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低品位氧化锌矿处理新工艺研究一、绪论A. 研究背景和意义B. 国内外研究现状和发展趋势C. 论文的主要研究内容和框架二、低品位氧化锌矿的物化性质分析A. 氧化锌矿的成分和结构B. 氧化锌矿的物理性质分析C. 氧化锌矿的化学性质分析三、低品位氧化锌矿处理工艺研究A. 湿法制氧B. 直接还原法C. 沸腾床还原法四、低品位氧化锌矿处理实验研究A. 实验设计和方法B. 过程参数对处理效果的影响C. 处理效果评估和分析五、低品位氧化锌矿处理新工艺的优化和展望A. 工艺优化研究B. 工程应用展望和应用前景C. 研究结论和未来研究方向六、结论A. 论文研究成果和启示B. 该工艺的应用前景和展望C. 发挥该工艺的经济和社会效益的思考。
第一章：绪论A. 研究背景和意义随着氧化锌矿储量的不断下降和深度开采难度的不断提高，矿石品位也越来越低，低品位氧化锌矿的大量存在成为矿业领域亟待解决的问题。
对于低品位氧化锌矿的利用，主要包括还原法和湿法两种方式。
目前，对于低品位氧化锌矿的采用湿法制氧的处理方法较为普遍。
然而，这种方法存在一定的技术难度和高成本的问题，限制了其在实际生产中的应用。
因此，开展低品位氧化锌矿处理新工艺研究的意义重大。
新的工艺可以有效提高氧化锌矿的回收率和品位，同时也可以减少工艺成本，提高工艺的可行性。
该研究可以为矿山技术创新和资源综合利用提供借鉴和参考，促进矿业的可持续发展，具有重要的实用价值和社会意义。
B. 国内外研究现状和发展趋势在国外，对于低品位氧化锌矿的处理方法主要包括湿法制氧、直接还原法和沸腾床还原法。
其中，湿法制氧近年来受到了广泛研究和应用。
例如，美国罗克威尔公司成功研发出利用碱性二氧化硫和碳酸钠混合进行反应的制氧技术，并成功应用于低品位锌矿物的处理。
然而，该方法存在成本高、污染环境等问题，限制了其推广应用。
国内的研究主要集中在湿法制氧方法上，包括氨氧法、盐酸制氧法、溶液制氧法等。
然而，这些方法在处理低品位氧化锌矿时，存在着方法复杂、工艺成本高等问题，因此在工业化生产中应用受到了限制。
云南某低品位铅锌矿铅锌分离试验研究薛晨;魏志聪【摘要】云南某低品位铅锌矿嵌布粒度细,铅锌分离困难.为了综合利用资源,对其进行了详细的选矿试验研究.确定采用一段磨矿(-0.074 mm占75％)、优先浮铅的选矿工艺,通过添加组合抑制剂使铅锌矿物有效分离,最终获得了铅品位和回收率分别为55.38％和90.56％的铅精矿及锌品位和回收率分别为50.23％和91.31％的锌精矿.实现了铅锌的高效分离,试验指标优良.%The lead minerals and zinc minerals are difficult to separate for finely disseminated size in a lowgrade Pb-Zn ore of Yunnan.For the purpose of comprehensive utilization of these resources,a selective flotation process was adopted under the grinding fineness of 75％-0.074 mm after detailed beneficiation test using composite inhibitors to float lead and depress zinc.A lead concentrate with Pb grade of 55.38％ and the recovery of Pb 90.56％ and a zinc concentrate with Zn grade of 50.23％ and the recovery-of Zn 91.31％ were obtained.The mineral processing indexes were excellent,indicating a highly effective separation of Pb and Zn.