某低品位銅鉬礦石銅鉬優(yōu)先浮選試驗(yàn)

劉水紅

(1.北京礦冶科技集團(tuán)有限公司；2.礦物加工科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)品的需求也不斷增大，大部分礦石的開采規(guī)模大幅增長(zhǎng)，富礦資源逐漸枯竭。目前礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用方向逐步轉(zhuǎn)向低品位礦，合理利用低品位礦已成為礦山企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效益、延長(zhǎng)企業(yè)壽命的主要手段。

某斑巖銅鉬礦為中等規(guī)模礦體，銅、鉬品位不高。為充分開發(fā)利用該礦石，提高銅、鉬回收率，進(jìn)行不同選礦工藝流程的對(duì)比試驗(yàn)，并考察不同中礦返回處理方式對(duì)選礦指標(biāo)的影響，以盡可能回收銅、鉬。

1 礦石性質(zhì)

某斑巖型銅鉬礦屬典型的低品位銅鉬礦石，礦石含銅礦物主要為黃銅礦，另外有少量的藍(lán)輝銅礦、銅藍(lán)、斑銅礦、輝銅礦、黝銅礦和微量的孔雀石；含鉬礦物主要為輝鉬礦；硫礦物絕大部分為黃鐵礦。脈石礦物主要是鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和石英，其次為綠泥石、白云母，另外還有少量的方解石和高嶺石等。礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，銅、鉬物相分析結(jié)果分別見表2、表3。

表1 礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

表2 礦石銅物相分析結(jié)果 %

表3 礦石中鉬的化學(xué)物相分析結(jié)果%

從表1～表3可知，礦石銅品位0.50%，鉬品位0.029%；銅主要以原生硫化銅的形式存在，占總銅的73.85%，另外有少量的次生硫化銅；鉬主要以硫化鉬的形式存在，占總鉬的96.26%。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 試驗(yàn)流程

銅鉬礦石常用的選礦方法有銅鉬硫混合浮選、銅鉬優(yōu)先浮選及銅鉬等可浮選3種[1]，具體需要根據(jù)礦石性質(zhì)確定。為有效回收該低品位銅鉬礦石中的銅、鉬，進(jìn)行銅鉬硫混合浮選(方案1)和銅鉬優(yōu)先浮選(方案2)兩種流程對(duì)比試驗(yàn)，流程分別見圖1、圖2，結(jié)果見表4。

從試驗(yàn)結(jié)果來看，銅鉬硫混合浮選流程銅鉬硫混合精礦中銅、鉬品位和回收率都較低，硫回收率較高，不利于銅鉬分離；銅鉬優(yōu)先浮選流程銅鉬混合精礦銅、鉬品位和鉬回收率都較高，因此選擇銅鉬優(yōu)先浮選流程進(jìn)行選礦試驗(yàn)。

圖1 銅鉬硫混合浮選試驗(yàn)流程

圖2 銅鉬優(yōu)先浮選試驗(yàn)流程

2.2 粗選條件試驗(yàn)

2.2.1 捕收劑試驗(yàn)

銅鉬優(yōu)先浮選的優(yōu)點(diǎn)是在抑制大部分含硫礦物的同時(shí)，使銅鉬礦物盡可能上浮，利于后續(xù)銅鉬分離作業(yè)。為選擇合適的捕收劑，在磨礦細(xì)度-0.074 mm 65%、調(diào)整劑石灰用量500 g/t、起泡劑BK202 14 g/t的條件下，進(jìn)行捕收劑試驗(yàn)，以尋找捕收能力強(qiáng)、選擇性好的捕收劑。試驗(yàn)流程見圖3，結(jié)果見圖4。

圖3 試驗(yàn)流程

圖4 捕收劑試驗(yàn)結(jié)果

從圖4可以看出，相比其他捕收劑，BK404捕收能力更強(qiáng)，銅鉬粗精礦銅回收率可達(dá)74.29%，鉬回收率達(dá)到85.84%，同時(shí)硫回收率也較低，只有41.27%，對(duì)后續(xù)銅鉬分離作業(yè)有利。因此選擇BK404作為銅鉬優(yōu)先浮選的捕收劑，用量為24.5 g/t。

2.2.2 石灰用量試驗(yàn)

石灰因價(jià)廉易得且堿性較強(qiáng)，在硫化礦物浮選時(shí)，當(dāng)需要提高礦漿pH 值或在堿性或弱堿性介質(zhì)條件下進(jìn)行浮選時(shí)，通常使用石灰作為礦漿pH值調(diào)整劑[2]。為確定適宜的礦漿pH值，在磨礦細(xì)度-0.074 mm 65%、捕收劑BK404用量24.5 g/t的條件下，按圖3流程進(jìn)行石灰用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖5。

圖5 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖5可知，隨著石灰用量的增加，銅鉬粗精礦銅回收率先上升后下降，鉬回收率先上升后趨于平緩，綜合考慮，確定粗選石灰用量為800 g/t。

