某難選氧化銅礦泥砂分選試驗

2018-08-17 00:48:38闕朝陽孫忠梅張興勛徐其紅

現代礦業 2018年7期

龍翼闕朝陽孫忠梅，2 張興勛王偉徐其紅，2

(1.紫金礦業集團股份有限公司；2.低品位難處理黃金資源綜合利用國家重點實驗室)

某氧化銅礦氧化率高，礦泥含量大，嚴重影響浮選指標。氧化銅礦礦泥對浮選的不利影響是國內外選礦專家學者的共同認知，也是氧化銅礦浮選的難題之一[1-3]。礦泥在一定程度上增大了氧化銅礦浮選的難度，單一浮選已較難高效回收氧化率高的復雜氧化銅礦。為了綜合利用這些銅礦資源，科研工作者逐步尋找到了許多開發利用的新途徑，對新藥劑和新工藝進行了大量的研究，使氧化銅礦處理技術取得了一定的發展。但是許多成果因技術或經濟上的原因未能投入工業生產，特別是一些浮選的藥劑研究不能帶來直接的經濟效益[4-7]。因此，優化選別流程、研究新型浮選工藝，特別是處理含泥量高、氧化率高的氧化銅礦，聯合工藝的研究，對于降低氧化銅礦石的選礦成本，提高選別指標，具有十分重要的意義。

某氧化銅礦山，前期生產礦石氧化率高、含泥量大，原礦直接浮選獲得精礦1銅品位為31.48%、回收率為47.85%；精礦2銅品位為23.36%、回收率為14.60%；精礦3銅品位為13.69%、回收率為10.65%，精礦綜合銅回收率為73.10%；采用直接單一浮選指標較差。因此，試驗對該含泥量大的氧化銅礦進行了大量試驗研究，其中，旋流器脫泥、泥砂分選的試驗方案能顯著提高銅選礦指標。

1 礦石性質

試樣氧化銅礦的礦石氧化率高，為97.29%。銅礦物以孔雀石、硅孔雀石和假孔雀石為主。脈石礦物以石英、鎂鋁硅酸鹽為主，絹云母、滑石、鉀長石次之。礦石化學成分分析結果見表1，礦石礦物組成分析結果見表2，銅物相分析結果見表3。

表1 礦石化學成分分析結果 %

表2 礦石主要礦物組成分析結果 %

表3 銅物相分析結果 %

2 旋流器脫泥試驗

試驗采用的旋流器型號為FX150-PU-B，入料壓力為0.2MPa。旋流器給料礦漿濃度為29.78%，-0.037 4mm粒級含量為39.76%，根據旋流器不同溢流口Do與沉砂口Ds組合，確定試驗旋流器的溢流口與沉砂口直徑比，以達到獲得不同旋流器溢流產率(礦泥產率)的目的。旋流器穩定后分別對給礦、沉砂、溢流樣品取樣，對取得的樣品分別進行稱重、過濾、烘干、篩析，計算濃細度及脫泥產率，旋流器脫泥試驗結果見表4。

表4 旋流器脫泥試驗結果

由表4可知，FX150-PU-B旋流器脫泥產率具有明顯的梯度，脫泥產率分別為19.05%，13.09%和9.11%。為進一步確定旋流器脫泥效果及指標，對旋流器入料及產品物料取樣，開展激光粒度全粒級分析，確定-10、-20μm粒級含量，分析結果見表5。

表5 旋流器各產品粒度測定結果

由表5可知，FX150-PU-B旋流器在沉砂口直徑與溢流口直徑不同的情況下獲得不同的脫泥率，當溢流口直徑為50mm、沉砂口直徑為30mm時，此時沉砂口直徑與溢流口直徑比為0.60，旋流器獲得的-10μm脫泥率為59.18%，-20μm的脫泥率為56.90%；當溢流口直徑為45mm、沉砂口直徑為30mm時，此時沉砂口直徑與溢流口直徑比為0.67，旋流器獲得的-10μm脫泥率為52.47%，-20μm的脫泥率為49.65%；當溢流口直徑為45mm、沉砂口直徑為34mm時，此時沉砂口直徑與溢流口直徑比為0.76，旋流器獲得的-10μm脫泥率為48.38%，-20μm的脫泥率為46.68%；旋流器的沉砂口與溢流口直徑比值不同時，獲得的溢流和沉砂的金屬分布情況見表6。

