10月17日，在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM），西部矿业主办，中国金属材料流通协会、铝业加工技术中心特邀指导的2024SMM第十三届金属产业年会——2024SMM矿业年会上，东华理工大学党委副书记、校长罗仙平分享了铜铅锌多金属矿的选矿工艺优化研究。
一、“十三五”期间铅锌硫化矿选矿总体目标与任务
我国铅锌资源供应基本情况
►铅锌资源供需情况
铅、锌是现代工业不可缺少的大宗基础原料，2021年我国精铅、精锌产量分别为580.6、642.46万吨，铅、锌精矿进口实物量分别为120.21、364.12万吨，提高国内铅锌资源综合利用水平至关重要。
铅，展性好，密度大、熔点低、可锻性与抗磨性良好、化学性质稳定、X射线和γ射线等不易穿透。
锌，化学性质活泼、易形成致密氧化锌薄膜、易与其他金属形成合金、人体必需微量元素。
新冠疫情继续影响世界，欧美通胀威胁不减，海外经济衰退危机风险成现实威胁，俄乌冲突等地缘乱局冲击国际关系，促使世界各国加强核心产业链战略安全和稀缺资源保障，我国也在加强资源保障建设！
►铅锌硫化矿选矿总体任务
总目标：能源资源开发利用效率大幅提高、能源和水资源消耗大幅降低，主要污染物排放总量大幅减少。
我国铅锌矿产资源的综合利用率较低，铅锌矿选矿科技整体水平还不是很高。
Ø铅锌矿产资源的综合利用率低，选矿总回收率较低
国内易选铅锌矿石减少，贫化率上升，选矿难度增大，选矿总回收率呈下降的趋势。伴生金银等金属回收困难。
Ø选矿获得的铅、锌精矿产品质量较低
矿石贫、细、杂，铅锌分离难度大，针对富含铁闪锌矿矿石，难以获得理想铅锌分离效果，铅精矿铅锌互含严重。
Ø选矿成本高、能耗大
“高碱细磨” 工艺能耗高，因高碱导致后续选锌活化剂与捕收剂用量大，药剂成本高；浮选浓度普遍控制在35%左右，浮选流程冗长、浮选设备增多，导致生产成本居高不下。
Ø浮选药剂不清洁，药剂适应性差
选矿常用31号、238号等黑药及C₆H₇N黑药等药剂环境污染大，强压强拉工艺药剂消耗大，废水、废渣难以高效清洁处理。
“十三五”期间选矿工作者重点解决的任务：实现选矿过程的节能降耗、复杂难选铅锌硫化矿高效选别及选矿废水废渣的循环利用。
►我国铅锌矿选矿主要技术指标（1978、2000-2015）
其从铅原矿品位、铅精矿品位、选矿实际回收率、锌原矿品位、锌精矿品位等角度对我国铅锌矿选矿主要技术指标（1978、2000-2015）进行了分析。
二、“十三五”期间铅锌硫化矿选矿成果代表
铅锌硫化矿选矿技术代表成果
针对我国铅锌硫化矿资源的特点，通过选矿工作者的不懈努力，“十三五”期间，在铅锌硫化矿选矿领域涌现出二十余项省部级奖励科学成果，促进了铅锌矿选矿技术的发展。
依托“十三五”期间获奖科技成果结合发明专利及相关文献，对当前我国铅锌硫化矿选矿技术发展现状及存在的问题进行了总结，为“十四五”及日后铅锌矿石资源的综合利用提供参考。
其对相关奖项以及项目名称进行了详细地阐述，其介绍近些年取得的科研成果在铅锌选矿复杂难选矿石资源高效分选、节能降耗、清洁生产等领域做出了巨大贡献，取得了良好的成效，促进了铅锌选矿的发展。
三、铅锌硫化矿节能降耗选别技术
3.1 铅锌硫化矿节能高效浮选工艺
►团队发明了铅锌硫化矿高浓度分速浮选技术集成，提高了铅锌资源清洁高效节能开发水平。
其提及：传统浮选工艺初始浓度较低（35%左右），随后续作业补加水加入，浓度逐渐降低，无法保证各作业在最佳的浓度下浮选，回收率也很难保证，造成一定的金属流失；浮选浓度过低，矿浆体积过大，为了保证浮选时间和金属回收率，需要的浮选设备较多，浮选单位能耗较高；多数矿山仍然沿用落后的采选技术与工艺设备，普遍采用高碱铅锌浮选工艺存在铅锌主金属回收率与伴生资源综合利用率低、选矿成本与设备能耗高、选矿废水治理与回用困难等突出问题。严重影响铅锌及伴生金银资源综合回收。
以浮选动力学为核心，研究铅锌高效低耗浮选技术；以选择性分离为基础，研究铅锌分速分离技术；以协同分选为重点，研究伴生资源和谐回收技术；以清洁生产为目标，研究废水低成本回用技术。历时11年，取得了突破性成果，构建了铅锌矿产资源清洁高效低耗利用新技术体系。
