新型銅抑制劑電位控制的研究與應用

宋立新

(中國黃金集團內蒙古礦業有限公司，內蒙古 滿洲里 021400)

1 銅鉬分離抑制劑的介紹

2012年，內蒙古某銅鉬礦在一段混合浮選段穩定生產的前提下進行銅鉬分離改造工作，經過努力銅鉬分離攻關取得了勝利，銅鉬分離系統通過技術改造后，工藝流程運行穩定，銅鉬混合精礦中的鉬資源得到了有效的回收。銅鉬分離工藝流程技術改造完成后，鉬精礦品位可達到45%以上，鉬精礦含銅1.5%以下，銅精礦銅品位為20%、含鉬0.2%以下；鉬精礦的作業回收率由攻關改造前的30.58%提高到70%左右，經濟效益十分顯著。

2 銅抑制劑用量超標的原因

（1）次生銅含量高。工藝礦物學研究結果顯示，此銅鉬礦中的銅礦物絕大部分為次生銅礦物，其含量最高時接近80%、次生銅含量低時也在60%以上[1，2]。由于在浮選過程中次生銅礦物非常難抑制，所以需要的常規銅抑制劑硫氫化鈉的用量也較大，是銅鉬分離藥劑單耗一直較高的主要原因之一。

（2）硫氫化鈉抑制劑成本高。從銅鉬分離試車以來，使用過銅抑制劑主要有硫化鈉+高錳酸鉀；硫氫化鈉+雙氧水；硫氫化鈉等，最終確定了銅抑制劑硫氫化鈉作為烏山銅鉬分離的抑制劑，但是存在的問題是硫氫化鈉用量大單耗高、藥劑成本高，技術難點就是找到有效的新型銅抑制劑，來降替代或部分替代低硫氫化鈉的用量。

（3）回水處理困難。任何礦業工程的生產必須做好環境保護工作，保護周邊生態環境一直是各項工作的重中之重。所以銅鉬分離的回水必須返回到大流程循環使用。由于含有硫氫化鈉的銅精礦溢流水必須返回流程使用，所以硫氫化鈉用量的大幅度降低，對于銅精礦溢流水返回浮選大流程使用的壓力大大降低。但硫氫化鈉用量單耗還是過高。

目前，國內外進行銅鉬混合精礦分離的主要有2種方法:第一種為抑銅浮鉬，即抑制硫化銅及其它硫化礦物，浮選輝鉬礦。第二種為抑鉬浮銅，即抑制輝鉬礦，浮選硫化銅。在使用抑鉬浮銅的流程時，主要使用糊精作為鉬的抑制劑；礦山使用的是抑銅浮鉬的分離流程，現在國內外基本上均使用此方法進行銅鉬分離。第二種分離流程的銅抑制劑主要有：硫化鈉、硫氫化鈉、諾克斯藥劑（磷諾克斯和砷諾克斯）、氧化劑法（次氯酸鹽、過氧化物、過錳酸鹽及重鉻酸鹽）、氰化物法（亞鐵氰化鈉）、近年來新型的銅抑制劑主要有巰基乙酸鈉等。無論采用何種方法，均必須破壞或除去混合精礦表面殘留的藥劑;采用化學藥劑或加熱等方法改變礦物表面的性質，以改變它們的疏水性。

3 新型銅抑制劑電位控制的研究

根據國內外同類礦山的經驗，硫化鈉或硫氫化鈉用量在基本10kg/t～40kg/t精礦左右。如何找到有效的銅抑制劑來代替硫氫化鈉并降低其單耗、降低成本是需要突破的技術瓶頸。

（1）銅鉬分離X-2與硫氫化鈉配合使用半工業、工業試驗優化研究。針對小型試驗研究得出的X-2能夠替代大部分硫氫化鈉的結論，以小試結果為依據在選礦廠進行了兩個多月的半工業和工業試驗。經過幾次現場的X-2半工業和工業試驗，摸索出了X-2加藥點及添加單耗，對提高整個銅鉬分離流程的穩定性、降低硫氫化鈉的用量起到了現場的實際經驗。取得較好的成果。通過單點、多點測量電位與硫氫化鈉和分離指標的探索，多次嘗試分離浮選控制電位與硫氫化鈉連鎖添加，現基本能達到設定電位自動添加硫氫化鈉藥劑保證流程穩定的效果。

（2）開展的工作及采取的具體措施。①開始時利用單個手操電位計測量電位后進行藥劑調整，每天進行測量記錄后統一整理統計。②分離粗選安裝一臺固定的電位計，根據電位進行添加藥劑，其余各選區用手操電位計進行測量。③分離粗選嘗試電位自動控制添加藥劑。所有選區固定電位計安裝完畢，進行全流程電位自動控制添加藥劑嘗試。通過不斷嘗試設定合理的電位值基本達到了藥劑合理添加，流程比較穩定，指標完成較好的效果。最終確定的分離各選區電位控制區間見表1。

表1 分離浮選各選區電位控制區間

未進行試驗期間，銅鉬分離浮選指標為：原礦銅鉬品位20.13%、1.38%；鉬精礦銅、鉬品位2.5%、46.58%；銅鉬二段作業回收率99.82%、68.35%。

試驗期間，銅鉬分離浮選指標為：原礦銅鉬品位21.08%、1.72%；鉬精礦銅、鉬品位1.59%、48.37%；銅鉬二段作業回收率99.77%、85.41%。分離指標非常理想，鉬二段回收率較高。

通過新型銅抑制劑試驗研究團隊的努力,新型銅抑制劑的研究及應用在以下幾個方面取得了重大突破：①本項目利用X-2與硫氫化鈉混合使用，作為銅鉬分離的有效抑制劑，達到了降低分離藥劑單耗和成本的目的；大幅降低了銅抑制劑硫氫化鈉用量，硫氫化鈉用量由單一使用硫氫化鈉時的47kg/t降至使用后的24.1kg/t；②新型銅抑制劑X-2為聚丙烯酰胺的改性物質，屬于有機銅抑制劑，抑制效果好；③新型銅抑制劑X-2抑制機理為，在硫氫化鈉作用于銅礦物表面后，在-300mv至-500mv的礦漿電位條件下，M8將銅礦物完全包裹與外界密閉隔離開來，X-2又屬于親水性物質，所以能起到抑制銅礦物的作用；④X-2作為聚丙烯酰胺的改性物質，藥劑的環保性較好，從環保角度來講，每年能降低硫氫化鈉的藥劑用量，對于礦區周邊環境的壓力大大減輕。

4 結語

由于首次將新型銅抑制劑X-2成功應用于銅鉬分離生產中。項目從小型試驗研究到生產現場的工業化應用，均創下我國在特大型斑巖性銅鉬礦銅鉬礦石銅鉬分離工藝使用新型銅抑制劑成功的先例，意義重大。為我國在其它類似銅鉬礦石類型銅鉬分離工藝藥劑的應用積累了經驗，填補了國內在此類型銅抑制劑實際應用方面的技術空白。雖然X-2在分離流程的應用時間較短、還沒有在國內進行推廣，但是對于國內斑巖型銅鉬礦山或其它類型銅鉬礦山的銅鉬分離抑制劑的選擇，有很大的推廣示范作用,如果能推廣到國內同類礦山，對降低礦山運營成本將起到不可估量的作用。