黃沙坪復雜銅鉛鋅多金屬硫化礦銅回收浮選研究

張小凌

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

黃沙坪復雜銅鉛鋅多金屬硫化礦銅回收浮選研究

張小凌

(湖南有色金屬研究院,湖南長沙 410015)

根據原礦的礦石性質,試驗研究了黃沙坪復雜銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選綜合回收銅的選礦工藝流程。試驗研究表明對含銅0.114%、鉛3.43%、鋅6.56%的原礦,獲得了含銅21.58%、回收率20.05%的銅精礦。

復雜銅鉛鋅多金屬硫化礦;抑制劑;捕收劑

復雜銅鉛鋅多金屬硫化礦是選礦界公認的難題,對低品位的銅鉛鋅礦綜合回收銅一直是選礦工作者關注的課題,其分離技術在選礦領域開展了許多年的試驗研究。目前已有不少的新成果應用到實踐中,正產生著重要的經濟效益。近幾年國內外對復雜銅鉛鋅混合礦主要采用兩種典型的工藝流程: (1)銅鉛混浮再分離工藝流程。其特點為采用黑藥或黃藥捕收劑混合浮銅鉛,再加組合抑制劑抑制鉛硫,從而實現銅鉛混合精礦分離;(2)優先工藝流程,隨著選礦藥劑的發展,出現了選擇性好的銅礦物捕收劑如Z-200號、SN-43等等,從而實現了優先浮銅的選礦工藝。

本文就黃沙坪復雜銅鉛鋅多金屬硫化礦綜合回收銅進行研究,采用高效捕收劑與抑制劑相結合的優先浮選的工藝流程,使得銅得到有效回收。

1 原礦的工藝礦物學特征

對礦物進行了化學多元素分析,分析結果列于表1。

表1 礦石化學多元素分析結果 %

化學多元素分析的結果表明:礦石主要的化學成分是Fe、CaO、SiO2、S、Zn、Pb,以及Al2O3、MgO、C等。主要回收的有價元素為Pb、Zn,可供綜合回收的有價元素為Cu。

主要礦物及其相對含量列于表2。

表2 原礦中的主要礦物組成及其相對含量 %

礦石中的銅礦物主要以黃銅礦等原生硫化銅的形式存在,原生硫化銅約占85.96%;其次以斑銅礦、黝銅礦、銅藍、輝銅礦等次生硫化銅礦物的形式存在,約占 11.4%;銅的氧化率較低,氧化銅約占2.63%。

礦石中的銅礦物主要是黃銅礦,多呈細粒狀,甚至呈乳濁狀存在于鐵閃鋅礦中,其次呈細粒嵌于黃鐵礦、鐵閃鋅礦粒間;早期形成的黃銅礦多被方解石等脈石礦物交代侵蝕,呈微粒狀、蠕蟲狀的殘余形態。其他銅礦物含量甚微,包括黝銅礦、輝銅礦、斑銅礦等。其中:黝銅礦主要呈微細粒嵌于鐵閃鋅礦中;輝銅礦、斑銅礦主要呈細粒嵌于黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化物粒間。

銅礦物嵌布粒度細小,在原礦磨礦分級產品中的解離度也甚低,礦石磨礦至70%-74μm,銅礦物在37μm以上的粒級解離度甚低,不足20%,在-37μm,解離度可達65%以上,但總體上解離度僅為35%。

2 銅回收條件試驗

2.1 銅粗選抑制劑條件試驗

銅粗選過程既要考慮鉛鋅金屬在銅粗精礦中的損失,又不能過分抑鉛,影響下一步鉛的回收,為此進行了抑制劑的條件試驗,試驗流程如圖1所示,試驗結果列于表3。

圖1 銅粗選條件試驗工藝流程

表3 銅粗選抑制劑條件試驗結果

從表3實驗結果可知,不添加抑制劑,銅粗礦中銅品位及回收率均較高,但鉛鋅含量也最高,添加石灰+硫酸鋅+亞硫酸鈉組合抑制劑與添加硫酸鋅+亞硫酸鈉+硫酸亞鐵組合抑制劑均能較好地降低銅粗精礦中的鉛鋅含量,但石灰+硫酸鋅+亞硫酸鈉組合抑制因石灰的加入,銅粗礦中鉛鋅互含下降的同時,也降低了銅的回收率。說明石灰對銅有一定的負面影響,對銅也有一定的抑制作用,故最終選用硫酸鋅+亞硫酸鈉+硫酸亞鐵組合抑制劑。

