某選廠錫銅硫化礦降砷試驗研究與生產實踐研究

陳子凱，李 英，陶云肖

（云錫大屯錫礦，云南 個舊 661018）

個舊某錫銅多金屬硫化礦，礦物中錫、銅等金屬與毒砂形成致密共生嵌部形態，且砷的化合物可浮性良好[1]。原生產使用乙-丁基混合黃藥為捕收劑，730A為起泡劑，一段、二段磨均添加石灰、亞硫酸鈉、漂白粉、腐植酸鈉等抑制劑，然而未能有效實現銅、砷分離，大量抑制劑的添加造成銅回收率下滑，且加大了選礦的藥劑成本。為探究現生產過程中有效的降砷途徑，并找出抑制毒砂的較好的藥劑組合，在降低藥劑成本的同時提升銅精礦質量，現以該選廠原礦作為研究對象，就銅精礦提質降砷這一課題展開了探索試驗研究。

1 原礦性質分析

礦石主要由黃銅礦、錫石、赤鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂、褐鐵礦、菱鐵礦、磁赤鐵礦、磁鐵礦、黝銅礦、砷黝銅礦、黝錫礦、白鎢礦、輝鉍礦、自然鉍等三十余種礦物組成。礦石中的銅礦物主要為黃銅礦，含部分黝銅礦、砷黝銅礦，少量孔雀石[2]。經分析，礦樣中的砷主要以毒砂的形式賦存，在工作中，特對該礦樣中毒砂的工藝特征進行分析。

2 試驗研究

2.1 捕收劑試驗

根據以上原礦性質分析，由于該礦石嵌布粒度細，且銅、砷處于致密共生狀態，砷的可浮性較好[3]。所以要達到較好的降砷效果，需要選用針對銅、砷具有較好選擇性的捕收劑。利用捕收劑對銅、砷的捕收性能的差異來實現銅、砷的初步分離，可降低對粗選泡沫砷的夾帶量，減少砷的抑制難度。其次，研究表明砷在堿性環境下容易受到抑制，故一段磨前添加石灰1000g/t，粗選pH值為9。

該試驗僅以三種捕收劑對銅、砷的捕收能力為研究對象，故簡化流程，為一次粗選一次掃選作業，磨礦細度為-0.074mm粒級占65%。三種捕收劑對銅砷捕收能力有很大區別，其中混基黃藥捕收性能最強，銅回收率可達到最大值但同時對砷的捕收能力也最強；Z-200對砷捕收能力較弱，但仍不及乙基黃藥效果好，且Z-200對銅的捕收性較黃藥低。綜合分析，使用乙基黃藥銅精礦產率最低，其對銅的捕收能力較混基黃藥稍弱，但對砷選擇性最佳，且乙基黃藥粗泡銅富集比最高，所以確定捕收劑為乙基黃藥，起泡劑為730A。

2.2 抑制劑組合試驗

在確定對銅砷選擇性最佳的捕收劑后，仍不能達到很好的銅砷分離效果，需要在過程中添加合理的抑制劑對大量毒砂進行抑制。該選廠采用一段磨礦，之后對銅硫混合浮選。混合浮選泡沫進行二段磨銅硫分離五次精選，其中精選Ⅰ、Ⅱ尾礦作硫精礦丟尾。因此在混合浮選前一段磨前添加抑制劑，可以在混合浮選過程中提前對毒砂進行抑制，同時進入銅硫分離的部分砷礦物，可通過二段磨礦添加抑制劑進行抑制。研究結果表明對毒砂能夠起到抑制作用的常用藥劑有石灰、亞硫酸鈉、腐植酸鈉、漂白粉等。但由于沒有合理的藥劑添加制度，往往造成藥劑浪費且達不到降砷效果。

將三個因素的三個位級之和進行極差分析，可以看出對含砷品位影響因素的大小順序為B＞A＞C；而回收率影響因素的大小順序為B＞A＞C。直觀上看，含砷品位最低的試驗方案為A1B3C1；銅指標最高的方案也為A1B3C1。

2.3 亞硫酸鈉用量試驗

為了得到更好的降砷效果，并將藥劑成本控制到最低，下面對亞硫酸鈉的最佳用量進行驗證試驗，結果如表1。

試驗數據可以看出：3#試驗亞硫酸鈉用量為600g/t，銅、砷指標為最好。隨著亞硫酸鈉用量的升高，銅指標降低不明顯，砷品位及回收率均呈上升趨勢。所以確定一段磨添加藥劑為石灰1000g/t、亞硫酸鈉600g/t。

2.4 全流程開路試驗

在銅粗選試驗基礎上，模擬生產進行全流程開路試驗，同時對二段磨亞硫酸鈉用量進行單因素變量試驗研究，其中一段磨抑制劑、粗、掃選藥劑均按之前試驗結果添加，二段磨添加石灰400g/t,精選ⅠpH為9.5。

表1 一段磨亞硫酸鈉用量試驗結果

2.5 閉路驗證試驗

在開路試驗的基礎上，進行了浮選閉路試驗。試驗目的為：對比原生產所用藥劑制度，與本文試驗中得到的藥劑制度對于該選廠原礦的銅砷分離效果。1#試驗為原生產藥劑制度，捕收劑為混基黃藥，一段磨添加石灰：1000g/t，漂白粉：800g/t，亞硫酸鈉：400g/t，腐植酸鈉：400g/t，二段磨藥劑減半;2#試驗為捕收劑為乙基黃藥，一段磨添加石灰：1000g/t，亞硫酸鈉：600g/t，二段磨石灰400g/t，亞硫酸鈉400g/t。從試驗結果可以看出，采用試驗降砷藥劑組合，銅精礦品位下降了0.9個百分點，但銅回收率提高了1.48個百分點，砷品位僅為0.580%，下降0.635個百分點，銅精礦降砷效果明顯。

3 生產實踐

2014年10月份，將此藥劑組合運用于現生產當中，通過生產實踐表明，該藥劑組合適用于現生產工藝流程。經過藥劑調整后，10～11月份生產指標達到了生產任務要求：銅精礦品位≧13%，銅精礦中砷品位≦0.6%。

4 結語

針對該類礦石，石灰與亞硫酸鈉按一定比例組合使用，能有效抑制砷的富集，實現銅砷分離，同時大幅度降低了降砷藥劑成本。本次試驗的成功，對同類錫石多金屬硫化礦降砷具有一定的借鑒作用。盡管本次試驗及工業實踐取得明顯效果，但對礦石性質發生變化，如氧化率、活性硫化銅偏高礦石，降砷效果仍不明顯，下一步我們將進一步展開試驗研究，探索更加合理的藥劑制度和工藝。