氧化锌矿的浮选技术

    氧化锌矿石可以分为五种矿石类型：
   （1）纯碳酸盐类矿石，这类矿石氧化锌矿物，只含菱锌矿，用胺类捕收剂容易浮选。
   （2）碳酸盐矿石被氧化铁和氢氧化铁所污染,这类矿石，氧化锌矿物菱锌矿，异极矿和水锌矿，在磨矿过程中易于解离，适宜用胺类捕收剂浮选。
   （3）氧化铁和氢氧化铁以及粘土含量较高的碳酸盐类矿石，氧化锌矿物为异极矿、水锌矿、菱锌矿和铁菱锌矿，这类矿石用浮选法，提高技术指标较为困难。
   （4）硅酸盐矿石,这类氧化锌矿物为硅锌矿、锌矿尖晶石、红锌矿、异极矿和少量的菱锌矿，这种矿石采用浮选法更为困难。
   （5）赫色粘土质矿石,矿石中氧化锌矿物呈细粒分散结构，为含锌的黄钾铁矾、赭石和粘土，这类矿石不断用浮选法解决，到目前为止，还没有找到适宜选别方法。
    氧化锌矿石的浮选，通常采用“胺法”，就是在硫化钠介质中用脂肪族第一胺作捕收剂进行浮选。影响这个过程的因素较多，重要的有以下几个问题：矿泥问题；不同粒级锌矿物的可浮性；硫化钠的使用；混合捕收剂。
    1.关于矿泥的问题
    用胺法浮选氧化锌矿石，比较忌讳矿泥。它会增加药剂消耗、降低选择性、妨碍粗粒矿物的浮游。所以，研究人员几乎是一致认为，应当在浮选前脱除矿泥。目前国内外浮选氧化锌矿的选厂，无一例外，都是预先脱除矿泥的。
    但是，脱泥总是伴随着大量金属损失,这是氧化锌矿石浮选指标不高的原因。当矿石风化严重，含泥多，矿泥中锌的品位一般与原矿相等时，避免矿泥中锌的损失，就成了提高浮选指标的关键。
    苏联A.A.Aбpaмoв等人提出的将硫化钠溶液与胺盐溶液预先混合，混合后生成一种乳浊液 ，这种乳浊液的性质与胺溶液的性质完全不同，可以不脱泥浮选氧化锌，根据上述指标，辽宁省冶金研究所于一九七九年对柴河铅锌选厂矿石，进行了小型试验，并已在选厂投产应用。该矿矿石种类繁多，主要硫化矿有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿；氧化矿物主要有菱锌矿、白铅矿、铅矾、针铁矿、异极矿、水锌矿、自然银等。脉石矿物为白云石、方解石、少量石英等。
    小型试验获得技术指标，不脱泥新的工艺流程氧化铅精矿品位47.37%，氧化铅回收率77.79%，氧化锌精矿品位32.41%，氧化锌回收率93.33%，脱泥原有的先硫后氧工艺流程：获得指标氧化铅精矿品位42.37%，氧化铅回收率74.94%，氧化锌精矿品位29.70%，氧化锌回收率80.69%。工业试验获得技术指标：一九七九年脱泥浮选氧化锌：氧化锌精矿品位22.50。氧化锌回收率40.00%，一九八二年不脱泥浮选氧化锌：氧化锌精矿品位34.94%，氧化锌回收率64.54%。由于工业试验期间全铅的原矿品位过低为0.5-0.8%，氧化铅原矿品位是0.37%，仍提高铅的回收率1.5%。
    这个方法用于浮选该选厂的旧尾矿，也得到了良好结果，小型试验指标如下：

    除此之外，昆明冶金研究所还研究过采用混合捕收剂及电化学预处理来消除矿泥影响。
    苯依、卡尔塔等人报道过,阳离子捕收剂与阴离子捕收剂混合使用，可以消除矿泥的有害影响。浮选细粒和极细粒的氧化锌矿石时，使胺用黄药分子络合物（MAKK），MAKK的最大吸附可促使得到最好的浮选指标，浮选氧化锌矿石时，使用胺和黄药的混合物比单独使用胺，在相同的用量下，可提高不同粒级，特别是10微米以下细粒的锌矿物的回收率。昆明冶金研究所浮选会泽新平坑脉矿时，把混合胺与仲辛基黄药混合使用，比例是按：黄药=3：1，在连续浮选试验中,不脱原生矿泥直接浮选氧化锌，得到比单用混合胺脱泥浮选还好的指标。当锌精矿的品位为31.68%Zn时，回收率66.6%（锌循环的作业回收率为79.5%）。
    另一值得提到的方法，是把矿浆预先进行电化学处理，可以大大减少矿泥的影响。在选别兰坪铅锌矿的灰岩氧化矿石时，对胺法浮选的脱泥、不脱泥以及预先电化学处理进行过对比，发现电化学处理可以消除矿泥的影响（见下表）。虽然脱泥细泥金属损失较大，但对粘土矿泥的矿石，脱泥仍是必要的。

