铅锌矿基本知识概述

　　铅锌矿，是指富含金属元素铅和锌的矿产。铅锌用途广泛，用电气工业、机械工业、军事工业、冶金工业、化学工业、轻工业和医药业等领域。此外，铅金属在核工业、石油工业等部门也有较多的用途。我国的铅锌矿主要集中在云南、内蒙古、甘肃、广东、湖南和广西。

　　一、铅锌的物化性质

　　铅是一种高密度、柔软的蓝灰色金属，温度超过400℃时即有大量铅蒸气逸出，在空气中迅速氧化成氧化铅烟。铅的密度大、硬度小、熔点低、沸点高，对电和热的传导性能差，可吸收放射线，故用于制造放射性物质的容器和用作防护材料。铅能够轻松地与其他金属如锌、锡、锑、砷等形成合金，为工业生产带来诸多便利。例如，铅与锡的合金常用于焊接金属，而与锑的合金则因熔点低而适合制造保险丝等。此外，铅在空气中能生成一层碱式碳酸铅薄膜，这层薄膜能有效保护内部铅不被进一步氧化，从而制造出铅砖或铅衣，用于抵御X-射线及其他放射线的侵害。

　　锌为ⅡB族元素，原子序数为30，相对原子质量为65.38，银白色略带蓝灰色的金属，在常温下密度为7.14 g/cm3，熔点和沸点分别为419.53 ℃和907 ℃。锌的化学性质很活泼。在化学反应中以两个价电子参与成键，如ZnO，ZnCO3，Zn(NO3)2和ZnCl2等。室温下，锌在干燥空气中很稳定，但超过200 ℃时，锌被迅速氧化。

　　二、铅锌的性状

　　铅是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。它是最软的重金属之一，也是比重大的金属之一，具蓝灰色，硬度1.5，比重11.34，熔点327.4℃，沸点1750℃，展性良好，易与其它金属(如锌、锡、锑、砷等)制成合金。

　　锌从铅锌矿石中提炼出来的金属较晚，是古代7种有色金属(铜、锡、铅、金、银、汞、锌)中最后的一种。锌金属具蓝白色，硬度2.0，熔点419.5℃，沸点911℃，加热至100～150℃时，具有良好压性，压延后比重7.19。锌能与多种有色金属制成合金或含锌合金，其中最主要的是锌与铜、锡、铅等组成的黄铜等，还可与铝、镁、铜等组成压铸合金。

　　三、铅锌的来源

　　1.成矿物质来源：铅锌主要来自于地壳中富含铅锌元素的岩和流体。富含铅锌元素的岩浆在地壳深处形成，并通过地质作用和流体运移带来成矿物质。

　　2.地质构造：铅锌矿通常与构造断裂、变形和岩浆活动有关。构造断裂和构造变形可以提供矿液运移通道和聚集空间，岩头活动则为铅锌矿提供热液成矿环境。

　　3.沉积环境：铅锌矿的形成与某些沉积环境，如海底喷流沉海相碳酸盐沉积和流体作用有关。这些沉积环境提供了成矿矿液的来源和沉积物的堆积空间。

　　4.成矿作用：铅锌矿的成矿作用包括热液流体的输运、热液与岩石的相互作用和成矿元素的沉淀等过程。常见的成矿作用包括硫化沉淀作用、氧化还原作用和离子交换作用。

　　5.成矿温度和压力条件：铅锌矿的形成和分布与特定的温度和压力条件有关。一般来说，铅锌矿主要形成于低温、中低压和中低温压力条件下。

　　四、铅锌的作用

　　铅主要用于制造铅蓄电池;铅合金可以用来铸铅字和焊料;铅还被用来制造放射性辐射和X射线的防护设备。铅被用作建筑材料、醋酸铅电池、子弹和炮弹，也用于焊接、奖杯和一些合金。铅还可以制成开花弹(又称达姆弹)。铅在地壳中的含量很少，直到今天，方铅矿(PbS)仍是铅提取的主要来源。在古代，人们不小心把方铅矿扔进了篝火里。它首先被烧成氧化物，然后被碳还原成金属铅。铅的表面在空气中可以形成碱式碳酸铅膜，防止内部再次被氧化。制作铅砖或衣服来防IX射线和其他辐射。用于制造合金。由等量铅和锡组成的焊条可用于焊接金属。制作活字金，铅锑合金的熔点，用于制造保险丝。可用于制造铅弹。旧铅不仅纯净致密，而且放射性比新开采的金属低得多，是高精度物理实验中制作屏蔽装置的理想材料。

　　锌是有色金属的重要原料。目前，在有色金属的消费中，锌仅次于铜和铝。金属锌具有良好的压延性、耐磨性和耐腐蚀性，可以与各种金属制成理化性能越来越优异的合金。原锌企业生产的重要产品有:金属锌、锌基合金和氧化锌。这些产品应用广泛，它们在以下几个方面很重要:

