欒川三道莊鉬尾礦中低品位銅綜合回收工藝研究及產業化

吳玉潔，張燕紅，趙文雅,王 花

(洛陽欒川鉬業集團股份有限公司選礦二公司,河南 欒川 471543)

0 引 言

三道莊鉬礦原礦含銅0.012%，銅主要為黃銅礦，部分為輝銅礦。由于原礦中銅品位較低，嵌布粒度較細，分布不均勻，導致銅精礦品位偏低，技術復雜，回收難度較大。且銅易在選鉬過程中富集，進入鉬粗精礦，在鉬粗精礦再磨精選過程中，銅礦物被抑制進入精選段尾礦拋掉。隨著資源日趨衰竭，從尾礦中綜合回收有價資源越來越受到重視。目前眾多學者針對鉬尾礦的綜合利用進行了大量的研究，并取得了一定的成果[1-6]。

早在2008年8月初，選礦二公司就開始對4 500 t/d系統精掃尾礦回收銅進行了初步探索試驗。當時，車間鉬精選作業抑銅浮鉬采用的抑制劑為巰基乙酸鈉，初步探索試驗結果表明：在未加任何銅活化劑、僅添加丁基黃藥捕收劑的情況下，銅的回收率就能達到80%左右。2008～2015年，選礦二公司多次進行實驗室試驗和三次工業試驗，克服技術難關，從極低品位的鉬礦中實現了銅的綜合回收。本文采用硫酸銅為活化劑，丁基黃藥為捕收劑，進行了鉬精選尾礦中銅的綜合回收浮選試驗，以期為鉬浮選尾礦中銅的回收利用起到一定的借鑒意義。

1 后期實驗室補充試驗

1.1 活化種類及用量試驗

當浮選中需抑制黃銅礦、輝銅礦等銅礦物時，通常使用硫化物作為銅抑制劑[1-5]。國外一般采用硫氫化鈉及氰化鈉作為銅抑制劑，硫氫化鈉用于銅鉬分離及鉬精選的前段，而氰化鈉用于鉬精選的后期。本文中銅在抑銅浮鉬流程中被氰化鈉抑制。氰化鈉通過使CN―吸附在礦物表面，增強礦物的親水性，阻止礦物表面與捕收劑作用起到抑制作用，因此，需要將其重新活化，提高銅的可浮性。

活化劑種類試驗流程采用一次粗選，捕收劑丁基黃藥用量為25 g/t，活化劑種類為變量，試驗結果見表1。

表1 活化劑種類試驗結果

從表1可看出，不添加活化劑時，銅粗精礦的品位為0.528%，回收率為29.4%；添加活化劑后銅粗精礦的品位為1.515%，相對于入選鉬精掃尾礦中銅回收率為92.64%。相比之下，當鉬生產中使用氰化鈉抑銅浮鉬時，活化劑硫酸銅用量為 250 g/t，精掃尾礦在添加活化劑之后使銅的回收效果顯著提高。

1.2 捕收劑用量試驗

捕收劑采用丁基黃藥，試驗流程采用一次粗選，活化劑硫酸銅用量為 250 g/t，試驗結果見表2。

表2 捕收劑用量試驗結果

由表2可知，隨著捕收劑的用量增加，粗精礦回收率逐漸增大，品位降低，捕收劑用量大于30 g/t時，回收率增幅降低，故捕收劑用量定為30 g/t。

1.3 開路試驗

在進行精選次數及掃選次數實驗，確定了銅回收為一次粗選、四次精選、二次掃選的后工藝流程，并確定了活化劑藥劑種類實驗及用量實驗后，進行最優條件下的開路試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見表3。

2 閉路試驗

閉路試驗硫酸銅用量為250 g/t，丁基黃藥用量為30 g/t。最終可獲得品位為23.14%、回收率為86.52%的銅精礦，但本次實驗中礦循環量過大，因此工業試驗中應注意中礦循環的問題。閉路試驗流程如圖2所示，數質量流程圖見圖3。

圖1 開路試驗流程

產品名稱產 率/%銅品位/%銅回收率/%銅精礦0.9424.7850.46精中四0.746.6810.71精中三2.751.398.28精中二4.860.616.42精中一14.190.4313.22掃中一12.030.266.78掃中二7.020.0751.14銅尾礦57.470.0242.99合 計100.000.462100.00

圖2 硫化銅浮選工藝閉路試驗流程圖

3 產業化生產實踐

3.1 產業化過程

該技術研究分別在2011年和2014年進行了第一次工業實驗與第二次工業試驗。因為該項目從鉬精選尾礦中回收銅礦物，省去了礦山開采、碎礦、磨礦、調漿成本，遠低于全國其他銅類礦山。2015年選礦二公司銅精礦產量及生產成本見表4。

圖3 硫化銅浮選工藝閉路數質量流程

生產月份8月9月10月11月12月本年累計銅精礦產量(18%)/t149.1276.43109.77133.86115.33469.18銅精礦成本 /(元·t-1)1 373.882 203.731 822.161 462.071 626.771 639.11

3.2 預期經濟效益估算

鉬精選尾礦產率約為1%左右，選礦二公司原礦日處理量為1.6萬t ，根據濃度為8%～15%計算，流量約為80～160 m3/h ，鉬粗選作業銅回收率為59%，鉬精掃尾礦中銅作業回收率為81%，銅綜合回收率為45%～50%，銅精礦品位大于15%～21%，達到冶煉要求。銅金屬產量為20 t/月左右。

3.3 經濟效益與社會效益

選礦二公司自2015年3月開始進行銅回收產業化，并于當年7月投產。2016年，選礦二公司生產銅精礦1 200 t，銅精礦品位15%～21%，銅綜合回收率45%～50%，銅精礦成本約1 600元/t。洛鉬集團2016年全年實現銅精礦產量3 896 t，折金屬量778.4 t，銷售收入2 057萬元，凈利潤1 600萬元。2017年實現銅精礦利潤約3 000萬元，經濟效益及社會效益顯著。