提高德興銅礦泗洲選礦廠銅回收率的途徑

羅時軍 劉建國 何月華 唐冬梅 毛祥榮 劉 勝 黃耀國 劉廣義

（1.江西銅業集團有限公司德興銅礦，江西德興334224；2.中南大學化學化工學院，湖南長沙410083）

德興銅礦屬特大型斑巖銅礦床［1-4］。近年來，隨著德興銅礦的持續開采，礦石變得越來越硬，礦石銅品位也不斷下降。現有破碎—磨礦工藝條件下，達不到最終磨礦粒度-0.074 mm占65%的設計要求，并且，微細粒嵌布于石英、絹云母、綠泥石、水白云母、伊利石等脈石礦物中的銅占總銅的比例增多［5-9］，造成磨礦產品銅礦物單體解離度較低，連生體含量高，粗選段銅品位和回收率明顯下降，銅綜合回收率下降明顯［10-11］。為此，開展德興銅礦銅廠低品位銅礦石浮選試驗，優化藥劑制度，提高銅綜合回收率，實現減排增效，意義明顯。

1 礦樣性質

試驗礦樣取自德興銅礦泗洲選礦廠一期皮帶樣，破碎至-2 mm備用。試驗礦樣銅礦物主要為黃銅礦，其次為黝銅礦，其余金屬礦物主要為黃鐵礦、赤鐵礦和輝鉬礦。黃銅礦主要呈浸染狀構造分布礦石中。連生體中的黃銅礦主要與脈石礦物毗鄰嵌布，部分呈粒狀小顆粒分布在脈石礦物中或被脈石礦物包裹。少量黃銅礦與黃鐵礦毗鄰嵌布，黝銅礦與黃銅礦共生，銅礦物粒徑3～100μm。黃鐵礦主要呈他形粒狀結構分布，連生體中的黃鐵礦主要與脈石礦物毗鄰嵌布，黃鐵礦粒徑10～160μm。輝鉬礦呈片狀、皮膜狀分布于脈石礦物中，片徑40～110μm。試樣化學成分分析結果見表1。

注：其中Au、Ag含量的單位為g/t。

泗洲選礦廠現采用Mac-12（硫脲類捕收劑）+丁黃藥的銅硫混浮—分離流程［12-13］，其銅硫混浮段推薦的藥劑制度為粗選pH=9.0、Mac-12用量20 g/t、丁黃藥用量10 g/t，掃選一Mac-12用量4 g/t、丁黃藥用量10 g/t，掃選二 Mac-12 用量 4 g/t、丁黃藥用量 10 g/t。取樣當班銅浮選指標見表2。

2 試驗結果與討論

磨礦時每次取礦樣1 kg，磨礦濃度62.5%。銅粗選采用3L XFD-63型單槽浮選機，銅硫分選采用0.75L XFD-63型單槽浮選機，銅硫精選Ⅰ采用0.5L XFD-63型單槽浮選機，精選Ⅱ采用0.25L XFD-63型單槽浮選機。

2.1 磨礦細度試驗

在粗選石灰調pH=8.5～9.0、Mac-12用量20 g/t、丁黃藥用量10 g/t，掃選Mac-12用量4 g/t、丁黃藥用量10 g/t，粗選精礦和掃選精礦合并為粗精礦條件下，考察磨礦細度對試驗指標的影響。結果見表3。

表3表明：采用現有藥劑制度，即使磨礦粒度較粗時，也能取得較好的銅浮選回收率；當磨礦細度為-0.074 mm占61.60%時，粗精礦銅回收率為89.15%，選別指標較好。因此，選擇磨礦細度為-0.074 mm占61.60%。

2.2 石灰用量試驗

在磨礦細度為-200目占61.60%，粗選Mac-12用量20 g/t、丁黃藥用量10 g/t，掃選Mac-12用量8 g/t、丁黃藥用量10 g/t條件下，考察粗選礦漿pH值對試驗指標的影響，結果見表4。

表4表明，在試驗pH范圍內（石灰用量500～1 250 g/t），采用現有藥劑都能取得較好的銅回收率，粗精礦銅回收率超過87%，硫回收率高于85%，鉬的回收率超過77%。然而，粗選礦漿pH值影響浮選泡沫結構，在礦漿pH值低于8.5時，浮選泡沫少，需添加適量起泡劑621#調整浮選泡沫。綜合考慮，選擇礦漿pH為8.5～9.0。

2.3 捕收劑種類及其配比試驗

在磨礦細度-200目占61.60%，粗選礦漿pH值為8.5～9.0條件下，考察捕收劑種類及其配比對浮選指標的影響，試驗結果見表5。

注：單一丁黃藥為捕收劑時，補充添加起泡劑621#，粗選用量20 g/t，掃選用量8 g/t。

表5表明，與丁黃藥、O-異丙基-N-乙基硫氨酯（Z-200）+丁黃藥以及S-烯丙基-N，N-二乙基二硫代氨基甲酸酯（酯-105）+丁黃藥相比，Mac-12+丁黃藥組合粗精礦取得了較好的銅、鉬浮選回收率，銅回收率為89.15%、鉬回收率為77.17%。硫脲類捕收劑Mac-12給電子能力強于硫氨酯類捕收劑Z-200，而其接收銅原子富裕d軌道成對電子的能力又強于硫氮酯類捕收劑酯-105［14-17］。因此，添加Mac-12時，選別指標較好。選擇Mac-12+丁黃藥為捕收劑。

2.4 全流程閉路試驗

在條件試驗的基礎上，進行了全流程閉路浮選試驗，其流程及部分用藥條件見圖1，各方案藥劑用量見表6，試驗結果見表7。

表7表明，方案Ⅰ獲得了銅回收率與品位分別為81.89%和28.12%的銅精礦，差于選礦廠當班生產指標（表2），方案Ⅱ獲得的銅精礦銅回收率和品位分別為84.79%、28.22%、鉬回收率與品位分別為24.33%、0.198%，與方案Ⅰ相比銅、鉬回收率分別提高了2.90和6.07個百分點；方案Ⅲ獲得的銅精礦銅回收率和品位分別為85.56%、27.27%，鉬回收率和品位分別為24.84%、0.195%，與方案Ⅰ相比銅、鉬回收率分別提高了3.67和6.58個百分點。因此，方案Ⅲ的選別指標較好。通過藥劑制度優化，可提高銅、鉬回收效果。

3 結論

德興銅礦泗洲選礦廠礦石銅品位為0.314%、硫品位為1.10%、鉬含量為0.007 7%。礦石黃銅礦主要呈浸染狀分布于礦石中，部分呈細小粒狀分布于脈石中或被脈石包裹，少量黃銅礦與黃鐵礦毗鄰嵌布。在磨礦細度為-0.074 mm占6.60%，粗選石灰調礦漿pH值為8.0時，以Mac+丁黃藥為捕收劑，經1粗2掃銅硫混合浮選，粗精礦再磨至-0.037 mm占68%，經1粗2精2掃銅硫分離浮選，獲得的銅精礦銅回收率和品位分別為85.56%、27.27%，較現場當班銅精礦銅品位提高了1.68個百分點，銅回收率提高了3.95個百分點。