青海某銅礦浮選試驗研究

曹成超 李建宏

(肅北蒙古族自治縣西礦釩科技有限公司，青海 西寧 810000)

0 引言

針對某銅礦礦石性質所發生的變化，現有的藥劑已不能滿足現場生產工藝需求。通過借鑒國內外選別該種銅礦所采用的高效捕收劑進行實驗室試驗，選擇出有利于該礦石選別浮選藥劑，并進行了藥劑選擇的條件實驗，選出適合于該礦石最佳的浮選粒度、起泡劑、合適的PH值及捕收劑和捕收劑的用量，尋找解決問題的突破口，并以全閉路試驗的結果來確定合理的浮選條件，提高銅的回收率。

1 實驗原料成分分析

實驗原料取自青海某銅礦，對其進行化學多元素分析，結果分別見表1、2。

表1 原礦樣品中多元素分析結果(質量分數) %

表2 原礦樣品中主要礦物組成(質量分數) %

對原礦樣中有價元素銅及其他伴生有益元素的賦存狀態進行了研究分析，可知該礦為典型的銅硫鐵礦，礦石性質復雜。原礦中金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦為主，脈石礦物以輝石、石榴子石、鋯石、石英和方解石為主，其次有長石、綠泥石、綠簾石、絹云母、云母、碳酸鹽、角閃石和高嶺土等。

2 浮選實驗

2.1 磨礦細度試驗

取實驗樣500 g在100 g/t混合捕收劑及30 g/t起泡劑2#油的條件下，分別考查了磨礦產品中-0.074 mm粒級含量為65%、70%及80%時對浮選指標的影響，試驗流程及條件見圖1，結果見表3。

圖1 磨礦細度試驗流程及條件

根據表3中的試驗結果，隨著磨礦細度不斷的增大，粗精礦中銅的品位和回收率均會有不同程度的提升，這說明原礦中銅礦物的嵌布粒度偏細，增加磨礦的細磨可增加對載銅礦物和連生體礦物的單體解離度，從而有效地提高浮選過程中對銅礦物的捕收性。但是當磨礦細度為-0.074 mm 80%時浮選指標反而會降低，因此確定試驗所用磨礦的最佳細度為-0.074 mm 為70%。

表3 磨礦細度試驗結果(質量分數) %

2.2 起泡劑試驗

參考該銅礦現有生產實踐及工藝指標，選用100 g/t的丁基鈉黃藥作為試驗的捕收劑。考察起泡劑2#油、A6、MIBC對浮選指標的影響，試驗流程及條件見圖2，結果見表4。

圖2 起泡劑篩選試驗流程及條件

表4 起泡劑篩選試驗結果(質量分數) %

泡沫結構及泡沫中礦物的含量都存在明顯差異，從而使得浮選指標也存在不同程度的變化。但是以A6起泡劑的試驗結果最佳，容易控制、方便操作且現象明顯。通過試驗發現，采用了A6起泡劑時，銅粗精礦的品位及回收率均優于2#油和MIBC，因此，選用A6為后續試驗的起泡劑。

2.3 捕收劑試驗

根據青海某銅礦已有生產技術指標并在參考相關銅礦礦山生產實踐的基礎上，選用常規的幾種捕收劑，即丁黃藥、異戊基黃藥及新型復合黃藥等進行浮選試驗，并考察了這些捕收劑對浮選指標的影響。試驗流程及條件見圖3，結果見表5。

圖3 捕收劑篩選試驗流程及條件

表5 捕收劑篩選試驗結果(質量分數) %

比較表5中的試驗結果可得知，當各種捕收劑單獨使用時，復合黃藥的實驗結果均優于其他捕收劑，其粗精礦品位為21.32 g/t，回收率為65.05%。而異戊基黃藥的捕收能力較丁黃藥的捕收能力強，這也充分的驗證了黃藥的捕收性能，隨著鏈的增加和異構體的結構變化，優于短鏈的正構體。但是從復合黃藥的捕收性能較其他的黃藥能力均強，因此實驗可確定復合黃藥為主要捕收劑。