2.2.3 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

目的礦物與其他礦物或脈石的解離程度，對(duì)獲得經(jīng)濟(jì)合理的選礦指標(biāo)影響很大[3]。礦石中銅是優(yōu)先考慮回收的對(duì)象，鉬是副產(chǎn)品，因此粗選條件主要根據(jù)銅回收率確定。在石灰用量800 g/t、BK404用量24.5 g/t的條件下按圖3流程進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，結(jié)果見圖6。

圖6 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

從圖6可以看出，隨著磨礦細(xì)度的增大，銅鉬粗精礦銅回收率逐漸增加，鉬回收率先上升后略微下降，硫回收率不斷下降；當(dāng)磨礦細(xì)度由-0.074 mm 55%提高至75%時(shí)，粗精礦銅回收率從69.06%增加到78.11%，鉬回收率從76.62%增加到89.87%，硫回收率從63.74%降低到39.32%。綜合考慮選礦指標(biāo)和磨礦成本，確定粗選磨礦細(xì)度為-0.074 mm 75%。

2.3 精選條件試驗(yàn)

2.3.1 抑制劑試驗(yàn)

為提高銅鉬精礦品位，對(duì)最佳浮選條件下獲得的銅鉬粗精礦進(jìn)行精選抑制劑試驗(yàn)，流程見圖7，結(jié)果見圖8。

圖7 抑制劑種類試驗(yàn)流程

從圖8可以看出，添加水玻璃、六偏磷酸鈉和BD 3種抑制劑后，混合精礦銅、鉬品位和作業(yè)回收率變化不明顯，因此精選作業(yè)不添加抑制劑，進(jìn)行空白精選。

圖8 抑制劑種類試驗(yàn)結(jié)果

2.3.2 再磨細(xì)度試驗(yàn)

由于有用礦物嵌布粒度比較細(xì)，為獲得銅品位合格的銅鉬混合精礦，不添加抑制劑，按圖7流程對(duì)銅鉬混合粗精礦進(jìn)行再磨細(xì)度試驗(yàn)，結(jié)果見圖9。

圖9 再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

從圖9可以看出，隨著再磨細(xì)度的增大，銅鉬混合精礦銅、鉬回收率下降，銅、鉬品位增加；為獲得銅品位25%以上的銅鉬混合精礦，選擇再磨細(xì)度為-0.045 mm 89%。

2.4 全流程試驗(yàn)

低品位礦石中有用金屬的回收，除采用合理的選礦方法、適宜的選礦藥劑與用量外，中礦返回方式對(duì)于選礦指標(biāo)也具有較大影響。中礦返回主要有集中返回、順序返回及中礦單獨(dú)處理3種方式，具體需要根據(jù)中礦的可浮性和對(duì)精礦的質(zhì)量要求確定[4]。根據(jù)礦石性質(zhì)和條件試驗(yàn)，進(jìn)行中礦集中返回和順序返回2種中礦返回方式的全流程閉路浮選對(duì)比試驗(yàn)，流程分別見圖10、圖11，結(jié)果見表5。

從表5可以看出，采用中礦集中返回方式的全流程閉路試驗(yàn)可獲得銅品位22.71%、銅回收率79.23%、鉬含量1.50%的銅鉬混合精礦；中礦順序返回方式可以獲得銅品位22.45%、銅回收率87.29%、鉬含量1.69%的銅鉬混合精礦。相比中礦集中返回方式，中礦順序返回方式可使混合精礦銅回收率提高8.06個(gè)百分點(diǎn)。

圖10 中礦集中返回閉路試驗(yàn)流程

圖11 中礦順序返回閉路試驗(yàn)流程

表5 不同中礦返回方式全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果%

3 結(jié) 論

(1)某低品位斑巖型銅鉬礦石銅品位0.50%，鉬品位0.029%，銅主要以黃銅礦形式存在，鉬主要賦存于輝鉬礦中，主要礦物為黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦等。

(2)在磨礦細(xì)度-0.074 mm 75%、石灰用量800 g/t、捕收劑BK404+BK202用量24.5+14.0 g/t的條件下，原礦經(jīng)1粗2掃—再磨(-0.045 mm 89%)—4精、中礦順序返回全流程閉路浮選，可獲得銅品位22.45%、銅回收率87.29%、鉬含量1.69%的銅鉬混合精礦，相比2粗1掃—粗精礦再磨(-0.038 mm 89%)—4精2掃、中礦集中返回全流程閉路浮選，在銅、鉬品位相差較少的情況下，銅回收率提高8.06個(gè)百分點(diǎn)。

(3)對(duì)于低品位銅鉬礦石，捕收劑BK404捕收力強(qiáng)、選擇性好，適于作為該銅鉬礦石浮選捕收劑，且銅鉬優(yōu)先浮選流程效果優(yōu)于銅鉬硫混合浮選，中礦順序返回比中礦集中返回指標(biāo)要好，有利于礦石中銅、鉬的富集回收。