某難選銅硫礦石的選礦工藝研究

莊杜娟

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

某難選銅硫礦石的選礦工藝研究

莊杜娟

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

根據(jù)新疆某銅硫礦物的礦石特性，在工藝礦物學(xué)研究和小型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過采用新型捕收劑ZK-1對(duì)銅硫礦物進(jìn)行了選別，得到含銅21.75%，銅回收率為87.4%的銅精礦，獲得了較好的選礦工藝指標(biāo)。

浮選銅硫分離捕收劑ZK-1

銅硫分離是指對(duì)有用含硫礦物主要是磁黃鐵礦和黃鐵礦等的分離作業(yè)。而對(duì)于銅硫分離，浮選法使用的最為廣泛，浮選法中捕收劑的研究是非常重要的一個(gè)方向。傳統(tǒng)的銅硫浮選是在礦漿中加入大量的石灰，在高堿的環(huán)境下使用黃藥或黑藥抑硫浮銅，此工藝已非常成熟，分離效果較好，但是在使用中會(huì)使得生產(chǎn)設(shè)備腐蝕及管路結(jié)垢、固結(jié)、堵塞，礦山廢水排放不達(dá)標(biāo)，有價(jià)伴生元素難以得到綜合回收等問題。因此，對(duì)于分離難選銅硫礦物，研究高效的捕收劑在低石灰用量的情況下實(shí)現(xiàn)銅硫有效分離，提高有用礦物的綜合回收，具有非常重要的實(shí)踐意義。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦多元素分析及物相分析

新疆某銅礦石為熱液強(qiáng)烈蝕變變質(zhì)的原生硫化銅礦，礦物氧化程度較高，礦石類型主要為含銅石英巖型、含銅黑云母矽卡巖型、含銅磁黃鐵礦大理巖型等。礦物組成復(fù)雜，含硫銅礦物主要是黃鐵礦、磁黃鐵礦，磁黃鐵礦占比有用礦物含量比例較大，黃鐵礦和磁黃鐵礦的嵌布粒度較細(xì)，還含有一定比例的磁鐵礦，屬于難選礦物。主要脈石礦物為石英、黑云母、白云母、蛇紋石、滑石、綠簾石、方解石等。原礦化學(xué)組成及物相分析分別見表1、表2。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果%

表2 原礦物相分析結(jié)果%

1.2 礦石組成

該礦石金屬礦物主要有磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、赤銅礦、褐鐵礦等。非金屬礦物主要有石英、黑云母、白云母、綠簾石、方解石、綠泥石等。

硫鐵礦物主要為磁黃鐵礦和黃鐵礦，黃鐵礦嵌布粒度相對(duì)較細(xì)，與銅礦物嵌布關(guān)系較復(fù)雜，黃鐵礦中還有部分微細(xì)包裹銅礦物，因此兩者解離困難，會(huì)影響銅的選別指標(biāo)。

2 小型試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方案的制定

根據(jù)工藝礦物學(xué)研究結(jié)果可知，該礦石含銅礦物與黃鐵礦嵌布關(guān)系較復(fù)雜，因此，原則方案定為抑硫浮銅，結(jié)合前期探索試驗(yàn)，決定采用銅的高效捕收劑ZK-1來處理該礦石，通過分步添加石灰來抑制黃鐵礦，水玻璃抑制硅酸鹽脈石礦物，采用捕收劑ZK-1對(duì)銅進(jìn)行捕收，實(shí)現(xiàn)在低堿度條件下銅硫分離。

2.2 主要工藝參數(shù)的確定

2.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

合適的磨礦細(xì)度，須使得目的礦物最大程度的解離，且又不過粉碎，為浮選取得良好指標(biāo)奠定基礎(chǔ)。本研究為分析浮選效果同磨礦細(xì)度的關(guān)系，進(jìn)行了磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，綜合考慮了礦物性質(zhì)和工藝流程，決定設(shè)計(jì)磨礦細(xì)度為-0.074 mm占65%、75%、85%、90%，試驗(yàn)流程和藥劑制度見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度對(duì)銅浮選的影響

由圖2可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，精礦中銅的品位先增后減，而回收率不斷增加，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量76%時(shí)，銅品位最高為19.21%，回收率為87.2%，考慮到現(xiàn)場(chǎng)選礦工藝和鐵礦磁選細(xì)度條件，粗選適宜的磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量75%。

2.2.2 浮選石灰用量試驗(yàn)

試驗(yàn)以石灰為黃鐵礦的抑制劑和礦漿pH調(diào)整劑，試驗(yàn)流程如圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 石灰用量對(duì)銅浮選的影響

由圖3可知，隨著粗選中石灰用量的增加，粗精礦中銅的品位和回收率均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)石灰用量為1 500 g/t時(shí)，粗精礦含Cu 7.69%，Cu回收率為82.36%，銅精礦指標(biāo)最優(yōu)，因此，后續(xù)試驗(yàn)將采用粗選中調(diào)整劑石灰用量為1 500 g/t。

2.2.3 捕收劑ZK-1的用量試驗(yàn)

捕收劑的選擇對(duì)浮選至關(guān)重要，因此，試驗(yàn)分別對(duì)丁基黃藥、丁銨黑藥、硫胺脂、Z-200及ZK-1等捕收劑進(jìn)行浮選探索試驗(yàn)，結(jié)果顯示ZK-1對(duì)該銅硫礦石具有較好的選擇捕收性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了ZK-1的用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 ZK-1用量對(duì)銅浮選的影響

由圖4可知，隨著ZK-1用量的逐漸增加，粗精礦中銅的品位不斷上升，回收率先上升后下降，當(dāng)ZK-1的用量為60 g/t時(shí)，粗精礦銅品位為9.6%左右，回收率達(dá)到峰值90%左右，當(dāng)繼續(xù)增大ZK-1的用量，粗精礦中銅的回收率開始下降。綜合考慮，粗精礦中捕收劑ZK-1的用量為60 g/t。

2.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖5 閉路試驗(yàn)流程圖

表3 閉路試驗(yàn)結(jié)果%

由表3可知，閉路試驗(yàn)數(shù)質(zhì)量流程圖可知，此次的藥劑制度對(duì)該礦物具有較好的選擇性，獲得了含Cu 21.75%，Cu回收率87.4%的精礦，試驗(yàn)結(jié)果取得良好的試驗(yàn)指標(biāo)。

3 結(jié)論

（1）原礦樣中Cu含量1.19%，S含量6.95%，礦物組成復(fù)雜，含硫銅礦物主要是黃鐵礦、磁黃鐵礦，磁黃鐵礦占比有用礦物含量比例較大，黃鐵礦和磁黃鐵礦的嵌布粒度較細(xì)，還含有一定比例的磁鐵礦，屬于難選礦物。脈石礦物主要為石英、黑云母、白云母、蛇紋石、滑石、綠簾石、方解石等。

（2）在工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上確定采用抑硫浮銅的工藝，分段添加石灰，并在粗選作業(yè)時(shí)添加水玻璃以抑制硅酸鹽脈石礦物，通過新型捕收劑ZK-1對(duì)含銅礦物進(jìn)行有效捕收選別，實(shí)現(xiàn)了低堿度條件下的銅硫分離，最終獲得了含銅21.75%，銅回收率為87.4%的銅精礦。

收稿：2014-05-15