新疆某氧化銅礦浮選試驗研究

魏邦峰

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

新疆某氧化銅礦浮選試驗研究

魏邦峰

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

針對新疆某氧化銅礦石含銅品位較低且氧化率較高，實驗室小型試驗研究表明，采用常規氧化銅礦浮選藥劑，在弱堿性條件下常規硫化浮選+硫酸銨活化浮選工藝流程，獲得銅精礦品位20.93%，銅回收率為86.27%的指標。

氧化銅礦硫化浮選硫酸銨活化

1 引言

新疆某氧化銅礦，原礦銅品位較低且氧化率較高。該類銅礦石在新疆境內儲量可觀且分布較廣。由于該類氧化銅礦石類型復雜，且有用礦物與脈石易于泥化，藥劑有效作用等問題，找到合理的選礦工藝和藥劑制度，具有重要的意義。

針對該試驗樣礦石性質，通過選礦試驗研究，最終確定了采用常規氧化銅礦浮選藥劑，在弱堿性條件下常規硫化浮選+硫酸銨活化浮選工藝流程，可獲得較為滿意的浮選閉路指標。

試驗證明硫酸銨活化對氧化銅礦常規硫化浮選起到促進作用，主要原因為：1.硫酸銨對氧化銅礦的硫化－黃藥浮選具有硫化促進作用;2.硫酸銨在氧化銅礦的浮選中具有活化作用。這種活化作用經歷了從固相到液相再到固相的相轉移活化過程。

2 礦石性質

試驗樣品礦石銅品位為0.65%，氧化率為55%，礦石中銅礦物以孔雀石、藍銅礦為主，還含有部分的硫化銅礦物，主要是黃銅礦、斑銅礦，脈石礦物以長石、石英、角閃石為主，其次為透閃石、綠泥石等。礦石多元素分析和銅物相分析結果見表1、表2。

表1 礦石多元素分析結果%

表2 礦石銅物相分析結果%

3 試驗研究

3.1原則工藝流程的確定

該試驗樣品屬氧化銅礦石。氧化銅礦浮選，常用的有硫化浮選法，脂肪酸浮選法以及胺類浮選法，以及上述幾種方法的混合使用。礦石可選性試驗中將進行氧化銅浮選方法的探索試驗，通過對比試驗結果找出較適宜的流程方案及藥劑條件以確定原則流程。驗流程及藥劑制度見圖1，試驗結果見表3。

圖1 浮選探索試驗流程圖

表3 浮選探索試驗結果%

由表3結果可知,該礦使用硫化浮選法較使用脂肪酸類浮選法和胺類浮選法獲得的精礦品位較高。脂肪酸類浮選法和胺類浮選法使用時選擇性較差，夾雜現象較重，精礦富集比較低。根據該礦的礦石性質與對比試驗結果，選擇硫化浮選法進行試驗。

3.2磨礦細度試驗

在藥劑用量硫化鈉200 g/t，丁基納黃藥80 g/t，丁胺黑藥40 g/t,2#油30 g/t條件下，按照圖1的流程進行了磨礦細度試驗，由圖2看出隨著磨礦細度的提高，銅精礦品位降低，回收率有所提高，結合銅品位與回收率變化趨勢，確定適宜的磨礦細度-0.074 mm含量為80%。

圖2 磨礦細度試驗結果

3.3礦漿調整劑試驗

該礦石自然PH值呈弱酸性，由于該礦石需硫化作業等因素，選擇合適的礦漿調整劑至關重要。在磨礦細度-0.074 mm含量為80%，硫化鈉200 g/t，丁基納黃藥80g/t，丁胺黑藥40 g/t,2#油30 g/t條件下，按圖1的流程進行了礦漿調整劑試驗。

表4 試驗結果

由表4礦漿調整劑試驗結果可看出，使用調整劑碳酸鈉比石灰銅精礦品位略高，銅回收率接近，結合銅品位與回收率變化趨勢，確定選用石灰1 000 g/t進行后續實驗。

3.4硫化鈉添加方式及用量試驗

試驗中發現該試驗礦樣對于相同用量Na2S選擇不同的添加方式，對回收率起到一定的影響作用。Na2S添加于磨礦中的硫化法較階段添加Na2S硫化法所得精礦品位接近，但銅回收率高約5%。選用Na2S添加于磨礦中硫化法進行后續試驗。