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2017(026)003【总页数】6页(P13-18)【关键词】硫化矿;铅锌矿;低品位;优先浮选【作者】薛晨;魏志聪【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093【正文语种】中文【中图分类】TD952.2;TD952.3矿产资源是社会发展的重要物资基础，铅锌矿作为重要的有色金属矿产资源，在国民经济的可持续发展中发挥着不可替代的作用〔1〕。
兰坪低品位难选氧化锌矿浸出试验研究为探究氧化锌矿氨法溶蚀活化浮选规律，文章从浸出体系、磨矿细度、总氨浓度、氨/铵比、固液比、搅拌强度等因素对云南兰坪低品位氧化锌矿进行了详细的试验研究。
通过试验确定了最优浸出条件：磨矿细度-0.074mm占98%，总氨（铵）浓度8mol/L，液固比4：1，浸出时间3h，搅拌强度为400r/min。
在此条件下，获得了锌最终浸出率86.38%的优良指标。
标签：氧化锌矿；氨浸；影响因素；浸取率；浮选云南兰坪氧化锌矿氧化程度深、锌的氧化率平均高达91.36%；含泥量多，并有大量的细粉、土状矿物，极易过磨生成次生矿泥；矿石中矿物组成复杂，矿物品种多；褐铁矿化非常严重。
正由于这些特点造成了该矿采用常规的选矿方法难于加工处理。
对于这些难选的氧化锌矿如采用现存的火法炼锌，其生产工艺势必较复杂，能耗较高。
为了确保该矿样的生产效益，有必要提出一种新工艺来处理这些难选的低品位氧化锌矿。
文章正是根据氧化锌矿的性质以及氨水（铵盐）对金属有选择性吸附的特点，采用氨-铵体系处理难选氧化锌矿石，并对其机理进行了初步研究。
该研究对于充分利用该类氧化锌矿资源具有十分重要的理论价值和现实意义。
1 实验矿样与实验方法1.1 实验矿样试验所用原料为云南兰坪难选氧化锌矿，为了掌握原矿中各主要矿物的矿物种类，尤其是氧化锌矿物中锌的含量分布，对原矿进行了锌物相分析，其结果为：碳酸锌8.56%、硅锌矿0.52%、硫化物0.90%、锌铁尖晶石0.27%。
由物相结果可知，原矿中总锌含量为10.25%，锌的氧化率高达91.22%，属于高氧化率氧化锌矿。
1.2 浸出原理氧化锌矿中的各种形态的锌与氨，铵盐溶液反应，锌呈锌氨络离子进入溶液，生成锌氨配合物（主要是四氨合锌配合物），从而实现其与脉石的分离。
主要反应为：ZnO+2NH4++2NH3=[Zn（NH3）4]2++H2O （1）ZnCO3+2NH4++2NH3=[Zn（NH3）4]2++H2O+CO2↑ （2）ZnO·SiO2·H2O+2NH4++2NH3=[Zn（NH3）4]2++SiO2+3H2O（3）ZnCO3·2Zn（OH）2+6NH4++6NH3=3[Zn（NH）4]2++5H2O+CO2↑（4）1.3 实验条件在确保可变条件的前提下，试验的其余固定条件为：温度25℃，氨-铵浸出体系，液固比，浸出剂总氨浓度，氨铵比，搅拌速度，浸出时间。
