選銅新型捕收劑DF761與EP對銅硫分離試驗研究

雷同升，黃權兵

（江西銅業集團公司 永平銅礦，江西 鉛山 334506）

1 引言

浮選藥劑在選礦中具有非常重要地位，可直接導致礦山工藝的發展與前景。浮選藥劑包括捕收劑、起泡劑、活化劑、抑制劑、調整劑等，其中捕收劑是改變礦物表面疏水性，使浮游的礦粒黏附于氣泡上的浮選藥劑，捕收劑在礦物表面的作用有物理吸附、化學吸附和表面化學反應［1-3］。永平銅礦是一個高硫伴生金銀鎢鉬的大型復雜矽卡巖銅礦，目前采用銅開路優先浮選工藝流程，銅的捕收劑為高效選擇性捕收劑EP［4-9］。為在現有選礦參數條件下提高銅精礦品位和提高銅回收率，開展了捕收劑DF761G與EP在同等用量的情況下對比試驗。

2 試驗

2.1 試驗礦樣

在選礦廠磨浮工段廠房42#、43#磨礦給料皮帶及露天堆場各采取礦樣20kg，經風干后進入礦石破碎和制備工序，礦樣在永平銅礦選礦試驗室將礦石破碎至-2mm后混勻、縮分，分別取樣進行化學分析及選礦試驗。試驗礦樣含銅品位為0.521%，含硫品位為9.51%， 試驗礦樣的銅物相分析結果如表1。

表1 試驗礦樣銅物相分析結果

從表1可以看出，試驗礦樣中硫化銅占總銅的比例為95.78%，屬易選礦石。

2.2 試驗設備

粗碎顎式破碎機（SP-60×100mm）、細碎對輥破碎機（2PG400×250）、球磨機（XMQ-67型φ240×90）、浮選機（XFD型單槽式3L）、XFD實驗室用單槽1.0升浮選機、XFD實驗室用單槽0.5升浮選機、頂擊式標準篩振篩機（SDB-200）、真空過濾機（RK/ZL）。

2.3 試驗工藝流程

結合永平銅礦選礦廠目前的浮選工藝流程，銅粗選的浮選時間為5min，掃選浮選時間為3min，試驗室試驗采用一段磨礦的磨礦工藝流程，之后磨礦產品進入浮選，浮選采用一段粗選、一段掃選的開路流程，粗選和掃選均使用3L浮選機。主要工藝流程圖見圖1。

圖1 試驗工藝流程圖

3 試驗結果與討論

3.1 磨礦時間的確定

參考試驗室以前磨礦條件，稱取礦樣1000g，球磨機補加水680mL，石灰添加量為1.5g，磨礦時間為9.5min，卸礦沖洗水為1000mL。經測定，礦漿pH值約為8.5；經濕式篩分加振樣機干式檢查，測定磨礦后樣品-200目含量為65.8%。

經濕式篩分加振樣機干式檢查進行磨礦時間確定，磨礦細度與磨礦時間對應數據見圖2。

圖2 磨礦細度與磨礦時間對應數據

從圖2 可以看出，隨著磨礦時間的延長，磨礦細度為-200目含量也隨之增多，但是在現有的工藝條件下只需有用礦物單體解離就可以滿足有用的有效回收，磨礦細度太細會出現過磨現象，反而影響回收率提升，能耗增加。結合選礦廠實際生產情況，磨礦細度-200目含量在65.5%左右即可滿足浮選要求，所以9.5min為最佳磨礦時間。故后續試驗磨礦稱取1000g礦樣，磨礦時間按9.5min進行藥劑試驗。

3.2 不同批次EP選擇試驗

EP藥劑樣品有EP（2016年10月份）、EP（2016年12月份）和EP（2017年2月份）。在磨礦細度為65.5%，PH值為8.5的條件下，考察不同批次EP對銅礦物捕收效果的選擇試驗，其中EP用量為：粗選24g/t、掃選3g/t。流程見圖3。

圖3 不同批次EP選擇試驗流程圖

試驗結果見表2。

從表2試驗結果來看，EP（2016年12月份）試驗中銅粗精礦品位和回收率均優于另外兩批次EP，故選擇EP（2016年12月份）作為后續試驗EP的代表。

表2 不同批次EP選擇試驗結果

3.3 EP用量試驗

選用EP（2016年12月份）做用量試驗，粗選pH值控制在8.5，以粗選EP用量為變量，掃選為3g/t進行試驗，尋找EP最佳用藥量。試驗流程見圖4、試驗結果見表3。