    会理锌矿选厂尾矿泥化严重，-19微米高达31.82%，其锌金属分布率为29.29%。该矿试验室采取控制脱泥，脱除占尾矿18%左右-19微米细泥。这样不仅脱掉大部分细泥，而且能除去阳离子浮选时能强烈抑制锌矿物的铜盐和锌盐。浮选获得了粗精矿含锌20.84%，对脱离沉砂锌回收率为65.76%（对给矿锌回收率为55.64%）的较好指标优于调整剂单用或联合使用，同时也优于不脱泥浮选会理锌矿试样指标。他们认为：控制脱泥选优于不脱泥浮选。羧甲基纤维素对粘土矿泥具有良好的抑制效果。
    2.浮选中的调整剂
    胺法浮选氧化锌矿石,最关键的调整剂是硫化钠。它的作用是多方面的：可以提高矿浆的pH值，使胺在矿浆中呈RNH₃分子状态；可以促进RRH₃分子在氧化锌矿物表面的固着；也可以中和矿泥及金属离子的有害影响。因此，它的用量大小与一系列因素——如品位高低、矿石组成、含泥多寡等等有关，变化范围很大，一般为2～6公斤/吨，以保证矿浆pH值>10.5。
    一般说来，硫化钠不足，锌的回收率是很低的；在精选的过程中，也必须添加硫化钠才能保证锌矿物继续浮。而在达到最佳回收率后，在很大的范围内继续增加硫化钠的用量，了不会妨碍氧化锌矿物浮游。只是当硫化钠过多时，矿浆pH值太高，泡沫发粘，精矿品位会明显下降（下图）。[next]

    其他常用的调整剂还有水玻璃、六偏磷酸钠、烤胶、羧甲基纤维素等。
    选别柴河的氧化锌矿石时，以加入六聚偏磷酸钠和水玻璃，抑制所有的脉石矿物方解石、白云石、菱铁矿、石英、绿泥石、绢云母、褐铁矿效果最为显著，对于抑制石英和白云石质的脉石，磷酸盐（六聚偏磷酸钠）的效果较好，采用水玻璃抑制铁质脉石，絹云母、绿泥石化的脉石为佳，一般磷酸盐用量不大，通常50-150克/吨，其中大部分加入粗选循环为宜。而理会锌矿的报告认为羧甲基纤维素较好。
    3.捕收剂问题
    混合胺作为氧化锌矿石的捕收剂是有效的。但是，它对铁与泥仍很敏感，当矿石中含铁含泥较多时（云南绝大多数矿区含铁含泥都高），它的用量成倍增加，以致光是混合胺的费用就达到2-3元/吨矿石；另外，它对异极矿的捕收作用较弱，而对铁菱锌矿则不能捕收。
    为了减少药耗和提高捕收效能，昆明冶金研究所研究过以下几个可行的途径。
   （1）混合胺与仲辛基黄药混用   混合胺跟黄药一特别是仲辛基黄药混用,可以加强对难浮的氧化锌矿物-异极矿（铁染异极矿）、铁菱锌矿的捕收作用。在浮选一个含大量褐铁矿(概量30.7%）、锌矿物有三分之一是铁菱锌矿的试料时，采用混合捕收剂可以使回收率提高5.3%，尾矿品位降低三分之一。单用混合胺浮选时，异极矿可浮性较差，而采用混合捕收剂，却能使异极矿的相回收率与菱锌矿接近（见下表）

   （2）混合胺用煤油乳化   在高碱度的矿浆中，胺是呈RNH₃分子状态，促进它很地分散以充分发挥作用，也是降低消耗的途径。在浮选澜沧砂铅矿中的氧化锌时，由于该矿石含泥极多，含铁极高（“纯”褐铁矿含锌2.7%,占总锌量的1/3）,因而混合胺的耗量高达900克/吨,若将混合胺用煤油乳化（混合胺：煤油=1：0.5），可使用量降低1/3。
   （3）用癸二胺下脚作为混合胺的代用品   癸二胺下脚，是一些化工厂用蓖麻油作原料生产尼龙1010时，产出的一个下脚废料，主成份是癸二胺，但含有不少其他杂质，目前尚无用途。昆明冶金研究所在选别澜沧、奕良等地的氧化锌时，用它代替混合胺，获得良好的结果（见下表）。

    癸二胺浮选氧化锌的指标，跟混合胺是差不多的，用量略高，但它的价格便宜得多，显然会降低成本。
    在生产尼龙1010的过程中,癸二胺的产率约为2%(即每产100吨尼龙1010将有2吨估二胺下脚）。目前，我国生产尼龙1010的化工厂是不少的，因此，这是一个有潜力的药剂来源。
   （4）不同粒级锌矿的可浮性
    昆明冶金研究所提出，不同粒度的矿粒有着不同的浮游性能。在粗粒级中，浮选选择性高，富集比大，但粗粒氧化锌矿物的浮游活度易于消失，经过几次精选，精矿中粗粒级的锌会损失60～70%；而细粒级中浮选选择性低，但精选时粒级回收率高。
    粗粒矿物浮选活度易于消失所造成的后果是：精选尾矿中粗粒级的品位甚至比最终精矿的品位还高（见下表）。粗粒氧化锌矿物多次循环后掉入尾矿，造成尾矿品位急剧上升，回收率下降。

    为个解决这个问题，采用了粗精矿先进行分级（（或筛分），粗级别直接作为最终精矿，只把细级别进行精选富集（实际上也是缩小了精选作业的粒级范围），这样有效地防止了粗粒矿物的损失。