基于浮选浓度与药剂、矿物、气泡间的关联机制，发现了铅锌硫化矿浮选过程的浓度效应。
突破了传统浮选浓度固有理念与常规模式，创新性发明了将浮选浓度提高至48-52%水平进行分选的新技术。
新技术相对减少系统矿浆体积60%，降低浮选设备装机容量30%；吨原矿降低电耗5千瓦时、水耗1.5吨、捕收剂用量30%。
发现了硫化矿物浮选过程的选择性分离效应，破解了矿物粒度不均影响浮选回收难题。
针对高碱铅锌浮选工艺，金银硫等矿物受深度抑制，发明了低碱介质铅银同步优先浮选新工艺。
吨原矿降低石灰单耗5kg、活化剂50%以上。金、银回收率分别提高5和10个百分点，获得了高银铅精矿和高品位硫精矿等高新技术产品。
♦针对粗粒易浮矿物，开发分速粗选-快速精选新技术
通过柱机联合缩短易浮矿物矿化过程和浮选泡沫行程，实现早收快收、精度分选。
♦针对细粒难选矿物，开发高效捕收-强化浮选新技术。
①易浮快选为难选矿物创造了充分的浮选时间与空间；
②浮选新药剂的采用进一步提高了分离选择性，实现了分支分速、有序浮选。
新技术铅、锌回收率分别提高3个百分点以上。
新技术在四川、甘肃、云南等14个省市自治区、32家大中型铅锌矿山应用，年产总规模超过3千万吨，产能占全国铅锌矿山20%，保障了我国17%的铅锌金属需求，实现了在环保敏感脆弱区域矿产资源的节能低耗高效开发。
►铅锌选矿高效节能设备
选矿设备的进步极大地推动了工艺的变革、技术的发展，是节能高效选矿的重要研究方向。
碎磨、浮选作业是选矿厂主要耗能环节，随着矿产资源的日益枯竭，矿石趋于贫、细、杂，选矿能耗、矿物分选难度日益增大。
革新落后选矿生产设备、提升矿物分选水平、降低碎磨、分选作业能耗，实现节能、高效、自动化选矿是矿业发展的迫切需求。
3.2 铅锌选矿高效节能设备—碎磨设备
其还列举了锡铁山铅锌矿的相关案例。
其介绍：半自磨工艺在铅锌选矿中应用逐渐增多，提升了选矿厂生产水平，革新了磨矿分级作业，促进了铅锌选矿节能降耗；针对微细粒嵌布矿石，高压辊磨机、塔磨机、艾砂磨机在铅锌有色金属选矿领域亦具有较大的应用前景，可推动资源节能高效开发。
3.3 铅锌选矿高效节能设备—智能拣选设备
矿产资源经过多年的高强度开采，低品位难选矿石的比例明显上升，生产成本越来越高。
对入磨前的矿石进行拣选预处理，及早抛弃低于边界品位的贫矿及废石，对于提高资源的利用率、延长矿山的服务年限，提高入选品位、减少入磨量、降低磨选成本、提升精矿品质均有重要意义。
通过智能拣选机预选抛废，在几乎不损失铅锌情况下，可极大地降低了入磨矿量，降低成本的同时，有利于后续铅锌选别作业；同时，也可将极低品位、难利用矿石实现资源化利用。
智能拣选设备有利于铅锌资源的高效回收与节能降耗，有着广阔的发展前景。
3.4 铅锌选矿高效节能设备—大型浮选设备
随着选矿厂改扩建用地紧张和国家加强对节能减排的控制，开发高效大型的选矿设备成为降低矿石分选成本和厂房面积的关键，高效节能的浮选柱成为了主要的研究方向之一。
浮选柱、圆形浮选机、大型浮选机及自动化控制设备等显著提高资源回收效果、大幅降低选矿能耗。
高效选矿装备的应用是提升铅锌选矿指标、降低能耗，实现铅锌资源高效清洁生产的重要发展方向。
四、复杂铅锌硫化矿高效选别技术
4.1 含碳质铅锌硫化矿高效选别工艺
►复杂难处理矿石高效选别
低品位、复杂难选铅锌矿石将是重要铅锌原料，亟待深入研究，实现资源高效开发。
在过去20年里，没有开发新的铅锌矿床的报道，资源枯竭的趋势开始显现。低品位、复杂难处理矿石，如含碳质铅锌硫化矿、高硫型铅锌硫化矿、高铜（砷）铅锌硫化矿等的处理是一个重要的课题。近年来选矿工作者针对复杂铅锌矿石亦取得了较大研究进展。
其对复杂难处理矿石高效选别—含碳质铅锌硫化矿高效选别工艺相关应用案例进行了阐述。
4.2 复杂难处理矿石高效选别—高硫型铅锌硫化矿高效选别工艺
高硫型铅锌硫化矿—分离困难：
