提高某銅礦硫精礦中鐵品位浮選試驗研究

徐協剛

(新疆阿舍勒銅業股份有限公司 哈巴河 836700)

福建某銅礦選礦廠目前選硫浮選工藝流程為在選銅之后進行“一粗一精一掃”浮選作業，所得硫精礦硫品位在45%左右，鐵品位在39%～43%波動。為獲得優質的硫鐵精礦，提高硫精礦附加價值，便于硫精礦在后續冶煉加工中可不經富集直接生產鐵精礦，進一步提高經濟效益，促進企業長遠發展，需提高和穩定硫精礦綜合品位。經分析，影響硫精礦中鐵品位提高的原因可能有脈石礦泥夾帶、浮選調漿不足及精選富集不夠等因素。為此，進行了利用選礦方法提高紫金山金銅礦硫精礦中硫鐵品位的相關試驗研究，試驗目標是將硫精礦S+Fe綜合品位提高到90%以上。

1 硫精礦產品性質

分析檢測的硫精礦取自該銅礦生產的硫精礦產品，其中礦樣硫品位43.66%，鐵品位39.52%。試樣中主要金屬礦物為黃鐵礦，少量輝銅礦-藍輝銅礦。脈石礦物絕大多數為石英，其次有少部分粘土礦物。樣品多元素分析結果如下：

表1 硫精礦多元素分析結果 %

化學多元素分析結果表明，除部分黃鐵礦與脈石連生體的影響外，試驗樣品中夾帶有一定數量的脈石礦泥也是硫精礦品位較低的原因之一。

2 試驗方案

試驗目的是既要提高硫精礦品位，以達到制酸燒渣含鐵品位可直接滿足后續冶煉要求，又要確保硫鐵綜合回收率。試驗取生產現場銅掃選尾礦作為硫浮選原礦試驗樣，針對可能影響富集效果的選硫活化劑種類、水玻璃分散調漿效果、選礦藥劑作用時間、浮選礦漿濃度等條件進行試驗，并考察增加精選次數的工藝可行性。

2.1 活化劑種類探索試驗

該銅礦選礦廠浮選工藝為分步優先浮選流程，在強堿性介質中進行銅硫分離，大量的石灰形成高堿高鈣介質條件，使黃鐵礦受到抑制，一定程度上亦影響到后續浮選作業中硫精礦鐵的富集。考慮到硫酸為強酸藥劑，存在安全環保隱患且易腐蝕設備管道。試驗用 CuSO4、FeSO4、Na2CO3、硫酸銨等藥劑作為硫鐵選別活化劑。試驗原礦S、Fe品位分別為3.56%、3.11%，在粗選作業丁基黃藥用量為20g/t、2#油10g/t、浮選礦漿濃度30%，調整活化劑種類及用量進行試驗，開路試，試驗驗流程為一粗一精選硫作業，結果見表2：

表2 不同種類活化劑試驗對比結果

試驗結果表明：相關調整劑對提高精礦品位影響不大，當硫粗選作業中添加FeSO4作為活化劑時，S+Fe品位最高，綜合考慮試驗指標、藥劑成本，選取FeSO4作選硫活化劑,礦漿pH值為弱堿性。

2.2 水玻璃用量試驗

水玻璃是常見脈石礦物的有效抑制劑，為了提高硫鐵精礦品位，特開展水玻璃用量試驗，水玻璃試驗用量取0、200、500、1000g/t共四組，固定其他條件：粗選作業丁基黃藥用量20g/t、2#油用量10g/t、礦漿濃度30%，試驗原礦S、Fe品位分別為3.56%、3.11%，水玻璃用量影響試驗結果見表3。

表3 水玻璃用量試驗結果

可見：隨著水玻璃用量的增加，雖然硫鐵精礦品位有所提高，但回收率有所下降，考慮到水玻璃用量過大，會對精礦有所抑制，且水玻璃加入過多，會使精礦過濾比較困難。選定水玻璃用量為200g/t。

2.3 藥劑作用時間

在浮選過程中，礦漿與藥劑的攪拌強度及作用時間一定程度上影響到有用礦物礦化效果。改變藥劑作用時間，進行選硫調漿試驗。試驗樣直接取自生產現場銅掃選尾礦樣，在實驗室小型浮選機條件下進行一段硫粗選作業，丁基黃藥捕收劑用量20g/t,改變調漿作用時間，試驗原礦品位3.40%、2.68%，試驗結果見表4。

表4 調漿選硫試驗浮選指標對比

由表4試驗結果可知，在相同的浮選工藝流程及藥劑制度條件下，隨著粗選作業前調漿作用時間的延長，粗選硫精礦硫品位略有下降，回收率有所提升。綜合精礦品位、回收率指標，延長浮選調漿時間，有利于選硫作業回收率的提高，試驗調漿時間以2min為宜，在強化硫有效回收的同時確保硫鐵精礦品位。

2.4 硫精礦二次富集試驗

針對當前硫精礦產品中鐵品位偏低，考慮強化精選作業富集效果。采用硫精礦再精選的方法進行硫鐵的深度富集，取生產現場硫精礦作試驗樣,固定浮選時間3min,丁基黃藥捕收劑用量5g/t,改變精選作業濃度，探索二次精選作業濃度對精選富集影響。試驗硫精礦硫鐵品位分別為42.47%、40.68%，試驗結果見表5。

由試驗結果可知，增加硫精選有利于提高選硫鐵精礦綜合品位，其中，當硫二次精選浮選濃度在28%～32%左右，硫精礦富集效果較好，S+Fe品位＞90%，且綜合回收率較高。當精選作業濃度高于32%時，精礦品位逐步下降，綜合精礦產品質量和回收率要求，適宜的浮選濃度應控制在28%～32%作業。

表5 浮選濃度對二次精選影響試驗對比結果

3 閉路試驗

結合相關條件試驗探索，采用“一粗兩精一掃”工藝流程進行閉路試驗，其試驗流程見圖1，試驗結果見表6。

表6 閉路試驗結果

圖1 閉路試驗流程圖

由試驗結果可見：經過一粗兩精兩掃浮選作業，閉路試驗取得了較好的浮選指標，S+Fe綜合品位達到91.75%，硫、鐵回收率分別達到51.62%、56.68%。

4 結語

鐵原料的要求，硫精礦的附加值大大提高。

（1）以FeSO4作活化劑、水玻璃作分散劑及較低精選作業濃度可取得較好的浮選指標。藥劑作用時間適宜控制在一定范圍內，攪拌不充分或過分攪拌都不利于銅鋅綜合指標控制。

（2）增加硫精選次數進行硫鐵的深度富集，能夠獲得高質量的硫精礦。二次精選后，硫精礦品位含硫47.12%、含鐵44.63%，S+Fe綜合品位達91.75%。

（3）通過選礦方法有效提高了硫精礦中含鐵品位，該高品位硫精礦產品完全滿足制酸燒渣作為煉

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