圖4 EP用量試驗流程圖

表3 EP用量試驗結果

由表3可見，隨著EP用量的增加，粗精礦產率增加，回收率提高，銅粗精礦品位降低。EP用量為27 g/t時，粗精礦銅回收率為89.71%，繼續增加EP用量，回收率呈穩定趨勢，但粗精礦銅品位明顯下降，故確定EP最佳總用量為27g/t，其中粗選用量為24g/t。

3.4 DF761用量試驗

DF761用量試驗流程如圖4，將捕收劑EP替換成DF761進行用量試驗。DF761用量試驗結果見表4。

表4 DF761用量試驗結果

從表4的試驗結果進行分析，隨著DF761用量的增加，粗精礦產率增加，回收率提高，但銅粗精礦品位降低，當DF761用量29g/t時，粗精礦銅回收率為90.92%，隨著藥劑用量的增多，回收率趨于穩定。從上表可以看出，當DF761用量27g/t時，銅回收率也達90.89%，與DF761用量為29g/t時比較接近，而銅粗精礦品位還略高些，從銅精礦品位和藥劑成本綜合考慮，DF761總用量為27g/t較為合理。

3.5 pH值（石灰用量）試驗

為考查EP和DF761在不同堿性條件下對銅硫礦物可浮性的影響，安排pH值（石灰用量）試驗，試驗流程見圖5。

圖5 pH值（石灰用量）試驗流程圖

pH值（石灰用量）試驗結果見表5、表6。

表5 EP在不同pH值（石灰用量）條件下的試驗結果

表6 DF761在不同PH值（石灰用量）條件下的試驗結果

從表5、表6的試驗結果可以看出，EP和DF761均具有很好的選擇性，可在低堿介質下選銅，隨著pH值的升高，銅粗精礦回收率也上升，當pH值在8.5時，兩種捕收劑的選別效果最好，繼續隨著pH值升高，銅回收率呈下降趨勢。對兩種捕收劑在不同pH值（石灰用量）條件下試驗結果進行對比發現，在同等pH值條件下，DF761的銅粗精礦回收率略好于EP，因此DF761對pH值條件范圍更廣，適應性優于EP。

3.6 最優條件的開路試驗

永平銅礦采用的是全優選浮選流程，并采用銅粗精礦再磨再選工藝，最終獲得銅精礦。 因試驗室沒有粗精礦再磨小型球磨機，開路試驗采用一次粗選兩次精選流程，粗精礦沒有再磨。按照優化后的pH、藥劑用量工藝條件，銅精一、銅精二分別添加200g/t、100g/t石灰，分別使用1.0L、0.5L浮選機進行開路試驗，開路試驗流程見圖6。

選銅新型捕收劑DF761與EP開路試驗結果見表7。

表7開路試驗結果表明，粗精礦未經過再磨、有用銅礦物未達到充分的單體解離，而且未進行三次精選，富集比低，DF761和EP銅精礦品位均未達到25%。 但是對兩組試驗結果進行比較發現，以DF761為捕收劑時，銅精礦產率、品位、回收率三項指標均好于EP試驗。

3.7 閉路試驗

為考查開路試驗中礦的走向，對兩種捕收劑安排閉路試驗，閉路試驗流程見圖7。

圖6 開路試驗流程及藥劑工藝條件圖

圖7 閉路試驗流程及藥劑工藝條件圖

DF761和EP兩種捕收劑對比閉路試驗結果見表8。

表8 DF761與EP閉路對比試驗結果表明，在同等條件下，兩組試驗的銅精礦產率、品位比較接近，但是DF761試驗中銅回收率高于EP試驗1.17%，對銅礦物的捕收前者優于后者。

4 結論

（1）本次試驗室試驗通過改變藥劑用量條件和PH值，研究EP及DF761兩種藥劑對銅硫礦物分離效果，并采用閉路試驗進行驗證。

（2）閉路試驗銅粗選PH值為8.5，EP及DF761的用量為27 g/t，選用一次粗選，兩次精選流程，因試驗室沒有中礦再磨（?。┣蚰C，粗精礦沒有再磨，選硫為一次粗選。EP閉路試驗，銅精礦產率為2.20%、銅品位為21.16%、銅回收率為89.22%，硫精礦產率為20.80%、硫品位為42.73%、硫回收率為90.31%。DF761閉路試驗，銅精礦產率為2.26%、銅品位為21.11%、銅回收率為90.39%，硫精礦產率為20.17%、硫品位為44.06%、硫回收率為89.64%。

（3）閉路試驗結果表明，EP對銅礦物的捕收能力比DF761差，兩種藥劑閉路試驗所獲得的銅精礦品位相當，銅回收率高1.17%，DF761閉路試驗獲得的硫精礦品位較EP閉路試驗硫精礦品位高1.33%，硫回收率低0.67%。

表7 DF761與EP開路試驗結果

表8 DF761與EP閉路對比試驗結果