由表6可知，隨著沉砂口與溢流口直徑比值的加大，旋流器溢流(礦泥)產率明顯增加，但銅品位相差不大，使得溢流部分的金屬分布率明顯增加。

旋流器礦泥產率的增加，使得銅金屬分布率在礦泥中加大，且這部分銅品位比原礦高，仍有5%以上，不能直接排至尾礦中，為了銅礦資源的利用，這部分礦泥需要進一步處理，以達到銅礦資源效益最大化。

表6 旋流器脫泥金屬分配率結果

3 選礦試驗

3.1 原礦直接浮選試驗

原礦經過條件試驗，進行直接浮選閉路試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見表7。

圖1 直接浮選閉路流程

由表7可知，原礦直接浮選獲得的精礦1銅品位為31.48%，銅回收率為47.85%；精礦2銅品位為23.36%，銅回收率為14.60%，精礦3銅品位為13.69%，銅回收率為10.65%；綜合精礦產率為12.21%、銅品位為25.01%、銅回收率為73.10%。

表7 原礦直接浮選試驗結果 %

3.2 泥礦分選

3.2.1 礦泥浮選

礦泥浮選試驗采用兩次粗選流程，藥劑經過篩選優化后，得到的不同脫泥產率的礦泥浮選試驗結果見表8。

表8 礦泥浮選試驗結果 %

由表8可知，旋流器脫泥后，礦泥單獨浮選效果差，銅基本損失在尾礦中。

3.2.2 礦泥重選

由于含泥量大，礦泥直接浮選效果差，采用螺旋溜槽重選，對不同脫泥產率的旋流器溢流進行重選試驗，試驗結果見表9。

表9 礦泥溜槽重選試驗結果 %

由表9可知，經過螺旋溜槽可獲得銅品位為13.17%～14.61%、回收率為42.01%～44.07%的銅精礦，可獲得合格的銅精礦產品。

3.3 礦砂浮選試驗

采用旋流器對礦砂進行浮選閉路試驗，試驗結果見表10。

表10 沉砂浮選試驗結果 %

由表10可知，沉砂浮選由于礦泥已經部分脫除，精礦1的銅品位明顯提高，從不脫泥的31.48%提高到40%左右，并隨著脫泥產率的增加，沉砂浮選作業回收率提高顯著。同時，藥劑用量明顯降低，快浮作業硫化鈉用量由2 500g/t降到1 600g/t，黃藥用量由200g/t降到160g/t；同時，后續粗選、掃選作業的藥劑用量均有所降低。

3.4 全流程試驗

由礦泥單獨重選試驗結果可知，采用螺旋溜槽重選后，可回收銅品位為13.17%、銅回收率為42.01%的精礦產品。因此全流程采用原礦旋流器脫泥—礦泥重選—沉砂浮選的聯合工藝。由于隨著脫泥產率的增加，礦泥中銅的損失也在增加，脫泥后沉砂的浮選，效果都較好，全流程試驗選擇礦泥脫除率為9.11%，試驗流程見圖2，試驗結果見表11。

表11 全流程試驗結果

由表11可知，采用聯合工藝可獲得產率為12.12%、銅品位為27.01%、銅回收率為75.96%的綜合銅精礦。

3.5 對比分析

原礦直接浮選時，由于礦泥含量大，浮選閉路可獲得產率為12.21%、銅品位為25.01%、回收率為73.10%的銅精礦。原礦采用泥砂分選、礦泥重選、沉砂浮選的工藝流程可獲得產率為12.12%、銅品位為27.01%、銅回收率為75.96%的綜合銅精礦。兩種工藝對比，銅品位增加了2.00個百分點，銅回收率增加了2.86個百分點。