新疆某難選銅鋅礦選礦試驗研究

孫志健，葉岳華，李成必，王立剛，劉萬峰，陳經華，劉水紅

（北京礦冶研究總院，礦物加工科學與技術國家重點實驗室，北京 102600）

新疆某難選銅鋅礦選礦試驗研究

孫志健，葉岳華，李成必，王立剛，劉萬峰，陳經華，劉水紅

（北京礦冶研究總院，礦物加工科學與技術國家重點實驗室，北京 102600）

新疆某難選銅鋅礦含銅0.98%，含鋅4.17%。為更好的開發利用該礦產資源，進行了詳細的選礦工藝研究。針對該礦石嵌布粒度細、礦物組成復雜及含有較多易浮脈石的特點，選擇針對性的銅鋅捕收劑和抑制劑，采用銅（鋅）優先浮選—鋅（硫）優先的工藝流程，獲得了較好的選礦指標，銅精礦含銅23.12%，銅回收率86.26%，鋅精礦含鋅44.43%，鋅回收率81.25%。

銅鋅礦；易浮脈石；鐵閃鋅礦；磁黃鐵礦

含易浮脈石硫化礦選礦歷來是選礦中的難題之一。易浮脈石在磨礦過程中常常易泥化，降低礦漿的分散特性，消耗浮選藥劑，影響硫化礦物浮選指標［1］。處理含易浮脈石的礦石基本上有以下幾種方法［2－3］：① 在浮選硫化礦時，用脈石抑制劑（常見CMC、六偏磷酸鈉、水玻璃等）抑制脈石，將脈石礦物抑制到尾礦中；②不對脈石進行處理，而讓其自然進入精礦，然后再用酸浸除之；③利用其天然可浮性，用中性油起泡劑將其預先浮出，然后浮選硫化礦。生產實際中，根據脈石的特點，采取不同的處理方法。鐵閃鋅礦的可浮性常比閃鋅礦差，與黃鐵礦和磁黃鐵礦差別不明顯，鐵閃鋅礦浮選也是選礦中的難題之一［4－5］。本文根據礦石特點，采取不同的措施，解決了新疆某難選銅鋅礦的技術難題。

1 礦石性質

1.1 主要化學成分分析及物相分析

原礦的主要化學成分分析結果見表1，銅物相分析結果見表2。

1.2 礦物組成

礦石中的銅礦物主要為黃銅礦，另有微量的銅藍；鋅礦物為鐵閃鋅礦；鉛礦物為方鉛礦；其他金屬礦物為黃鐵礦、磁黃鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等。脈石礦物主要為石英、方解石、陽起石、鎂鐵閃石，其次為綠泥石、長石及微量的榍石、磷灰石、透輝石、螢石等。具體含量見表4。

1.3 難點分析

1）礦石中銅、鋅礦物嵌布粒度細，不易實現單體解離。當磨礦細度在－0.074mm的占有率為85%時，黃銅礦與閃鋅礦的單體解離度僅分別為67.87%和70.79%。

2）礦石中閃鋅礦的掃描電鏡能譜分析結果顯示閃鋅礦普遍含鐵，Fe的含量范圍為4.21%～7.86%，多為鐵閃鋅礦，可浮性較差。

表1 原礦主要化學成分分析/%

表2 原礦中銅的化學物相分析結果/%

表3 原礦中鋅的化學物相分析結果/%

表4 礦石中礦物含量/%

3）礦石中含有一定量的綠泥石等層狀硅酸鹽礦物，在磨礦過程中易產生泥化現象，對銅、鋅浮選產生一定的不利影響。

2 選礦工藝研究

2.1 方案的選擇

層狀硅酸鹽在磨礦過程中常常易泥化，降低礦漿的分散特性，消耗浮選藥劑，影響硫化礦物浮選指標。硫化礦浮選一般根據易浮脈石的浮游特性考慮預先脫出脈石或者在浮選過程中添加脈石抑制劑將脈石礦物抑制到尾礦中。探索試驗結果表明，該礦的脈石礦物可浮性不強，預先脫出效果不明顯，故采用浮選中添加抑制將易浮脈石礦物抑制到尾礦的方案。

銅鋅浮選流程通常有優先浮選、混合－優先浮選、部分混合浮選、等可浮選等幾種流程。因硫化銅礦物和未被活化的閃鋅礦可浮性差異較大，一般優先浮選工藝流程應用較為廣泛。本礦石中銅礦物主要為黃銅礦，礦漿中存在較少的銅離子，不易對閃鋅礦活化，所以采用優先浮選流程。

2.2 浮選試驗

對該礦石中的銅、鋅分別進行了詳細的條件優化試驗，受篇幅限制，本文僅描述幾個重要因素的試驗研究結果。

2.2.1 銅粗選捕收劑的選擇

該礦石在生產實踐中采用乙黃藥作為選銅捕收劑，銅的回收率僅為78%左右，所以需篩選對銅捕收效果強的特效捕收劑來提高銅的回收率。該礦石中銅嵌布粒度細，需要加強對細粒級銅礦物的捕收。捕收劑種類試驗見圖1。試驗結果表明，BK404的效果較為明顯。BK404是北京礦冶研究總院研發的對細粒級銅礦物捕收性能較好的捕收劑，同時對黃鐵礦和閃鋅礦捕收力弱。

