利用氮氣提高銅鉬分離指標的小型試驗研究

郭麗娟

（中國黃金集團內蒙古礦業有限公司，內蒙古 滿洲里 021400）

內蒙古某大型斑巖銅鉬礦的礦物組成較復雜，其中銅、鉬、硫元素等主要以獨立礦物存在。銅的獨立礦物較多，有黃銅礦、斑銅礦、藍輝銅礦、銅藍、砷黝銅礦，這些含銅礦物之間的關系密切，相互緊密共生，部分黃鐵礦與黃銅礦、銅藍等銅的硫化物密切共生，難以解離。鉬的獨立礦物主要為輝鉬礦，輝鉬礦主要呈微細粒片狀嵌生在石英等脈石礦物中，含量低且嵌布粒度極細，單獨回收困難。硫的獨立礦物為黃鐵礦。脈石礦物主要為石英、白云母、長石、伊利石、高嶺石等，石英是含量最高的脈石礦物。礦石中脈石礦物種類繁多，與有用礦物的共生關系復雜，尤其是白云母和伊利石、高嶺石等易泥化的黏土礦物的存在，使得銅鉬的選礦難度進一步加大。

目前銅鉬分離手段有兩種方法，一種是抑銅浮鉬，二是抑鉬浮銅。該選礦廠銅鉬分離采用抑銅浮鉬的方法，即使用銅抑制劑硫氫化鈉與鉬捕收劑煤油共同作用，通過九次精選最終獲得合格的銅、鉬精礦。若想企業經濟效益最大化，提高銅鉬回收率顯得尤為重要，因此從流程結構、藥劑制度入手，研究開發出適合該礦石性質特點的流程結構及工藝技術條件，并進行現場實施。由于銅鉬分離浮選采用空氣充氣，礦漿中的溶解氧會消耗硫氫化鈉中的HS-，氧化成亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽和硫酸鹽等，從而影響藥物對銅礦物的抑制效果，因此硫氫化鈉的實際消耗量比理論消耗量大很多[1]。為需求抑制劑穩定、低耗的銅鉬分離方法，選礦廠工程技術人員進行了銅鉬分離浮選充氮氣的試驗研究，目的是減少氧氣對銅礦物抑制作用的氧化，進而降低硫氫化鈉的用量。試驗結果表明在抑制劑同等藥量下以氮氣做為充氣來源時，抑制劑對銅礦物的抑制能力要優于空氣，并且在抑制劑低用量下仍能達到很好的抑制效果。

1 礦樣、水

（1）礦樣。本次小型試驗采用生產現場銅鉬混合礦樣，該礦樣經混勻縮分，留取備樣、烘干、制備后送質檢中心分析。經化驗混合精礦銅鉬品位分別為：17.27%、1.30%。

（2）水及其他。試驗用水：清水（主要用于調漿及試驗過程中的沖洗補加水）；試驗藥劑：硫氫化鈉、煤油、水玻璃；試驗所需充氣種類：空氣、氮氣。

2 銅鉬分離對比試驗

本次試驗主要研究充氣種類對比試驗、氮氣充氣量用量對比試驗以及銅抑制劑用量對比試驗三部分內容。

（1）充氣種類對比試驗。充氣種類對比試驗采用一次粗選試驗流程，其中銅抑制劑硫氫化鈉用量為6Kg/t，充氣量為0.25m3/m2·min，充氣種類是變量，充氣種類對比試驗數據結果表見表1。

表1 充氣種類對比試驗數據結果表

表1表明：在粗選6Kg/t硫氫化鈉的用量下，充氮氣有利于對銅礦物的抑制，粗鉬精中銅回收率較充空氣時降低1.09個百分點，鉬回收率提高1.4個百分點，鉬品位提高0.748個百分點。

（2）氮氣充氣量用量試驗。氮氣充氣量用量試驗采用一次粗選試驗流程，其中銅抑制劑硫氫化鈉用量為2Kg/t，充氣種類為氮氣，變量為氮氣的充氣量。氮氣充氣量試驗數據結果表見表2。

表2 氮氣充氣量試驗數據結果表

0.25粗鉬礦 17.08 16.090 7.4590 15.88 96.20銅精 82.92 17.560 0.0607 84.12 3.80混合精礦 100.00 17.309 1.3243 100.00 100.00 0.42粗鉬礦 16.41 16.080 7.6660 15.31 95.43銅精 83.59 17.470 0.0721 84.69 4.57混合精礦 100.00 17.242 1.3186 100.00 100.00

由表2表明：當使用氮氣做為充氣源進行銅鉬分離時，要嚴格控制其充氣量，因為充氣量過小影響銅精礦的回收率，充氣過大對鉬回收率有一定的影響。本次試驗氮氣最佳充氣量為0.25m3/m2·min。

（3）銅抑制劑用量試驗。銅抑制劑用量試驗采用一次粗選試驗流程，本次充氣種類為氮氣，充氣量為0.25m3/m2·min，變量為銅抑制劑硫氫化鈉用量。銅抑制劑用量試驗數據結果表見表3。

表3 銅抑制劑用量試驗數據結果表

由表3表明：銅鉬分離時氮氣的應用能在不影響原有指標的情況下，有效降低銅抑制劑的用量，最高可降低2/3的硫氫化鈉。

本次試驗主要研究充氣種類對比、氮氣充氣量用量試驗、銅抑制劑用量試驗三部分內容。通過上述試驗說明：在抑制劑同等藥量下以氮氣做為充氣來源時，抑制劑對銅礦物的抑制能力要優于空氣；以氮氣做為充氣來源較低用量的硫氫化鈉就能起到抑制銅礦物上浮的作用，且粗鉬精礦中銅的回收率均能控制在20%以內，不影響鉬礦物的回收；銅鉬分離氮氣的應用能在不影響原有指標的情況下，有效降低銅抑制劑的用量，最高可降低2/3的硫氫化鈉。

3 結論

通過小型試驗研究發現分離浮選采用空氣充氣，礦漿中的溶解氧會消耗硫氫化鈉中的HS-，影響藥物對銅礦物的抑制效果，因此抑制劑同等藥量下以氮氣做為充氣來源時，抑制劑對銅礦物的抑制能力要優于空氣。并且在抑制劑低用量下仍能達到很好的抑制效果，不影響鉬礦物的回收；銅鉬分離氮氣的應用能在不影響原有指標的情況下，有效降低銅抑制劑的用量，最高可降低2/3的硫氫化鈉，達到經濟指標最大化，改善員工現場工作環境的好處。當使用氮氣做為充氣源進行銅鉬分離時，要嚴格控制其充氣量，因為充氣量過小影響銅精礦的回收率，充氣過大對鉬回收率有一定的影響。本項目不產生有毒有害物質，對環境不會產生不良影響，達到了公司優化五率，增收節支的要求，體現了效益來源于科技創新的理念，具有很大的推廣價值。