凡口铅锌矿锗和镓资源与回收

摘要：对比分析凡口铅锌矿上部与深部锗、镓的含量及分布规律，研究选矿过程中锗镓在各选矿产品中的分布及锗镓的回收。深部锗、镓分布与上部相同。锗、镓主要在闪锌矿中，锗在方铅矿、黄铁矿、脉石的分布极少，镓有部分分布于黄铁矿与脉石中。锗、镓主要富集在锌精矿中，在铅精矿、硫精矿及尾矿中锗、镓的占有率很低。在电化学调控浮选工艺中，锗、镓在锌精矿的富集得到了大幅度的提高，锗、镓的占有率由87.89%、52.80%分别提高到92.73%、62.68%。

关键词：锗；镓；储量；选矿

中金岭南公司凡口铅锌矿是我国最大的地下开采矿山，也是我国特大型富含锗、镓资源的工业伴生矿山之一。矿山经过30多年的开采，工业+远景金属储量仍在500万t以上，矿床中伴生的锗、镓金属储量大于2000t，按现规模可生产30年以上。凡口铅锌矿是重要铅锌原料供应基地，也是锗原料供应基地：主要用户韶关冶炼厂回收的主要产品有铅、锌、硫、镉、银、汞、锗、铜、金、砷。据1998～2000年有关资料显示．韶关冶炼厂锗的产量占全国的1／3，镓的回收正在开发中。国内铅锌冶炼厂对镓的回收尚处于空白，国外也仅有少数几个发达国家从湿法冶金过程中提取镓，而目前凡口铅锌矿每年向韶关冶炼厂及金狮冶金化工厂提供的锌精矿中锗、镓金属量达50c左右，特别是镓的潜在资源如果得以开

发，将成为企业新的经济增长点。

作为拥有丰富的锗镓资源的凡口铅锌矿，同时也拥有当今世界一流的选矿设备、国际领先的硫化矿电位调控浮选工艺、国内同行业领先的技术经济指标及一支一流的选矿科技队伍；近10年来．与研究院所、大专院校合作，先后成功开发出“快速优先浮选新工艺”、“电位调控浮选”新工艺，投人生产后，取得较大的经济效益。与此同时，对选矿过程中如何充分富集与回收锗、镓，进行了矿床工艺矿物学，锗、镓在选矿产品中的走向跟踪分析等研究，取得了令人满意的结果。

1 凡口铅锌矿锗和镓资源状况

1．1 凡口铅锌矿锗和镓资源地质储量情况

凡口铅锌矿自1968年投产以来，经过30多年的发展，“七五”末形成13采选4500t的综合生产能力，矿山资源前景较好，上部资源的工业储量及深部(-320～-650m)探明远景工业储量达3500万t以上。1993年开始为期10年的深部矿体开拓工程表明，矿山深部资源有增加的迹象，按现有生产能力，服务年限将超过30年。

凡口铅锌矿共进行3期地质勘探。1956年706地质队对凡口铅锌矿进行了首期地质调查，探明伴生锗金属储量C1+C2级1006t，镓金属储量C1+级1085t。1976年932地质队作了第二期勘探工作，探明伴生锗金属储量D级287t，镓金属储量D级237t。1989～1991年凡口铅锌矿进行第三期勘探工作一狮岭深部地质勘探工作，勘探成果于1994年通过广东省矿产储量委员会批准矿山经过30多年的生产，至2000年底还保有锗镓金属储量约2000t以上，锗镓金属都伴生在黄铁铅锌矿石中。企业将继续深化深部及外围地质勘探工作，矿山保有金属储量还将增大。

1．2锗和镓的工艺矿物学

1．2．1 锗和镓的分布特征及赋存状态。

对于凡口铅锌矿不同地段和深度的锗镓分布特征及赋存状态都有过不同程度的研究，1963年韶关地质大队的《广东仁化凡口铅锌矿区水草坪矿床伴生分散元素地质勘探中间性报告》，给出锗、镓的矿石组合样品、单矿物样品和精矿样品的化学分析结果，利用不同的分析、研究方法盎明了锗、镓的分布特征及赋存规律。此后的30年里，有关锗镓元素分布特征及赋存规律的描述都大同小异，归结起来大致如下：锗、镓主要赋存在黄铁铅锌矿石中的闪锌矿矿物中，锗在黄铁矿石中几乎不存在，在闪锌矿中占87.29％～92.81％；镓分布广泛，围岩以及各种不同类型的矿石矿物及脉石中都有镓的存在，闪锌矿中约占50％；锗随着闪锌矿的颜色加深，含量升高．镓则随闪锌矿颜色加深，含量降低；矿物中未发现锗镓的独立相。

