某銅尾礦選礦試驗研究

黃建芬，余江鴻

（西北礦冶研究院，甘肅 白銀 730900）

某銅礦山在早期開發時，由于受到工藝技術水平、裝備水平等因素的制約，選礦生產技術指標較差，造成一部分銅礦石中銅及伴生金損失于尾礦中，目前該銅礦山堆存的尾礦資源量約300萬噸，平均銅品位約0.45%，金品位0.16g/t，含銅金屬量約13500噸，含金480公斤，具有良好的經濟價值和綜合回收利用價值。因此，通過采取合理的工藝技術對該銅尾礦中的銅、金進行綜合回收，可為企業創造良好的經濟效益，使廢棄多年的尾礦資源得到有效利用，進一步提高礦產資源利用率，避免有限銅資源的浪費。

1 原料性質

1.1 原料礦物組成

銅尾礦是銅礦石浮選后的棄渣，其組成成分復雜，長期堆存后其中一部分硫化礦物已經風化氧化，該原料從外觀上看呈綠黃色，粒度較粗，細度為27%-200目。金屬礦物有黃銅礦、輝銅礦、藍輝銅礦、斑銅礦黃鐵礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、白鐵礦、鈦鐵礦、自然金、銀金礦、方鉛礦等，脈石礦物有石英、方解石、橄欖石、綠泥石、白云母、黑云母、高嶺石等。

表1 多元素分析結果/%

1.2 原料化學分析

原料多元素分析及銅物相分析結果分別見表1、表2。

表2 銅物相分析結果/%

1.3 銅礦物嵌布特征

銅尾礦中黃銅礦為主要含銅礦物，粒度不均勻，粒度范圍0.20mm～0.01mm，其中小于0.037mm的顆粒占37.69%。

黃銅礦大多與黃鐵礦關系比較密切，有的沿著黃鐵礦邊界嵌布外，有的沿黃鐵礦裂隙充填；少量黃銅礦以細脈狀充填在脈石間，有的以細小顆粒被脈石包裹，有些單顆粒黃銅礦周圍被藍輝銅礦交代。

1.4 原料性質小結

（1）該銅尾礦鈣、鎂脈石含量較高，由于含鈣、鎂的脈石硬度較低，磨礦后容易泥化，浮選時易于上浮；此外，鐵質礦物中的赤鐵礦、褐鐵礦也比較易浮，對提高銅精礦品位極為不利，在制定試驗研究方案時必須考慮對鈣、鎂脈石及鐵質礦物的抑制。

（2）銅物相分析結果表明，銅尾礦銅氧化率為28.89%，在制定試驗研究方案時必須考慮對氧化銅礦物的回收，盡可能提高銅的回收率。

2 選礦試驗

2.1 工藝流程的確定

針對該銅尾礦中部分銅礦物氧化，嵌布粒度不均，一部分銅礦物嵌布粒度較細，磨礦細度太粗，磨礦細度粗銅礦物難以充分單體解離，磨礦細度太細，易產生過磨，且該礦石中方解石、橄欖石、綠泥石含量較高，磨礦過程易泥化，其泥化后罩蓋在銅礦物表面，會使得銅礦物可浮性變差，回收率降低。為制定出適合處理該銅尾礦的工藝流程，試驗主要進行了一段磨礦、階段磨礦流程和脫泥流程的對比試驗。試驗結果見表3。

表3 流程選擇試驗結果/%

工藝流程試驗結果表明，在浮選時間和浮選藥劑總用量相同的條件下，一段磨礦流程和階段磨礦流程方案銅粗精礦產率、銅品位及銅回收率相當，而采用脫泥流程，有6.39%的銅金屬損失到脫泥產物中，導致銅粗精礦銅回收率較低，因此，選擇一段磨礦流程比較好，流程較為簡單，易于控制。

2.2 磨礦細度試驗

合理的磨礦細度是獲得優良技術指標的關鍵。采用兩次粗選、兩次掃選工藝流程以硫化鈉為氧化銅礦物活化劑、水玻璃為分散劑，丁基黃藥捕為收劑、捕收劑起泡劑Z-200進行磨礦細度試驗，磨礦細度結果表明，隨著磨礦細度的增加，銅粗精礦產率升高，銅品位降低，銅回收率增加，當磨礦細度為-200目占85%時，浮選技術指標達到最優；繼續增加磨礦細度，礦石泥化嚴重，銅粗精礦產率增加，但銅品位及回收率皆下降。因此，粗選磨礦細度選擇85%-200目。

2.3 藥劑制度的確定

2.3.1 礦漿pH調整劑

在浮選工藝中，石灰不僅可以作礦為漿pH調整劑，同時，也是黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦等硫鐵礦物的良好抑制劑，而且石灰來源廣泛，價格低廉，對降低選礦生產藥劑成本十分有利，因此，采用石灰作礦漿pH調整劑對有價金屬品位和經濟價值較低的銅尾礦物料較為適宜。