2.2 銅粗選捕收劑條件試驗

固定抑制劑用量和磨礦細度,在同等捕收劑用量情況下進行銅捕收劑的選擇試驗,工藝流程圖如圖1所示,試驗結果列于表4。

從表4試驗結果來看:以乙黃藥、丁胺黑藥為捕收劑,銅粗精礦中鉛品位及回收率均較高,鉛金屬在銅粗精礦中的損失多。而用Z-200為捕收劑具有明顯的優勢,選擇性好,鉛金屬在銅粗精礦中的損失少,考慮到盡可能提高銅的回收率,以Z-200配以少量捕收能力較強的乙黃藥混合作為捕收劑,既可保證銅的回收率又可使互含不至于過高,且乙黃藥價格比Z-200便宜。故確定使用Z-200與乙黃藥混合作為浮銅的捕收劑。

表4 銅粗選捕收劑條件試驗結果

3 銅回收全開路流程試驗

綜合上述試驗條件,進行了銅回收全開路流程試驗,以驗證所確定條件的準確性,并為銅回收閉路試驗提供依據。銅回收開路試驗流程如圖2所示,實驗結果列于表5。

表5 銅回收全開路流程試驗結果 %

4 銅回收閉路流程試驗

在銅回收全開路流程試驗基礎上,進行了銅回收閉路流程試驗。從開路試驗結果來看:銅中礦1的產率較大,銅中礦1按順序返回至粗選作業,將導致粗精礦量不斷增加,惡化了粗精礦的質量,中礦在流程內部惡性循環,致使閉路試驗難以進行下去,故將銅中礦1返回至粗選尾礦,經過上述調整,保證了銅粗精礦的質量,可以得到較為理想的指標。銅回收閉路試驗流程如圖3所示,試驗結果列于表6。

圖2 銅回收開路試驗流程圖

表6 銅回收閉路流程試驗結果 %

圖3 銅回收閉路試驗流程圖

5 結 論

1.依據礦石特性,采用優選浮銅的全優先浮選流程來回收銅資源。試驗了幾種捕收劑和抑制劑的實驗效果,最終選用硫酸鋅+亞硫酸鈉+硫酸亞鐵組合抑制劑,使用Z-200與乙黃藥混合作為浮銅的捕收劑,取得了較好的實驗效果。

2.采用浮銅工藝的優先浮選工藝流程,其特點是:充分利用有用礦物可浮性的差異,在銅粗選時不抑鉛只抑鋅,選用選擇性較好的捕收劑優先浮銅,銅精選添加少量無毒的水玻璃合劑微弱抑鉛,獲得合格的銅精礦。在閉路實驗中所獲得的銅精礦質量為:銅品位為21.58%,銅回收率為20.05%。

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Research on Huangshaping Complex Cu-Pb-Zn Polymetallic Sulphide Flotation

ZHANGXiao-lin
(Hunan Research Institute of Nonferrous Metals,Changsha410015,China)

According to the properties of raw ore,a beneficiation process flow of complex Cu-Pb-Zn polymetallic sulphide was tested to recover copper synthetically.The experimental study has shown that from the ore containing copper 0.114%,lead 3.43%,zinc 6.56%,it obtained the copper 21.58%,recovery ratio 20.05%copper concentrate.

complex Cu-Pb-Zn polymetallic sulphide;inhibitor;collector

T952

A

1003-5540(2011)01-0009-04

張小凌(1981-),男,助理工程師,主要從事資源綜合利用和選礦工藝研究工作。

2010-10-20