　　1、镀锌。用作防腐涂料(如镀锌板)，广泛用干汽车、建筑、船舶、轻工等行业，约占锌消耗量的462%。锌具有优异的耐大气腐蚀性，因此用于钢和钢布局部件的外观涂层是重要的。镀锌合金表面氧化后会形成一层对称、精密的碱式碳酸锌ZnCO3o3Zn(OH)2氧化膜，该氧化膜具有防止霉菌生长的作用。由于锌合金板材具有良好的耐大气腐蚀性能，近年来西方国家开始将其作为屋顶覆盖材料进行试验。其使用寿命可长达120-140年，可以接受重复使用，而镀锌铁板作为屋面材料的使用寿命通常为5-10年。

　　2、制造铜合金材料(如黄铜)，用干汽车制造和机械行业，约占锌消费量的156%。锌具有实用的机械性能。锌的强度和硬度都不高，加入铝、铜等合金元素后，其强度和硬度都大大提高。特别是随着锌铜钛合金的出现，其综合力学性能已经接近或达到了铝合金、黄铜、灰铸铁的水平，抗蠕变性能有了很大的提高。因此，锌铜钛合金被广泛应用于五金生产中。

　　3、用于铸造锌合金。作为重要的压铸件，用于汽车、轻工等行业，约占锌消耗量的152%。许多锌合金具有优导的比强度，单程加干率可达608-809，良好的中压性能，深冲，自润滑，延长模且寿命。可通过钎焊或电阻焊或电弧焊(在氦气中)进行焊接，并可在外观上进行电镀和喷漆处理。在一定条件下具有良好的切削性能和超塑性。此外，锌具有良好的抗电磁场能力，锌的导电率是标准电工铜的299，在射频扰民的地方，锌板是非堂有用的屏药材料。同时，由于锌是黑白磁性的，所以可以用作仪器零件、仪器外壳和货币的材料。另外，锌本身及其与其他金属的碰撞不会产生火花，所以可以作为地下防爆的东西。

　　4、用来制造氧化锌。广泛用于橡胶、油漆、搪瓷、医药、印刷、纤维等行业，约占锌消费量的118%。

　　5、用于制造干电池，以锌饼和锌板的形式出现，约占锌消耗量的131%。锌具有合适的化学性质。锌能与NH4CI反应，释放H+正离子。

　　五、铅锌的分布情况

　　全球铅资源主要分布在澳大利亚、中国、秘鲁、墨西哥和美国等地。澳大利亚的铅矿储量为3700万吨，占全球铅矿储备量的41%，为全球排名第一。中国的铅矿储备量为1800万吨，占全球铅矿储备量的20%。另外，北美洲的美国密苏里东南区、密西西比河谷区以及三州成矿区也有一定的铅资源分布。

　　全球锌矿资源主要集中在澳大利亚、中国、秘鲁、墨西哥、美国、印度和哈萨克斯坦等国家，其中这些国家的锌矿储量占世界总储量的72%。中国是全球最大的锌矿生产国家之一，但其锌产量在全球范围内占比较小，约为3%。全球锌精矿供给情况中，2021年全球锌精矿产量为1279万吨，其中有33%的产量来自中国，其次是秘鲁和澳大利亚。

　　六、我国主要的铅锌矿区

　　中国铅锌矿产资源分布广泛，但储量主要集中在几个关键省区。目前，已有27个省、区、市进行了铅锌资源的发现与勘查。然而，从资源富集程度和现有保有储量来看，最主要的储量集中于6个省区。这些省区中，铅锌合计储量超过800万吨的包括云南(2691万吨)、内蒙古(16087万吨)、甘肃(1149万吨)、广东(1032万吨)、湖南(859万吨)和广西(880万吨)，这6个省区的总储量为8298万吨，占全国铅合计储量12992万吨的近六成。从经济区域来看，这些主要储量集中于中西部地区，其中铅储量占比达到8%，锌储量占比为8%。这种分布特点深刻影响了中国铅锌产业的布局和发展，中西部地区成为了铅锌矿开采、冶炼和加工的核心区域，相关产业在这些地区的经济结构中占据了举足轻重的地位，同时也极大地推动了当地的就业和基础设施建设。

　　七、铅锌矿石选矿工艺流程

　　自然界中铅锌矿物紧密共生，极少以单一金属矿床存在，因此铅锌矿石的选矿分离与回收是一项复杂而关键的工艺。现代铅锌矿石选矿工艺流程主要采用浮选法，其核心在于根据铅、锌硫化物表面物理化学性质的差异，通过药剂使其一种疏水(上浮)，另一种亲水(下沉)，从而实现分离与富集。一套完整的铅锌矿石选矿工艺流程通常包括破碎筛分、磨矿分级、浮选分离、精矿脱水及尾矿处理等核心环节。

　　铅锌是一种重要的金属，具有广泛的应用场景和重要的经济价值。未来，随着科技的不断进步和工业的不断发展，铅锌将会有更广泛的应用场景和更重要的作用，为人们的生产和生活带来更多的便利和效益。