都龍礦區銅粗精礦銅硫分離試驗研究

李品福

（云南華聯鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

云南華聯鋅銦股份公司都龍礦區，是我國繼云南個舊和廣西大廠之外的又一大型、含有大量共伴生稀貴金屬的銅鋅錫多金屬礦床，含銦5669噸、鋅324萬噸、錫30萬噸，銦保有儲量居全國第一，錫儲量居全國第三，鋅儲量居全省第三。由于礦石中的銅礦物、鋅礦物、錫石和硫化鐵等礦物嵌布粒度細，共生關系密切，導致銅-鋅和銅-硫分離困難、銅精礦中金屬互含嚴重，而曾經一度被判為不能經濟有效利用的“呆”礦[1]。

經過多年的研究與實踐，探索出了該低品位伴生銅礦的選礦工藝流程，即銅鋅硫混合浮選-抑鋅浮選-銅硫分離的選礦工藝流程。本文針對銅精選中的銅-硫分離進行了試驗研究，并取得了良好的試驗效果，為該伴生銅礦的高效回收提供技術支撐。

1 礦石性質及試驗方法

1.1 礦石性質

都龍礦區礦石性質較為復雜，重要金屬元素銅、鋅、鐵、錫、鐵等都主要以獨立礦物形式存在。其中，銅礦物主要為黃銅礦，經顯微鏡下觀察，黃銅礦與閃鋅礦關系最為密切，多以包裹體的形式嵌布在閃鋅礦中，閃鋅礦中包裹的黃銅礦一般嵌布粒度較細，多數呈乳滴狀嵌生的黃銅礦不能充分單體解離，這是影響銅有效選別的重要礦物學因素。除與閃鋅礦緊密共生外，也常見黃銅礦與黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂等礦物緊密共生，其中黃銅礦或與磁黃鐵礦呈簡單共邊結構或以細粒包體形式嵌布在磁黃鐵礦中，多數黃銅礦充分單體解離十分困難；除此之外，黃銅礦也與閃鋅礦一起嵌布在毒砂的裂隙中，磨礦作業時黃銅礦雖然嵌布粒度細，但易于與毒砂單體解離，易于銅精礦降砷[1，2]。

1.2 試驗方法

圖1 條件試驗流程圖

稱取具有代表性300g礦樣裝入XMQ－Φ240×90型球磨機中磨至所需粒度，磨后的礦漿轉入1.5L的XFD型單槽浮選機中，礦樣經加藥調漿后，依次進行銅粗精礦粗選和精掃選試驗；銅硫分離粗選作業所得的泡沫產品在0.5L的XFD型單槽浮選機中進行精選試驗。

浮選時間根據實際浮選情況進行調節,刮泡完畢后將得到的浮選樣品進行過濾和烘干處理，浮選獲得的最終泡沫產品及槽內產品分別稱重，制樣后進行化驗分析，條件試驗流程圖見圖1。

2 試驗研究

2.1 銅硫分離石灰用量試驗

在浮選領域，石灰是最便宜二易得到的黃鐵礦抑制劑，主要通過提高礦漿的pH值使黃鐵礦表面發生氧化，生產氫氧化亞鐵和氫氧化鐵親水性薄膜。此外，由于鈣離子的存在而使黃鐵礦表面形成硫酸鈣、碳酸鈣和氧化鈣的水合物薄膜，從而抑制黃鐵礦[3，4]。

銅粗精礦中含有大量的黃鐵礦和礠黃鐵礦，嚴重影響銅精礦品位，為了抑制黃鐵礦的上浮，在再磨細度-0.045mm占91%前提下，進行了石灰用量條件試驗，試驗結果見圖2。試驗結果表明：隨著石灰用量的增加，銅粗精礦中銅的品位呈現出較好的上升趨勢，但銅粗精礦的銅作業回收率顯著下降，說明石灰在抑制黃鐵礦的同時，也抑制了銅礦的上浮，與不添加石灰相比，選擇性抑制效果不佳。因此，黃鐵礦的抑制劑不考慮石灰。

圖2 石灰用量試驗結果

2.2 銅硫分離BD用量試驗

BD抑制劑是由北京礦冶研究總院提供的硫鐵礦有效抑制劑，為了驗證其效果，進行了銅硫分離BD抑制劑用量試驗，試驗結果見圖2。

試驗結果表明：隨著BD用量的增加，銅粗精礦中銅的品位逐漸增加，但銅粗精礦的作業回收率逐漸下降，下降的幅度遠遠低于石灰，因此采用BD作為硫鐵礦的抑制劑，適宜的BD用量為20g/t。

圖3 BD用量試驗結果

2.3 銅硫分離再磨細度試驗

圖4 銅硫分離再磨細度試驗結果

圖5 銅硫分離閉路試驗流程

對銅粗精礦進行了顯微鏡下觀察，超過半數的黃銅礦為連生體，黃鐵礦含量高，為了得到合格的銅精礦品位和較好的回收率，需要進行再磨使銅礦物充分解離試驗[5]。銅硫分離再磨細度試驗結果見圖4。

試驗結果表明：隨著再磨細度的增加，銅粗精礦中銅的品位逐漸增加，但銅粗精礦的作業產率、作業回收率逐漸下降，綜合考慮銅精礦的品位和回收率，適宜的再磨細度為-0.045mm占86%。

2.4 銅硫分離作業閉路試驗

表1 閉路試驗結果

通過銅硫分離條件試驗的基礎上，進行了閉路試驗，試驗工藝流程見圖5，試驗結果見表1。閉路試驗表明，銅硫混合粗精礦經過一次銅硫分離粗選，兩次精選，兩次精掃選的選礦工藝流程，可得到品位18.54%，作業回收率86.31%的銅精礦和品位28.2%，作業回收率73.66%的硫精礦，銅精礦含鋅品位為7.34。

3 結論

（1）黃銅礦與閃鋅礦、黃鐵礦以及雌黃鐵礦共伴生關系復雜，多以包裹體的形式嵌布在閃鋅礦中，閃鋅礦中包裹的黃銅礦一般嵌布粒度較細，黃銅礦與黃鐵礦、磁黃鐵礦物緊密共生，多數呈乳滴狀嵌生，致使黃銅礦不能充分單體解離，這是影響銅有效選別的重要礦物學因素。

（2）采用銅鋅硫混合浮選-抑鋅浮選-銅硫分離的選礦工藝流程，可得到品位18.54%，作業回收率86.31%的銅精礦和品位28.2%，作業回收率73.66%的硫精礦，銅精礦含鋅品位為7.34，充分的將銅硫進行了分離。