2012年3月内蒙古科技与经济March2012 第5期总第255期Inner Mongolia Science T echnology&Economy No.5Total No.255内蒙古某低品位铅锌矿选矿试验研究X张维佳(内蒙古自治区冶金研究院,内蒙古呼和浩特 010010) 摘 要:以内蒙古某低品位铅锌矿为研究对象,采用一段磨矿(70%-74Lm),优先浮选工艺流程,最终获得铅精矿:品位57.52%,回收率88.55%,含银2251.10g/t,银回收率54.73%;锌精矿:品位48.41%,回收率90.52%,含银387.06g/t,银回收率19.85%。
得到合格铅锌精矿,并回收了部分伴生银,达到了提高该低品位铅锌矿综合利用率的目的。
关键词:低品位;铅锌矿;铅锌分离;内蒙古;选矿试验 中图分类号:P618.42∶P618.43 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)05—0053—02 我国矿产资源的特点是贫矿多,富矿少;难选矿多,易选矿少;共生矿多,单一矿少,有色金属矿的85%以上是综合矿。
为提高低品位矿石的综合利用率,内蒙古自治区冶金院受某公司的委托,对内蒙古某矿区低品位铅锌矿进行了选矿试验研究,为进一步开发利用该矿石提供理论依据[1～2]。
1 原矿性质对原矿进行化学分析,结果如表1所示,原矿含铅0.76%、锌1.69%、伴生银48.12g/t。
其中硫化铅在铅矿物中的分布率为90.79%,硫化锌矿物在锌矿物中的分布率为91.12%。
主要有用元素为铅、锌,其中伴生有益元素为银。
铅物相及锌物相分析结果见表2、表3。
表1原矿化学多元素分析结果元素名称Cu P b Zn S MgO含量%0.040.76 1.69 5.580.69元素名称SiO2Al2O3As CaO Ag(g/t)含量%56.018.840.18 2.4548.12表2铅物相分析结果矿物硫酸铅碳酸铅硫化铅磷氯(砷钒)铅其他铅总计含量/%0.030.0130.690.0120.0150.76分布率/% 3.95 1.7190.79 1.58 1.97100.00表3锌物相分析结果矿物硫化锌氧化锌硫酸锌其他锌总计含量/% 1.540.0580.0020.09 1.69分布率/%91.12 3.430.12 5.33100.00该矿石以浸染状构造、脉状构造为主。
铅锌矿氧化矿铅锌矿是一种重要的金属矿石资源，主要包括含铅矿和含锌矿两部分。
其中，氧化矿是铅锌矿中一种常见的矿石类型。
本文将围绕铅锌矿氧化矿展开讨论，介绍其形成机制、矿石特征以及开采利用等方面的内容。
我们来了解一下铅锌矿氧化矿的形成机制。
铅锌矿氧化矿是在地壳中由于氧化作用而形成的。
在地壳中存在着大量的硫化铅锌矿石，当这些硫化矿石暴露在地表并受到风化、氧化等天然作用时，硫化矿石中的铅、锌等金属元素与氧发生反应，生成氧化铅、氧化锌等氧化矿物。
因此，铅锌矿氧化矿常常分布在矿体的上部，与硫化矿石形成相应的矿石带或矿石层。
接下来，我们来详细了解一下铅锌矿氧化矿的特征。
首先，铅锌矿氧化矿通常呈现出明显的氧化特征，矿石表面常常呈现出红棕色、黑褐色等颜色。
其次，铅锌矿氧化矿具有较高的溶解性，容易溶解于水中，因此在矿体下部常常形成含铅锌的地下水。
此外，铅锌矿氧化矿的硬度较低，易于破碎，矿石颗粒呈现出颗粒状、块状等形态。
铅锌矿氧化矿具有重要的应用价值。
首先，铅锌矿氧化矿中富含铅、锌等金属元素，是重要的铅、锌资源。
这些金属元素广泛应用于冶金、化工、建筑等行业，对于社会经济的发展具有重要意义。
其次，铅锌矿氧化矿的开采利用可以有效促进地方经济发展，增加就业机会，提高居民收入。
此外，铅锌矿氧化矿的开发利用也可以推动相关科学研究的进展，为资源利用和环境保护提供技术支撑。
针对铅锌矿氧化矿的开采利用，需要根据其特征制定相应的开发方案。
