反浮選提升銅精礦品質的研究與實踐

楊 東

（云南銅業礦業資源勘查開發有限公司，云南 昆明 650051）

1 原礦性質

根據現場工藝流程的供礦性質和運行的平穩性，對常規流程的最終精礦進行取樣，作為實驗研究的原礦。分析結果表明：該礦樣含銅19.01%、鐵20.7%、砷0.5%、氟和氧化鎂分別為1360ppm、8.62%，含硫28.24%，屬于有害元素等雜質嚴重超標的銅精礦。

通過XRD分析可以發現，見表1。該礦物主要的金屬礦物為黃銅礦、輝銅礦、砷黝銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦、輝鉬礦等，脈石礦物主要有滑石、蛇紋石、石英、鉀長石、云母等。

滑石含量約25%，黃鐵礦含量14%，砷主要以砷黝銅礦為主。

表1 礦物組成XRD分析

2 實驗方案

借鑒在銅鉬精礦分離中采用抑銅-浮鉬的反浮選方法，可以使黃銅礦、輝銅礦等硫化銅礦與其他礦物分離的技術思路。因此，需要在此實驗方案中探索抑銅-浮雜的可行性。考慮到當地的運輸和其他限制條件，在實驗中選擇使用常規、經濟的硫氫化鈉做為銅的抑制劑，對主要影響反浮選的幾個主要因素開展粗選最佳條件探索試驗，如磨礦細度、濃度、電位、氮氣實驗等，之后進行一粗兩精全閉路流程。

2.1 入選細度試驗

通過鏡像分析發現該原礦有部分黃銅礦被脈石包裹或者與脈石礦物連生，為了使銅礦物充分得到解離，盡可能的避免脈石礦物夾帶而損失回收率，所以需要考慮磨礦細度對回收率的影響。實驗結果見圖1和圖2。通過實驗可以發現在-500mv，濃度25%情況下，隨著磨礦細度的不斷提升銅精礦品位也隨著提升，同時雜質回收率呈下降趨勢，但相對之下銅回收率在-200目為80%時較為適宜。

2.2 濃度%實驗

在反浮選中，考慮前段生產銅精礦的工序中使用大量的硫化銅起泡劑和捕收劑，考慮將礦漿做預處理，最大限度的將礦漿中的殘留藥劑脫除。而在生產實踐中，最經濟的方法就是利用濃縮機進行濃縮脫水。因此，在實驗中，通過對比了預處理和不進行預處理的效果，發現預處理后浮選效果更佳，結果見表2。同時，達到-500mv電位所需要的硫氫化鈉用量也相對減少。基于此，也對預處理后濃度對指標的影響進行研究，可以發現添加清水后，入選濃度在35%時候較為適宜，試驗結果見表3。

表2 脫水與不脫水試驗結果對比

表3 脫水后不同濃度試驗結果對比

2.3 電位實驗

在浮選過程中添加硫氫化鈉，通過還原氧化的作用，使得硫化銅礦表面形成親水物質，進而達到抑制銅的作用。通過控制不同的電位，發現對銅的回收率產生一定的規律，結果見表4。表中結果表明隨著負電位的升高，硫氫化鈉的用量也隨著升高，同時，各選礦指標也呈現往有利的方向發展。但是綜合考慮生產成本和指標，選擇電位-500mv最為最佳條件。

表4 不同電位實驗結果

表5 全閉路實驗結果

2.4 氮氣實驗

在浮選的過程中，硫氫化鈉消耗量受空氣中氧的影響。世界范圍內，很多應用硫氫化鈉做銅的抑制劑的流程中都配備有相應的氮氣供應系統，其目的是穩定電位的控制，其次可以顯著降低藥劑的單耗，節約成本。其中，南美秘魯的ANTAMINA銅礦就是成功應用的案例。為此，此次也單獨對氮氣的使用做了研究，結果見圖3，通過實驗可以看出通過充入100%的氮氣，硫氫化鈉的消耗量可以降低20%，這無疑對降低生產成本有利。

3 全流程閉路實驗（加氮氣）

在條件試驗的基礎上，開展了全流程閉路試驗，實驗結果見表5。閉路試驗獲得銅品位21.32%、銅回收率99.49%；獲得精礦含氧化鎂品位0.79%、含氟品位301ppm；其他金屬品位也伴隨略有上升。

4 生產實踐

按照該大型銅礦日產約3000噸銅精礦，建廠初期配備有氮氣添加系統和完備的有毒氣體檢測系統，改造流程時只需將礦漿引入濃縮機進行濃縮，以及改造相應的尾礦排放點，就直接可以投入使用。經過三個月的調試，不僅精礦品位得到一定的提高，并且氧化鎂和氟雜質的脫除效果顯著。按照目前的市場行情測算，每年可創造3000萬美元的經濟效益。

5 結語

（1）此礦石屬于含鎂硅酸鹽類，由常規流程的生產得到的銅精礦含雜質嚴重，嚴重影響著企業的生產效益，

（2）通過實驗研究證明在磨礦細度-200目占80%，濃度35%，通過添加硫氫化鈉和充入氮氣控制浮選電位-500mv的情況下，將銅精礦進行反浮選。可以取得銅回收率損失0.51%的前提下，將銅精礦品位提升3個百分點至21.32%，同時精礦中氧化鎂和氟的脫除率達到79.20%、59.14%，使得銅精礦中的氧化鎂和氟含量大幅度降低至0.79%和300ppm左右。

（3）經過生產實踐證明，此方法在工業上是可行的，并且經濟效益顯著，為同類礦石性質的礦山提供可借鑒的經驗。