圖1 銅粗選捕收劑種類試驗結果

2.2.2 銅精選抑制劑的選擇

銅粗選過程中未對脈石進行處理，導致粗選產率較大，達到15%左右。根據化學成分判斷影響銅品位的主要有易浮脈石礦物、黃鐵礦和閃鋅礦。對銅粗選的粗精礦進行兩次精選的抑制劑種類試驗，將抑制劑添加在精I作業中，結果見圖2。由圖2可以看出，不添加抑制劑時，銅的作業回收率較高，但是品位僅19%。抑制劑FND和CMC對脈石抑制效果較好，銅精礦可達含銅23%以上。同時選FND做抑制劑是銅精礦中含鋅不到4%，對降低銅精礦含鋅有一定的好處。

圖2 銅精選抑制劑種類試驗

2.2.3 鋅粗選捕收劑的選擇

由工藝礦物學可知，該礦中閃鋅礦含Fe 4.21%～7.86%，多為鐵閃鋅礦。鐵閃鋅礦可浮性較閃鋅礦差，不易獲得較高品位的鋅精礦。該礦中含有1.67%的黃鐵礦和1.11%的磁黃鐵礦。當礦漿p H值為12.8時，硫的作業回收率仍能達到70%以上。考慮到鐵閃鋅礦和磁黃鐵礦的浮選分離難度較大，根據經驗和p H值試驗結果，對該礦選擇高堿度下的鋅優先浮選的工藝流程。該工藝要求鋅粗選既要有較高的鋅回收率和較低的硫回收率。鋅粗選捕收劑種類試驗見圖3。由幾種選鋅捕收劑對比試驗結果可以看出，乙基黃藥的浮選效果較好。

圖3 鋅粗選捕收劑種類試驗結果

2.2.4 浮選閉路試驗

在條件試驗的基礎上，確定采用銅鋅依次優先浮選工藝流程。工藝流程的特點是：銅鋅浮選作業均為“一粗二掃三精”；選銅采用BK404作為捕收劑、FND和硫酸鋅作為抑制劑；選鋅采用乙黃藥作為捕收劑、石灰作為抑制劑；銅粗精礦和鋅粗精礦均不再磨。試驗結果見表5。

表5 閉路試驗結果/%

由表可知，該流程可獲得含銅23.12%，銅回收率86.26%的銅精礦和含鋅44.43%，鋅回收率81.25%的鋅精礦。銅精礦含鋅4.85%，鋅精礦含銅0.75%，銅鋅互含較低。該工藝流程簡單，藥劑成本低，操作穩定，適合于該礦石性質。

3 結論

1）礦石中含銅0.98%、鋅4.17%、硫4.70%，并且含有較多的易浮脈石，礦物多樣且嵌布復雜，屬難選多金屬硫化礦石。

2）采用銅鋅依次優先浮選的工藝流程可獲得含銅23.12%，銅回收率86.26%的銅精礦和含鋅44.43%，鋅回收率81.25%的鋅精礦。銅精礦含鋅4.85%，鋅精礦含銅0.75%，銅鋅互含較低。

3）該工藝流程簡單，藥劑成本低，操作穩定，適合于該礦石，為該礦的高效利用提供了依據。

［1］張心平，羅琳.冬瓜山銅礦石浮選新工藝新程研究［J］.有色金屬：選礦部分，1999，（2）：2－7.

［2］李安全.冬瓜山難選銅礦石分選的原則方案初探［J］.有色金屬：選礦部分，1998（1）：6－9.

［3］吳熙群，李成必，羅琳，等.開發冬瓜山銅礦資源選礦原則方案探討［J］.有色金屬：選礦部分，2003（1）：1－6.

［4］童雄，周慶華，何劍，等.鐵閃鋅礦的選礦研究概況［J］.金屬礦山，2006（6）：8－12.

［5］周躍，周李蕾，周賀鵬，等.鐵閃鋅礦選礦技術的現狀與進展［J］.四川有色金屬，2008（4）：5－7.

The Processing Research on Refractory Copper－zinc Ore in Xinjiang

SUN Zhi－jian，YE Yue－hua，LI Cheng－bi，WANG Li－gang，LIU Wan－feng，CHEN Jing－hua，LIU Shui－hong
（State Key Laboratory of Mineral Processing Science and Technology，Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy，Beijing 102600，China）

The refractory copper－zinc ore in Xinjiang contains Cu0.98%and Zn 4.17%.In order to exploit the resources，detailed laboratory test have been done.Based on fined dissemination，complex mineral composition and containing much floatable gangue minerals，a Cu differential flotation—Zn differential flotation flowsheet was adopted.A good processing index was obtained using special Cu－Zn collector and depressor.The test result is as following：Cu concentrate containing Cu 23.12%with recovery 86.26%，Zn concentrate containing Zn 44.43 with recovery 81.25.

Cu－Zn ores；floatable gangue minerals；marmatie；pyrrhotie

孫志健（1981－），男，河北黃驊人，高級工程師，碩士，主要從事有色金屬礦選礦工藝技術研究。E－mail：sunzhijian＠bgrimm.com。

TD952

A

1004－4051（2014）S2－0267－03

2014－10－22