首先，可以采用物理选矿等技术手段对铅锌矿氧化矿进行分离提纯，提高金属元素的回收率。
其次，可以通过浸出、熔炼等工艺对铅锌矿氧化矿进行冶炼，提取金属元素并制备相应的金属产品。
此外，还可以将铅锌矿氧化矿作为原料应用于化工、建材等领域，进一步提高矿石资源的综合利用价值。
铅锌矿氧化矿作为铅锌矿中的一种重要矿石类型，具有重要的应用价值和开发潜力。
通过深入了解其形成机制和特征，并制定合理的开发方案，可以实现对铅锌矿氧化矿的高效开采和利用，促进地方经济发展，提高资源利用效率，实现可持续发展目标。
低品位氧化铅锌矿中锌铁赋存状态的研究鱼鹏涛1，梁杰2，胡琼1（1.贵州大学材料科学与冶金工程学院，贵州贵阳550003；2.毕节学院化学系，贵州毕节551700）
摘要：运用电子探针、X射线衍射分析结合化学物相分析探明低品位氧化铅锌矿中铅、锌、铁以及锗的赋存状态。其结论主要有：铅主要以白铅矿为主；锌主要以氧化锌、菱锌矿存在；铁主要以针铁矿和赤铁矿存在；铝主要以粘土矿存在；脉石矿物主要有石英和白云石；锗主要赋存于赤铁矿和褐铁矿中。探明该矿物中主元素物相后，分析了该矿物的成矿原因并对其演化过程进行了合理的推理，并就工业处理该矿物提出合理建议。关键词：氧化铅锌矿；赋存状态；锗中图分类号：O69文献标识码：A文章编号：1673-7059（2010）04-0087-06
收稿日期：2010-03-06基金项目：贵州省科学技术基金项目，项目编号：黔科合J字（2008）2001号；贵州省教育厅自然科学研究项目，项目编号：黔教科字（2007）078号；毕节地区科学技术项目，项目编号：毕科合字（2008）32号。作者简介：鱼鹏涛（1978－），男，甘肃庆阳人，贵州大学材料科学与冶金工程学院硕士研究生。研究方向：新材料与资源综合利用。梁杰（1961－），男，四川广安人，毕节学院研究员，博士。研究方向：金属分离科学与技术、资源综合利用。本文通讯作者。
2010年第4期
第28卷（总第117期）
NO.4，2010Vol.28GeneralNo.117
毕节学院学报
JOURNALOFBIJIEUNIVERSITY
1前言
产于贵州某矿区第四系中的铅锌砂矿达20余万吨，它是由原生矿风化残积(搬运)形成的[1]，该
矿物富含稀贵金属锗和银。锗的提取主要是从铅锌冶炼过程中综合回收或从含锗的煤矿中回收。锗作为一种稀散元素，主要存在于热液硫化矿床、煤矿床和铁矿床中。大多数锗则以类质同象或吸附状态分布在多种矿物中[2]；锗具有亲石、亲铁、亲硫和亲有机质等多重地球化学性质[3],这些性质为研
究其在低品位氧化铅锌矿中的锗赋存状态提供了一些线索和启发。因此，对该矿中铅、锌、铁及锗的赋存状态进行研究，能为湿法堆浸技术提供科学依据。2实验部分
2.1实验仪器
XRD：利用荷兰帕纳科公司XPERT-PRO型X-射线粉末衍射仪(X-RayDiffraction)分析低品位
氧化铅锌矿的物相（工作条件：AnodeMaterial,Cu；GeneratorSettings,40mA,40kV；StepSize[°2Th.],0.0170；ScanStepTime[s],6.4607）。
SEM-EDS：采用日本JEOL公司JSM-6490LV型扫描电子显微镜（ScanningElectronMicroscope）
观察背散射电子像（BEI)，并用英国牛津INCA-350型X-射线能谱仪（X-rayEnergyDispersiveSpectrdmeter）检测矿样微区成分。结合背散射电子像（BEI)和EDS分析结果，可得出相关矿样颗粒
中的物相。2.2矿样（指研磨后低品位氧化锌矿，以下均同）的电子探针分析(如表1所示)
87··表1矿样的电子探针分析元素CO2MgOAl2O3SiO2K2OCaOTiO2MnOFe2O3ZnOPbO
