國外某氧化銅礦山堆存的-1 mm粒級礦石選礦試驗(yàn)

孫春校

（紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司）

國外某銅礦山屬于典型的氧化銅礦山，礦石中的銅主要以孔雀石形式存在。在礦山長期開發(fā)過程中產(chǎn)生了大量低品位礦，該部分礦石采用礦山傳統(tǒng)的濕法攪拌酸浸工藝回收難度大，且成本高。在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，確定采用洗礦—堆浸聯(lián)合工藝處理該低品位礦石，即破碎、洗礦后的+1 mm粒級礦石直接堆浸，-1 mm粒級礦石暫時(shí)堆存［1］。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，-1 mm粒級礦石堆存量已接近排渣場堆存能力。因此，解決-1 mm粒級礦石的出路問題可以提高資源的利用率，助力礦山的可持續(xù)發(fā)展。

1 試樣

試樣為國外某銅礦山堆存的-1 mm礦石，主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，粒度篩析結(jié)果見表2。

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由表1可知，試樣銅品位為2.89%，是主要有價(jià)金屬元素；硫含量極低，僅為0.16%；其他金屬元素沒有回收價(jià)值。

由表2可知，試樣各粒級銅品位較接近，中間粒級略高，通過直接分級難以實(shí)現(xiàn)銅礦物的有效富集；試樣中含有部分礦泥（-0.01 mm），可能對浮選造成不利影響［2-3］。

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2 浮選試驗(yàn)結(jié)果及討論

結(jié)合礦石性質(zhì)、探索試驗(yàn)及相關(guān)文獻(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)該礦石的高效浮選，工藝流程、磨礦細(xì)度及藥劑制度是關(guān)鍵。

2.1 條件試驗(yàn)

浮選條件試驗(yàn)著重考察磨礦細(xì)度、分散劑種類及用量、硫化鈉用量、丁基黃藥用量、2#油用量等條件對銅浮選指標(biāo)的影響。條件試驗(yàn)流程見圖1。

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度決定著礦物的單體解離程度［4］。磨礦細(xì)度試驗(yàn)的分散劑氟硅酸鈉用量為300 g/t，硫化鈉用量為1 000 g/t，丁基黃藥用量為120 g/t，2#油用量為40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

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由表3可知：隨著磨礦細(xì)度的提高，精礦品位及回收率均提高；當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm75%時(shí)，精礦銅品位為25.39%、回收率為19.48%；繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，精礦銅品位及回收率提升不明顯。綜合考慮磨礦成本及產(chǎn)品指標(biāo)，確定后續(xù)試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%。

2.1.2 分散劑種類及用量試驗(yàn)

根據(jù)前期粒度篩析結(jié)果，試樣經(jīng)磨礦后礦泥會(huì)進(jìn)一步加劇，為有效減少礦泥對浮選的影響，選取六偏磷酸鈉或氟硅酸鈉對礦泥進(jìn)行分散［5-6］，分散劑種類及用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%，硫化鈉用量為1 000 g/t，丁基黃藥用量為120 g/t，2#油用量為40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

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由表4可知：與添加六偏磷酸鈉相比，氟硅酸鈉對提高銅浮選指標(biāo)的作用更大，適宜的用量為200 g/t。

2.1.3 硫化鈉用量試驗(yàn)

鑒于硫化鈉是氧化礦的常用硫化劑［7-8］，試驗(yàn)對硫化鈉的硫化效果進(jìn)行了試驗(yàn)。硫化鈉用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%，氟硅酸鈉用量為200 g/t，丁基黃藥用量為120 g/t，2#油用量為40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

由表5可知：隨著硫化鈉用量的增大，精礦銅品位和回收率均先上升后下降，硫化鈉用量為1 500 g/t時(shí)的精礦銅品位為26.98%、回收率為21.71%，指標(biāo)相對較高。因此，確定硫化鈉用量為1 500 g/t。

2.1.4 丁基黃藥用量試驗(yàn)

丁基黃藥用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%，氟硅酸鈉用量為200 g/t，硫化鈉用量為1 500 g/t，2#油用量為40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6可知：隨著丁基黃藥用量的增加，精礦銅品位及回收率逐漸升高。綜合考慮，確定丁基黃藥用量為120 g/t。

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2.1.5 2#油用量試驗(yàn)

2#油因起泡性強(qiáng)，易生產(chǎn)大小均勻、穩(wěn)定性合適的氣泡而被廣泛應(yīng)用于銅礦石的浮選［9］。2#油用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%，氟硅酸鈉用量為200 g/t，硫化鈉用量為1 500 g/t，丁基黃藥用量為120 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

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由表7可知：隨著2#油用量的增加，精礦銅品位及回收率先上升后維持在高位。綜合考慮，確定2#油用量為30 g/t。

2.2 兩段粗選試驗(yàn)

根據(jù)“能收早收、應(yīng)收盡收”的原則［10］，結(jié)合浮選現(xiàn)象，考慮設(shè)置2段粗選作業(yè)：一段快浮粗選，一段粗選。2段粗選試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

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由表8可知：2段粗選得到品位較接近的精礦，因此，流程上合并為一個(gè)精礦是可行的，綜合精礦銅品位為25.34%、回收率為55.59%。試驗(yàn)結(jié)果說明，該礦樣的浮選設(shè)置，2段粗選是必要的。

2.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)與2段粗選試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，為了提高選礦回收率，閉路試驗(yàn)采用了3次掃選作業(yè)［11］，3次掃選精礦合并進(jìn)行1次精選，精選尾礦返回掃選1作業(yè)。閉路試驗(yàn)流程見圖3，結(jié)果見表9。

由表9可知：采用圖3所示的流程處理試樣，得到產(chǎn)率為6.81%、銅品位為25.54%、銅回收率為60.18%的氧化銅精礦1，以及產(chǎn)率為7.90%、銅品位為10.21%、回收率為27.91%的氧化銅精礦2，精礦總回收率高達(dá)88.09%，尾礦品位降至0.40%，試驗(yàn)指標(biāo)較好。

3 結(jié)論

（1）國外某氧化銅礦山堆存的-1 mm礦石銅品位為2.89%，各粒級銅品位較接近。

（2）在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占75%的情況下，采用2次粗選、3次掃選、掃選精礦1次掃精選閉路流程處理試樣，獲得了產(chǎn)率為6.81%、銅品位為25.54%、回收率為60.18%的氧化銅精礦1和產(chǎn)率為7.90%、銅品位為10.21%、回收率為27.91%的氧化銅精礦2，選別指標(biāo)良好。

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（3）高品位氧化銅精礦1可直接銷售，低品位氧化銅精礦2可進(jìn)入現(xiàn)場濕法酸浸系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)低品位礦石資源的可持續(xù)利用，經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益顯著。