1．2．2上部及深部锗镓资源矿物组成对比。

表1为1990年代上部原矿多元素分析，表2为深部矿体原矿多元素分析，试样的选取时综合考虑了深部矿体采矿生产中影响矿石组成的一些因素，具有一定的代表性。

 从表1和表2原矿多元素分析可以看出，上部与深部矿体的原矿相比，有害杂质元素除Cu略有增高外，F、As、Cd、Hg下降幅度较大，主要目的矿物变化不大，其中伴生元素锗、镓含量也比较接近。

从表1和表2可以看出，上部与下部矿体铅锌比例发生了变化，上部铅锌比例为l：2.16，下部为1：1.76，但深部闪锌矿中的锗、镓含量变化不大，表3和表4均反映出这一点：深部锗、镓分布规律与上部相比，役有大的变化。锗、镓都主要分布在闪锌矿中锗在方铅矿、黄铁矿、脉石的分布极少，镓有部分分布于黄铁矿与脉石中。与文献[5]中“镓67％、锗几乎全部赋存于闪锌矿中”的结论相吻台。

2 锗和镓资源在选矿中的回收情况

2．1 上部矿体中锗和镓在选矿流程中的回收情况

矿床中伴生的锗、镓与主元素关系密切，不能通过选矿分离，只能随闲锌矿富集到主产品中，在冶炼过程中回收。

在不同的选矿工艺流程及药剂条件下对锗、镓的浮选行为走向跟踪分析，及1990～1999年10年间3种主要选矿工艺流程锗、镓在选矿各产品中的分布统计结果见表5和表6。

由表5及表6可见，在不同的工艺流程中，锗、镓主要富集在锌精矿中，在铅精矿中的占有率极低，硫精矿及尾矿中锗、镓的占有率则明显下降。随着选矿工艺流程的不断完善和发展，在选矿主产品铅锌指标得到提高的同时，锗、镓的指标也得到不同程度的提高，特别是电化学调控浮选工艺在生产中的应用，使得锗、镓在锌精矿的富集得到了大幅度的提高，锗、镓的占有率由87．89％、52．80％，分别提高到92．73％、62．68％。

如果凡口铅锌矿在今后30年生产过程中，按13．5万t／a金属量(其中锌金属量>9万t)生产，则每年向冶炼厂提供的锌精矿中含锗21．3t，镓32．52t，保证冶炼厂综台回收锗和镓的资源。

2．2深部矿体可选性试验中锗和镓的回收情况

2005年左右．凡口铅锌矿深部矿体将进入实质性的生产开采阶段，其中伴生在深部矿体黄铁铅锌矿石中的锗、镓金属是不容忽视的，据凡口铅锌矿地质科所作的储量地质报告，锗、镓金属储量分别为427．8与3788t。1994年凡口铅锌矿对深部矿体勘探综合样可选性研究试验结果表明，深部矿体参照当时选厂的快速优先浮选工艺可以取得较好的工艺指标。从矿物组成、嵌布特征、氧化态等多方面考查深部矿体矿石可选性比上部矿石更好，伴生有用金属锗、镓的回收情况也比较好。深部勘探综合样可选性小型闭路试验产品伴生元素分析见表7。

由表8可见小型闭路试验铅锌精矿取得了较好的指标，锗、镓主要富集在锌精矿中，锌精矿中的锗、镓品位有了大幅度的提高，镓在锌精矿的占有率有所下降，小型试验与现场生产使用的“快速优先浮选新工艺相比．锗镓的回收基本相同：有关深部矿体选矿还应做详细深人的研究。

3 结语

(1)凡口铅锌矿上部铅锌矿体伴生2100t以上锗镓金属，深部矿体锗、镓金属储量有望扩大。现有选矿工艺流程在保证主要目的矿物回收的同时，最大程度地回收了锗、镓资源，为冶炼过程长期回收锗、镓提供资源保证。

(2)凡口铅锌矿与韶关冶炼厂组成铅锌公司集采、选、冶于一体，为锗镓的集中冶金提取创造了条件．调查、建立、完善锗和镓资源的系统资料非常必要。

(3)选矿对锗、镓资源的最终回收有很大影响，矿山在改进和完善选矿工艺流程，关注主要目的矿物选矿指标提高的同时，兼顾伴生有用元素锗、镓的回收。

(4)韶关冶炼厂ISP工艺对伴生金属锗的回收已达到较好的水平，产量占全国的1／3，而镓则由于各种原因未能回收。冶炼过程中锗、铟、镓走向的调查及回收研究工作已经起步。金狮冶化厂(湿法炼锌)窑渣中镓的回收试验取得了较好指标，已进行半工业试验．镓的回收将成为企业新的经济增长点。

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