含量（%）3.741.3022.1432.821.230.890.860.4526.038.242.31
从电子探针分析，可以得出该矿物为高度氧化的铅锌矿，其中主元素（铅、锌）含量非常低，伴生元素多且有一定含量，可能还伴生有稀、贵元素，因此需对该矿物进行准确的化学分析，以确定合适的选冶方案来回收有价金属。2.3矿样化学分析（如表2所示）
2.3.1矿样的分析方法
矿样的分析方法以化学分析法为主，其中Zn、Pb、Fe、Al、Ca、Mg、Cu采用化学滴定法测定；Si采用重量法测定；Ge采用比色法测定；Ag采用原子吸收法测定。
2.3.2矿样分析结果
表2矿样的化学分析
元素ZnOPbOFe2O3Al2O3CaOMgOSiO2CuOGeAg/（g/t
）
含量（%）8.294.3930.317.402.272.6023.320.0370.002633.8＊
注：矿样化学成分中Ag的含量为33.8g/t
从化学分析结果可得：该矿物为高硅、高铁、富锗、富银低品位氧化铅锌矿，属典型综合回收型矿物。故除回收主金属铅、锌外，应加强伴生稀、贵金属的回收，争取有价金属利用最大化。2.4矿样的XRD物相分析
矿样X射线衍射图谱，如图1所示：
图1矿样的XRD分析经解谱分析，该矿样中含有菱锌矿（Smithsonite）、白铅矿（Cerussite）、针铁矿（Goethite）以及脉石矿物白云石（Dolomite）和石英（Quartz）。很明显，矿样中的铅、锌及铁不可能只以白铅矿、菱锌矿、针铁矿的形式存在，同时考虑到该矿物氧化程度非常高，成分相当复杂，用常规研究矿物赋
88··存状态的物理物相分析方法研究此矿物，干扰严重，可能无法达到预期效果。因此，运用以选择性溶解为主的化学物相分析比较可行。2.5矿样的化学物相分析
（矿样中铅的物相分析见表3，锌的物相分析见表4，铁物相分析见表5）
表3矿样中铅的物相分析相别铅矾白铅矿方铅矿砷（磷、钒）氯铅矿铅铁矾及难溶铅矿合计Pb含量（%）0.102.690.440.191.004.42Pb分布律（%）2.2660.869.954.3022.6299.99相对误差（%）8.33注：矿样中铅的总含量为：4.08%
表4矿样中锌的物相分析相别硫酸锌锌氧化物硅酸锌闪锌矿铜铅铁矾合计Zn含量（%）0.00893.400.810.310.805.3289Zn分布律（%）0.1763.8015.205.8215.01100.00相对误差（%）19.99注：矿样中锌的总含量为：6.66%
表5矿样中铁的物相分析相别磁铁矿、磁黄铁矿菱铁矿赤铁矿、褐铁矿黄铁矿硅酸铁合计Fe含量（%）0.000.10517.531.710.7420.085Fe分布律（%）00.5287.288.513.6899.99相对误差（%）5.26注：矿样中铁的总含量为：21.20%
表6各物相中锗赋存趋势的分布相别赤铁矿硅酸铁铜铅铁矾铅铁矾和白铅矿菱铁矿锌氧化物合计褐铁矿难溶铅矿Ge含量（%）0.00120.000470.000250.000150.0000670.0000480.0000460.002231Ge分布律（%）53.7921.0711.216.723.002.152.06100.00相对误差（%）14.19注：矿样中锗的总含量为：0.0026%
分析表明（如表3-6），矿样中的铅主要以白铅矿为主，铅铁矾和难溶铅矿次之，方铅矿、砷（磷、钒）氯铅矿、铅矾含量甚微；锌主要以氧化物形式存在，部分以硅酸锌、闪锌矿存在，硫酸锌
89··含量甚微；其中氧化物中，氧化锌占95.59%，异极矿占4.41%，几乎没有以菱锌矿、硫酸锌形式存在的氧化物。铁主要存在形式为铁的氧化物和氢氧化物；剩余部分主要以黄铁矿和硅酸铁的形式存在。2.6锗在各物相中赋存趋势的分布
