云南某銅鉬多金屬礦選礦工藝試驗

和翠英 王國強

(云南迪慶有色金屬有限責任公司)

對于斑巖銅-鉬硫化礦石，前人提出粗磨混合浮選—細磨銅、鉬分離的選礦工藝最為適宜，并普遍應用于國內外江西德興銅礦[1]、內蒙古烏山銅鉬礦[2]、Morenci地區銅鉬礦[3]及Bagdad銅礦[4]等多個知名大型斑巖型礦床。捕收劑多選用黃藥類進行試驗，分離浮選則是針對輝鉬礦可浮性優于黃銅礦的特征，選用浮鉬抑銅的工藝流程。江西德興銅礦利用戊基黃藥+煤油作為混合浮選的捕收劑，盡管銅精礦有較為理想的回收率及銅品位，但強力捕收劑同樣影響了后續的銅、鉬分離浮選，以致鉬回收率僅達65%～70%[5]。某銅礦銅鉬礦石遇鉬礦物可浮性不甚理想，在精選過程中，從泡沫脫離至槽內現象頻發，多次浮選循環后，鉬回收率亦未達到經濟合理的效果[6-7]。通過大量試驗對比研究，發現OL-2捕收劑可有效改善這一情況并提高鉬回收率，為礦山的生產及開發利用提供科學依據。

1 原礦性質

云南某銅礦含銅礦物以黃銅礦為主，次為孔雀石、斑銅礦及微量銅藍，在氧化礦石及混合礦石中發育少量孔雀石，其余金屬硫化物以磁黃鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦、輝鉬礦為主，氧化物主要包括磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦及鈦鐵礦，脈石礦物以石英、斜長石、鈉長石及黑云母為主。黃銅礦占銅礦物中95%以上的配比(見表1)，多呈細脈狀、稀疏浸染狀、星點狀嵌布于脈石礦物或礦石裂隙間，亦或與磁黃鐵礦、黃鐵礦、輝鉬礦等金屬礦物共生，局部與石英、長石等脈石礦物連生。鉬主要以獨立礦物形式賦存于輝鉬礦中，多沿礦石裂隙分布，少數包裹黃銅礦或包裹于黃銅礦中。黃鐵礦作為主要載金礦物，多與石英、長石等共生于礦石裂隙間，金主要以超顯微包體或是類質同象形式賦存。總體上，礦區銅礦石以低品位、金屬硫化物集合體嵌布為主要特征。原礦化學多元素分析結果見表2。

表1 原礦銅物相分析結果 %

表2 原礦化學多元素分析結果 %

注：Au、Ag、Pt、Pd含量單位為g/t。

2 選礦試驗研究

某銅礦石總體屬典型斑巖型(細脈-浸染狀)銅礦石，銅平均品位為0.52%，鉬品位為0.011%，黃銅礦、輝鉬礦等金屬礦物多連生發育，屬集合體嵌布，銅、鉬為主要回收對象，金、銀則可附帶回收。秉持以提高選礦經濟技術指標為目標，通過選礦工藝條件的優化，從磨礦細度、試驗流程及藥劑試驗等方面展開試驗研究，從而確定適宜該礦區礦石的選礦工藝流程。

2.1 磨礦細度試驗

磨礦細度對礦物后期浮選的影響較大，通過試驗確定最優磨礦細度是提高銅(鉬)精礦品位、回收率的重要保證[8]。在混合油用量為100 g/t、OL-2用量為150 g/t、抑制劑TL-1用量為300 g/t的條件下進行磨礦細度試驗，試驗流程見圖1，結果見圖2。

圖1 磨礦細度試驗流程

圖2 磨礦細度與銅、鉬指標關系

由圖2可見：①隨磨礦細度的增加，粗選銅品位在磨礦細度為-0.074 mm 80%～95%時小幅回升，但銅回收率呈下降趨勢，在磨礦細度為-0.074 mm 60%～80%時降幅最為顯著，表明隨著磨礦細度的提升，銅礦泥化現象頻發，銅金屬硫化物連生體成分增加，脈石攜帶進入尾礦，回收不充分，銅回收磨礦細度宜選用-0.074 mm 50%～60%；②鉬粗選品位及回收率總體與磨礦細度呈負相關，隨著磨礦細度的增加，二者均呈小幅下降，在磨礦細度為-0.074 mm 50%～90%時基本趨于平穩，隨后降幅增大；③綜合考慮銅、鉬品位波動情況，銅礦磨礦細度宜選用粗磨，確定磨礦細度為-0.074 mm 57.81%。

2.2 銅鉬混合粗選捕收劑試驗

2.2.1 捕收劑種類試驗

我國多數銅鉬礦山在采用混合浮選工藝流程時，捕收劑多選用丁黃藥、Y89、AP等，還有部分生產企業選用異構黃藥進行浮選，捕收能力較強的乙基黃藥及選擇性較好的丁銨黑藥亦是常用的組合捕收劑[9]。捕收劑種類試驗引入高效捕收劑OL-2(80 g/t)，并與乙基黃藥(80 g/t)及乙基黃藥(80 g/t)+丁銨黑藥(80 g/t)組合(1∶1)進行捕收劑對比試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見表3。