①方铅矿、闪锌矿和黄铁矿、磁黄铁矿等高硫矿物共生紧密，嵌布粒度不均，且部分矿物以细粒浸染状嵌布在脉石矿物中，难以有效分离；
②硫铁矿物含量高、磁黄铁矿可浮性好，矿浆体系中存在的游离金属离子对硫铁矿物具有较强的活化作用，致使锌硫分离困难；
③闪锌矿类质同象作用下，矿物晶格中的大量锌离子被铁离子取代，形成了铁闪锌矿，大幅降低了与磁黄铁矿的表面性质差异，进一步恶化分离效果。
铅硫分离、锌硫分离（硫铁矿物深度抑制），铅锌高效回收问题；
新型高效抑制剂、铅锌高选择性捕收剂开发，选矿工艺流程优化是重要发展方向。
针对铁闪锌矿型高硫铅锌矿石浮选分离难、伴生金银回收率低、能耗水耗高问题：
①开发可铅快速优先浮选-锌硫异步混选-锌硫分离”选矿新工艺；
②研发了新型方铅矿高效捕收剂LP-12、硫铁矿物抑制剂XKY-01、铁闪锌矿活化剂XKH-01。
实现无石灰原浆pH高效选铅，提高锌硫分离效率，降低浮选药剂用量。
复杂难处理矿石高效选别—高砷（铜）型铅锌硫化矿高效选别工艺
在对复杂难处理矿石高效选别—高砷（铜）型铅锌硫化矿高效选别工艺进行论述时，其表示：以“铜铅锌多金属矿电位调控优先浮选工艺”，配合新型高效选矿药剂，提高了精矿品位，获得了品质更优的铜、铅、锌独立精矿，伴生银在铜、铅、锌精矿中得以综合回收，提高了金属回收效果。新技术获得的铜精矿主要考核指标达十级品要求（原技术为十三级品），避免了使用对环境不友好的重ge酸钾。
4.3复杂难处理矿石高效选别—绿色高效药剂开发
基于量子化学计算与模拟，从分子、原子、电子微观层面研究矿物表面性质，从理论上指导设计针对性的选矿药剂，揭示其在矿物表面的吸附行为，促进了铅锌选矿的进步，是未来选矿药剂开发设计的重要手段。
最后，对于复杂铅锌硫化矿高效选别技术，其总结到：总体而言，十三五期间，选矿工艺、新型高效选矿药剂均取得了较大进步，复杂含碳质铅锌矿、高硫型铅锌矿、高铜砷铅锌矿、低品位（氧化-硫化）混合型铅锌矿、复杂多金属硫化矿、难选微细粒铅锌矿等多种复杂铅锌资源选矿技术获得了较大提升。铅锌资源需求日益增大，贫、细、杂资源高效开发利用日益迫切，高效选矿药剂研发与选矿工艺优化相结合仍是未来较长时间内开发该类资源重要的方向。
五、铅锌硫化矿清洁选矿技术
►铅锌硫化矿清洁选矿技术
选矿废水、废渣、危险药剂是国家重点治理排放源，深度处理是实现清洁选矿的必然要求。
5.1 选矿废水清洁处理
选矿废水深度处理，全部回用是必然趋势，大量学者取得了系列成果。
其对相关成果进行了介绍。
5.2 铅锌尾矿资源化利用
尾矿资源化利用、尾砂充填可处理固体废弃物，也有利于提高资源利用率，是绿色矿山发展方向。
其对我国铅锌矿选矿主要技术指标（2011-2020）进行分析时表示：
“十三五”与“十二五”相比：在铅原矿品位相当的条件下，铅选矿实际回收率提高0.86个百分点。在锌原矿品位低0.39个百分点的前提下，锌选矿实际回收率提高1.87个百分点。
六、结论与展望
1.近年来，诞生了高浓度分速分选等一批铅锌硫化矿高效节能浮选工艺；相继应用了半自磨机、智能拣选机、浮选柱等一大批高效选矿设备，推动了铅锌选矿在节能、高效方向上的进步。能源节约型、资源利用高值化的新工艺与生产自动化、智能化新设备是铅锌资源选矿技术重要的发展方向。
2.贫、细、杂化的复杂难选铅锌矿石的处理是一个重要课题。近年来针对复杂铅锌矿石选矿工艺与药剂取得了较大研究进展。如何继续提高该类资源综合回收水平，实现资源高质化利用仍有优待加强研究。
3.清洁选矿是重要发展方向。选矿废水深度处理与全回用、尾砂胶结充填与改性利用等是实现铅锌矿山无废水、无废石、无尾矿的有效措施，应尽快进行大规模推广应用。
4.总体而言，“十三五”期间，实现我国铅锌硫化矿的高效选别、选矿过程的节能降耗及选矿废水废渣的循环利用等任务艰巨，在我国选矿工作者的不懈努力下，取得了较大的进展，使我国铅锌硫化矿选别技术整体达到国际先进甚至国际领先水平。
5.我国巨大的铅锌金属需求与铅锌矿产资源特征决定我国铅锌选矿技术仍需深入研究与突破，从而全面提高我国铅锌资源开发利用水平，实现资源高效利用。