2.3.2 氧化銅礦物活化劑

銅物相分析結果表明，銅尾礦中銅氧化率為28.89%，浮選時添加銅礦物活化劑，可使一部分氧化銅礦物得到回收，從而獲得較高銅回收率。氧化銅礦物的活化劑一般有硫化鈉、硫氫化鈉、硫化氫、硫化鈣及硫化氨等，其中硫化鈉較為常用，經過對比試驗，硫化鈉活化效果較好，銅粗精礦銅回收率較不加活化劑方案提高2.31%。硫化鈉價格便宜，來源廣，使用方便，因此，使用硫化鈉作氧化銅礦物活化劑較好。

2.3.3 礦泥分散劑及脈石抑制劑

由于該礦石中鈣、鎂脈石礦物含量較高，磨礦過程易泥化，浮選時也比較易浮，添加礦泥分散劑及脈石抑制劑有利于消除礦泥對銅礦物浮選的影響，優化浮選環境，進一步提高銅、金選礦技術指標。在不添加脈石抑制劑與分別添加水玻璃、六偏磷酸鈉、羧甲基纖維素、TG組合藥劑作抑制劑的對比試驗中，TG組合藥劑取得較好的試驗結果，與不添加脈石抑制劑的試驗方案相比，銅粗精礦銅品位提高0.39%，銅回收率基本持平。因此，添加TG作礦泥分散劑及脈石抑制劑是必要的。

2.3.4 鐵質氧化礦物抑制劑

由于該銅尾礦中赤鐵礦、褐鐵礦等鐵質礦物比較易浮，導致銅精礦品位較低，必須添加抑制劑加以抑制。對不添加抑制劑與分別添加栲膠、淀粉、組合抑制劑TY301進行對比試驗，試驗結果表明，TY301能夠有效抑制赤鐵礦、褐鐵礦等鐵質礦物，大幅度提高銅精礦品位，與不添加抑制劑相比，銅精礦銅品位提高5.26%，銅回收率基本持平；與添加栲膠、淀粉相比，銅精礦銅品位分別提高2.13%、2.57%，銅回收率分別提高0.35%、0.41%，因此，使用TY301作抑制劑有利于提高銅精礦品位。

2.3.5 捕收劑

用丁基黃藥、戊基黃藥、異戊基黃藥、Y89進行對比試驗，試驗結果表明，戊基黃藥和異戊基黃藥對銅礦物捕收力較強，選擇性較差，試驗獲得的銅粗精礦產率較大，銅品位較丁基黃藥低0.20%～0.30%，銅回收率基本持平；采用Y89獲得的銅粗精礦產率較小，銅品位較丁基黃藥高0.19%，回收率較低1.21%。

總體而言，采用丁基黃藥獲得的選礦技術指標較好，因此，選擇丁基黃藥作為捕收劑。

2.3.6 捕收起泡劑

分別用松醇油、Z-200、酯105、丁銨黑藥+松醇油、Z-200+丁銨黑藥進行對比試驗，試驗結果表明，采用Z-200作捕收起泡劑，獲得的銅精礦中金的選礦技術指標較好，其泡沫張力和泡沫層厚度適中，金品位較其它藥劑提高0.19-0.48g/t，金回收率提高0.41%～2.63%，銅的選礦指標基本持平。因此，選擇Z-200作為捕收起泡劑。

圖1 閉路試驗流程及條件

2.4 閉路試驗

表4 閉路試驗結果/%

根據確定的工藝流程和藥劑制度，在條件優化試驗和全開路試驗的基礎上，進行閉路試驗，試驗工藝流程及條件如圖1，試驗結果列于表4。

3 結語

（1）該銅尾礦鈣、鎂脈石含量較高，由于含鈣、鎂的脈石硬度較低，磨礦后容易泥化，浮選時易于上浮，此外，鐵質礦物中赤鐵礦、褐鐵礦也比較易浮，對提高銅精礦品位極為不利。

（2）通過試驗研究，最終確定采用一段磨礦、兩次粗選、兩次掃選、兩次精選的工藝流程，藥劑制度以石灰為pH調整劑和硫鐵礦抑制劑、TG305組合藥劑為含鈣、鎂脈石抑制劑，TY301為赤鐵礦、褐鐵礦抑制劑，丁基黃藥捕收劑、Z-200為捕收起泡劑。閉路試驗取得了良好技術指標：銅精礦產率1.78%，銅品位18.13%，銅回收率69.88%，銅精礦含金4.87g/t，金回收率52.17%。

（3）TY301作為赤鐵礦、褐鐵礦抑制劑，對提高銅精礦銅品位的效果顯著。

（4）采用該技術方案獲得的銅精礦銅、金品位較高，金屬回收率達到了預期目標，較好地實現了對銅尾礦中銅、金的綜合回收，而且工藝流程簡單，浮選過程易于控制。