表3 捕收劑種類試驗結果

由表3可知，使用OL-2作為捕收劑時，精礦的銅品位、回收率均優于其他兩種捕收劑試驗結果，鉬品位、回收率亦達到0.016 3%、61.91%，因此試驗選用OL-2作為浮選捕收劑。

2.2.2 捕收劑用量試驗

在磨礦細度為-0.074 mm 57.81%、混合油用量為100 g/t、抑制劑TL-1用量為300 g/t的條件下的進行捕收劑用量試驗，試驗流程見圖1、試驗結果見表4。

由表4可見，當捕收劑用量為60～80 g/t時，銅品位、銅回收率及鉬回收率明顯上升；捕收劑用量為80 g/t時各指標達到最佳，在用量為80～100 g/t時趨于平穩；當捕收劑含量增至100～120 g/t時，盡管銅品位基本不變，但銅、鉬回收率降低；綜合考慮OL-2用量為80 g/t。

表4 捕收劑用量試驗結果

2.2.3 抑制劑用量試驗

石灰石可有效調節礦漿的pH值，是銅鉬礦混合浮選工藝中傳統的抑制，但考慮到石灰對環境的危害，選用新型的高效抑制劑TL-1。在磨礦細度為-0.074 mm 57.81%、混合油用量為100 g/t、OL-2用量為80 g/t的試驗條件下，進行抑制劑用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見表5。

表5 抑制劑用量試驗結果

由表5可知，TL-1用量為0～300 g/t時，銅品位、回收率及鉬回收率大幅上升；在TL-1用量為0～150 g/t時增幅最為顯著，至300 g/t處達到最佳；之后，隨著TL-1用量的增加，盡管鉬品位總體有小幅回升，但銅品位、回收率大幅下降；綜合考慮，確定抑制劑TL-1用量為300 g/t。

2.2.4 開路試驗

云南某銅礦礦石中含有大量的銅礦物連生體，閉路試驗所得的銅精礦品位難以達到25%，因此原確定的磨礦細度(-0.074 mm 57.81%)無法滿足要求，通過對再磨細度進行試驗，確定再磨細度為-0.074 mm 90%。在混合浮選開路試驗中，選取1粗2掃5精的工藝流程，混合浮選開路試驗流程及藥劑條件見圖3，試驗結果見表6。

圖3 銅鉬混合浮選開路試驗流程

由表6可知，混合浮選銅精礦品位達29.75%，2次精選銅品位亦達25%左右；由此，將混合浮選閉路試驗的5次精選調整為2次精選試驗流程。

2.2.5 閉路試驗

在上述條件試驗的基礎上，開展銅鉬混合浮選閉路試驗研究，最終確定1粗2精3掃的試驗工藝，試驗流程及藥劑制度見圖4，試驗結果見表7。

圖4 閉路試驗流程

表7 銅鉬混合浮選閉路試驗結果%

由表7可知，閉路試驗獲得了銅品位為25.15%、回收率為90.41%的銅鉬混合粗精礦，鉬品位達0.095 3%，在混合精礦中有效富集，浮選效果較優。

2.3 銅鉬分離浮選

對混合浮選銅鉬混合精礦進行1粗4精1掃的銅、鉬分離開路試驗。采用硫化鈉、水玻璃及氟硅酸鈉進行銅、鉬分離。經過一系列條件試驗，確定銅鉬分離最佳試驗條件為：煤油用量為3.6 g/t，氟硅酸鈉用量為680.2 g/t，水玻璃用量為1 204.7 g/t，試驗流程及藥劑制度見圖5。

為進一步驗證混合浮選銅、鉬分離閉路試驗的合理性，確保鉬精礦品位、回收率達最優，在閉路試驗中增加了脫水脫藥流程，以有效提高鉬精礦中的鉬品位，試驗結果見表8。

表8 銅、鉬分離浮選試驗結果 %

由表8可知，銅、鉬分離浮選銅精礦銅品位達25.85%，回收率為87.729%；鉬精礦中鉬品位達46.35%，回收率達76.35%。

3 結 語

(1)云南某銅鉬多金屬礦原礦礦石礦物組成復雜，銅、鉬主要以硫化物形式存在于黃銅礦、輝鉬礦中，以低品位、金屬硫化物集合體為典型特征，選礦工藝復雜。

圖5 銅、鉬分離浮選試驗流程

(2)通過一系列條件優化試驗，最終確定磨礦細度為-0.074 mm 57.81%，OL-2作為捕收劑，TL-1作為新的銅硫分離抑制劑。在確定的最優藥劑制度及最佳磨礦工藝條件下，對生產現場進行銅、鉬分離浮選試驗，其中銅精礦銅品位達25.85%，回收率為87.729%；鉬精礦中鉬品位達46.35%，回收率達76.35%。