選礦試驗Na2S用量超過500 g/t時,銅回收率均明顯下降。Na2S用量在超過硫化用量后，會對銅起到明顯抑制作用。試驗選用Na2S 500 g/t進行后續試驗。

3.5活化劑種類及用量試驗

在磨礦細度-0.074 mm含量為80%，硫化鈉500 g/t，石灰1000 g/t，丁基納黃藥80 g/t，丁胺黑藥40 g/t, 2#油30 g/t條件下，按圖1的流程進行了活化劑種類及用量試驗。

圖3 硫酸銅用量試驗結果

圖4 硫酸銨用量試驗結果

由圖3和圖4結果對比可知,活化劑的添加對該礦起到不同的作用。添加CuSO4后試驗現象表現為浮選泡沫產品易碎且破滅快，試驗結果表現為銅回收率的大幅降低。添加（NH4）2SO4由尾礦品位對比可看出，其添加對降低尾礦銅品位有一定的幫助作用。選用（NH4）2SO4進行后續試驗。由圖4結果可知,（NH4）2SO4的用量在150 g/t至300 g/t時精礦銅品位保持在11%左右，銅粗選回收率提升至87%左右，由尾礦銅品位對比發現其活化效果較好。隨著（NH4）2SO4用量增加至400 g/t時，精礦銅品位與回收率都呈現下降趨勢。選用（NH4）2SO4200 g/t進行后續試驗。

3.6捕收劑用量試驗

通過捕收劑種類及配比對比試驗，得出該試驗樣品相對有效捕收劑為丁黃藥+丁胺黑藥混合捕收劑，二種藥劑配比為2∶1。在磨礦細度-0.074 mm含量為80%，硫化鈉500 g/t，石灰1 000 g/t，（NH4）2SO4200 g/t,2#油30 g/t條件下，按圖1的流程進行了混合捕收劑用量試驗。

圖5 混合捕收劑用量試驗結果

由圖5結果可知,混合捕收劑用量的升高，回收率呈上升趨勢，銅精礦品位呈下降趨勢，綜合品位與回收率之間的變化，混合捕收劑用量為90 g/t。

3.7閉路試驗

試驗流程及藥劑制度見圖6，試驗結果見表5。

圖6 閉路試驗流程圖

表5 試驗結果%

試驗結果表明，該氧化銅礦經過硫化后，在（NH4）2SO4活化作用下，選用丁黃藥與丁胺黑藥配合作為捕收劑條件下，可得到有效的回收。

4 結語

⑴針對新疆某氧化銅礦的礦石性質，采用硫化鈉硫化浮選，在（NH4）2SO4活化作用下，選用丁黃藥與丁胺黑藥配合作為捕收劑，能取得較理想的選別效果，在原礦含銅0.65%時，經過一段磨礦、一次粗選、一次掃選和二次精選，取得銅精礦品位20.93%，回收率86.27%的技術指標。

⑵試驗證明硫酸銨活化對氧化銅礦常規硫化浮選的起到促進作用，主要原因為：

①硫酸銨對氧化銅礦的硫化－黃藥浮選具有硫化促進作用；

②硫酸銨在氧化銅礦的浮選中具有活化作用。這種活化作用經歷了從固相到液相再到固相的相轉移活化過程。

⑶在“相轉移活化”中，硫酸銨的主要作用表現為下列三個方面：

①增溶作用，即硫酸銨能選擇性地溶解孔雀石表面反應活性大的離子，溶解后的礦物表面易于吸附黃藥；

②傳遞作用，即所溶解的銅離子與硫酸銨結合成銅氨絡離子，加入黃藥后．銅氨絡離子離解，將銅離子傳遞給黃原酸陰離子；

③對黃藥具有增強吸附作用，即硫酸銨的存在能增加黃藥在礦物表面的吸附量，加快吸附過程，同時還阻止了黃原酸銅向溶液解吸．這三種作用構成了硫酸銨對孔雀石“相轉移活化”的實質。

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收稿：2014-07-21

項目資助：自治區科研機構創新發展專項資金《新疆有色金屬科研與產業化創新基地建設》，項目編號2013005。