添加。开路试验结果表明,所得铅精矿品位61.39%、回收率49.73%,锌精矿品位40.00%、回收率50.99%。目前大量的氧化矿石未进行处理,这是因为这种难处理矿石的矿物组成复杂、有用矿与脉石紧密共生、目的矿物表面附有它种矿物薄膜或被它种矿物包裹以及原矿有色金属含量太低。这些不利因素导致大量的目的矿物随尾矿流失。鲁格诺夫等通过实验发现,难选氧化铅锌矿可用新的联合法富集,即先用元素硫或黄铁矿使氧化矿物经硫化焙烧,然后用磁选和浮选法选别已硫化的氧化矿石。试验证实,用硫化法获得疏水的硫化锌和硫化铅是可行的。在硫化过程中,虽然黄铁矿分解得到的产品的疏水性降低,但所生成的磁黄铁矿的导磁率增加2。

系统制作流程根据此原理,可以制定出难选细粒氧化铅锌矿石的选矿新工艺流程。氧化矿是由原生硫化矿经过天然的氧化以及地表水的淋滤过程所形成的产物,在其氧化过程中产生大量赭土,极易泥化,形成大量的矿泥,影响选矿技术指标。针对该氧化铅锌矿石中矿泥对其浮选技术指标影响的各个因素,采取了一系列技术措施(脱泥量7%~8%、分散剂水玻璃500g/t、矿浆浓度30%、多段加药与多段选别),且在工艺流程、磨矿细度及药剂制度等条件均佳的基础上,得到了满意的试验结果。闭路试验指标为:混合铅精矿含铅54.00%,回收率为85.21%,含银924.29g/t,回收率为84.85%。锌精矿含锌37.13%,回收率为71.44%。我国西北某地深度氧化的贫铅富锌矿石,属于难选矿石,铅矿物比锌矿物难选。针对铅循环中含硅矿物易浮难抑,铅精矿质量不高,锌循环不脱泥以强化对矿浆分散和脉石的抑制等难点,叶雪均等[7]通过实验进行了详细的探索和研究,采用了先铅后锌不脱泥的浮选流程。用y-2组合剂抑制铅精矿中的SiO2含量,用偏磷酸盐和水玻璃组合强化选锌作业的分散、抑制作用。在磨矿细度~74 mm占72%条件下直接依次浮选铅矿物和锌矿物,获得了产率为0.99%,含铅43.25%、锌3.89%、SiO25.12%,铅回收率为43.69%的铅精矿和产率为9.81%,含锌45.30%、铅1.08%、SiO212.11%,锌回收率为74.19%的锌精矿。北方某氧化铅锌矿属于铅、锌品位较低的矿石,铅锌氧化率很高(铅氧化率94.84%、锌氧化率97.20%)。矿石中的铅、锌、铁硫化物仅占矿物总量的0.55%,铅锌碳酸盐矿物量占9.55%。矿石中铅、锌矿物嵌布粒度粗细不均,细粒者偏多,十分难选。针对该矿石的性质制定了三种浮选工艺流程:常规的铅锌优先。

应用前景氧化铅矿的常规浮选法是硫化后用高级黄药或胺类捕收剂捕收。由于大量的氧化矿性质复杂,采用常规的药剂已无法获得良好的选别指标。新药剂的开发和应用直接影响到大量复杂氧化铅矿产资源的开发和利用。因而研制低毒高效的新药、组合用药、降低药剂成本具有重要意义。目前氧化铅矿浮选研究的主要发展方向为加强浮选理论的研究、开发新型高效的浮选药剂、改进浮选工艺流程。特别是加强细粒和超细粒氧化铅矿浮选理论的研究,对于降低我国氧化铅锌矿石的选矿成本,提高选别指标,具有十分重要的意义3。

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学