分析表明（如表6），锗主要赋存于赤铁矿和褐铁矿中；其次赋存于硅酸铁、铜铅铁矾、铅铁矾和难溶铅矿中；白铅矿、菱铁矿、锌氧化物中有少量锗赋存。3成矿原因分析及演化推理
3.1成矿原因分析
该矿区的铅锌矿床成矿物质来源复杂，主成矿元素铅、锌主要来源于上地壳，有少量幔源及造山带铅的混入。成矿物质硫主要由含矿地层的硫酸盐供给。成矿介质主要源于地层中的封存水，有大气降水参与并混有岩盐溶滤的热卤水。地热与构造驱动产生的热能是本区的主要热源。成矿热液是地质历史发展过程中逐渐形成的。燕山运动增加了热液的活力及含矿的浓度，并驱动含矿热卤水运移，与下降的天水混合，在断层及附近就位成矿。成矿时有较大规模的水/盐反应。根据相关参数，该区矿床为改造型中低热液矿床[7]。
该矿区无岩浆岩出露，但外围有大面积晚二叠世峨眉山玄武岩分布。广泛分布于扬子板块西缘(云南、四川和贵州)的晚二叠世峨眉山玄武岩是我国唯一被国际学术界认可的大火成岩省，其形成
与地幔柱活动有关[8-10]。有关资料显示，该大火成岩省内铅-锌-多金属成矿域成矿与地幔柱活动有
密切的成因联系[11]。地幔柱的上隆加速了六盘水断陷作用的拉张，形成了区内众多深大断裂构造，
从而沟通了地壳深部与浅层，为铅锌成矿提供了有利的条件：深源的高热能、气液和部分矿质随岩浆的喷溢沿深大断层上升，大量地表水、层间水、岩石水携带在岩石中的成矿物质通过深大断层下渗的水形成含矿热液。含矿热液沿导、散、储矿构造体系循环流动，不断改造、活化、迁移途经区域的成矿组分，形成高浓度含矿热液，由深向浅循环运动，由于温度、压力、物理、化学条件的变化，成矿物质在适宜的构造-岩石环境场沉淀富集成矿此过程说明铅锌成矿场所贯穿在深大断裂沿线和整个成矿构造体系中，从深部到浅部只要成矿，条件耦合，均有可形成一定规模的铅锌矿体[12]。
据相关资料[3]显示，从超基性岩到酸性岩，锗在所有类型岩浆岩中的丰度几乎没有变化，暗示锗在各种岩浆作用过程中是典型的分散元素，岩浆作用不能使锗产生明显富集。天然水体(海水、河水等)中锗含量很低。相关资料表明，在25—250℃条件下，GeO2的溶解度随温度升高而增大，且在近中性时达到最大值。因此，只有热液体系才能大量搬运锗。从成矿地质、地球化学特征上，对于伴生分散元素的铅锌矿床，热水沉积-改造型铅锌矿床内最富含分散元素，伴生分散元素铅锌矿床内分
散元素主要赋存于各种闪锌矿内[13]。有人将闪锌矿常含的杂质元素，按成因做了划分，只有低温形
成的含有锗和银[5]。本矿物富含锗和银，因此其原生矿物当属低温热液作用下沉积-改造型铅锌矿床
形成的铅锌矿。3.2矿物演化推理
铅锌在造岩矿物中分布的不同点是，锌主要明显趋向于铁镁矿物，铅则集中在硅铝矿物内，因此锌明显趋于基性岩，铅则显著集中于花岗岩中。热液作用过程是铅、锌重要的析出阶段，主要以硫化物形式（方铅矿、闪锌矿）富集成矿。热液形成的闪锌矿含有更多的杂质元素，最普遍的是Fe2+。实际上闪锌矿中铁杂质是ZnS-FeS的混晶系列。
该矿区地表铅、锌砂矿覆于碳酸盐岩喀斯特侵蚀面之上的第四系中，系原生铅、锌矿高度氧化(或风化淋滤)的产物[14]。其演化过程可解释为：闪锌矿在表生带氧化非常迅速，主要变成硫酸锌，
绝大部分锌在氧化带中要迁出矿床较远的地区，当溶液中的锌迁移途中遇到碳酸盐岩石（如白云石）时，才形成碳酸锌即菱锌矿。菱锌矿受含有SiO2胶体的水溶液作用，可生成锌的硅酸盐矿物异极矿。同时进入溶液的锌常易被粘土、铁锰氧化物及有机物吸附。表生条件下方铅矿比闪锌矿稳定得多，氧化时先形成不易溶于水的铅矾。它的活动性差，当遇到碳酸盐（如白云石）地层时，进一步形成