為了進一步驗證復合黃藥優越的捕收效果，進行了其用量的試驗，試驗結果見表6。

表6 復合黃藥用量試驗結果(質量分數) %

根據表6的結果可得知，復合黃藥的用量的多少將對對粗精礦中銅的品位和回收率均有較大影響。當復合黃藥用量較低時，捕收能力顯得不夠，使的銅回收率偏低。但當其用量超過90 g/t時，由于礦石性質的復雜，部分易浮的脈石礦物夾雜上浮，粗精礦中銅的回收率而略有降低。因此，通過實驗確定捕收劑復合黃藥較合適的用量應約為75 g/t為宜。

2.4 pH調整劑試驗

在磨礦細度為-0.074 mm 70%、復合黃藥為捕收劑用量為150 g/t的條件下。考查pH調整劑石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉分別為500 g/t(及pH為7.5至8.5)時，對浮選指標的影響以選擇出最為合理的調整劑。試驗流程及條件見圖4，結果見表7。

圖4 pH調整劑試驗流程及條件

表7 pH調整劑試驗結果(質量分數) %

從表7的試驗結果可知，礦漿pH值對浮選指標有較大的影響。當加入500 g/t的碳酸鈉時(pH=7.5～8.5)，浮選泡沫礦化現象較好，有黃亮色的金屬光澤，但粗精礦中銅的品位和回收率均不高[1]，用碳酸鈉作為礦漿PH調節劑，對礦石中的黃鐵礦抑制作用比較弱，精礦的品位下降，致使銅品質的降低。當加入500 g/t的石灰時(礦漿pH=7.5～8.5)，粗精礦的品位相對于不加pH調整劑時增加了1.5 g/t左右，銅的回收率也相對增加了10%左右，這說明石灰不僅能夠很好的調節PH作用而且也對硫有很好的抑制作用，在一定程度上創造了銅硫分離的良好環境，從而提高了粗選的浮選指標。當加入500 g/t的氫氧化鈉時(礦漿pH=7.5～8.5)，浮選泡沫的粘度明顯增大且pH不易控制，粗精礦的產率增大，回收率也相應增加，但精礦品位降低較為明顯，導致浮選的選擇性變差。綜合三種pH調整劑的試驗結果，確定采用石灰為pH調整劑。為進一步驗證石灰對浮選指標的影響，進行了石灰的用量試驗，試驗結果見表8。

表8 石灰用量試驗結果(質量分數) %

從表8的試驗結果可知，隨著石灰用量的不斷的從1 000 g/t增加到2 000 g/t的過程中，粗精礦中銅的品位和回收率均隨之相應增加。說明對浮選礦漿中對硫的抑制效果越好，浮選的選擇性就越好。且該藥劑易于采購成本低廉，因此pH調整劑以2 000 g/t石灰為宜。

3 全流程閉路試驗

以開路試驗結果為依據，采用強化粗選作業，按照以上試驗的藥劑方案，參考現場生產流程，中礦均采用順序返回的方案，進行了全流程的閉路試驗，試驗流程及條件見圖5，試驗結果見表10。

圖5 全流程閉路試驗流程及條件

表9的閉路試驗結果表明，針對現場生產所處理的原礦，盡管礦石中硫含量及雜質成分高，對銅礦物回收率影響大。但采取高效的捕收劑，合理的流程方案，在高堿度的礦漿中銅硫的分選還是比較理想[2]。試驗精礦中銅的品位達到19.35%，回收率達到90.74%。

表9 全流程閉路試驗結果(質量分數) %

4 結語

1)該礦石屬于復雜難選礦石,從條件試驗的結果上可以看出銅對浮選粒度的要求很嚴格。故在浮選過程中細度必須在-0.074 mm 70%左右才會有很好的浮選效果。

2)由于在浮選過程中pH值從7.5到12.5，范圍比較廣。所以捕收劑應該采用捕收范圍比較廣且適應性比較強的藥劑。

3)主要的銅礦物在弱堿的礦漿中具有很好的天然可浮性，故在磨礦過程中加入石灰和復合黃藥能很好的提高浮選的回收率。

4)銅硫的分選對對礦漿的pH值很敏感，所以加強現場的管理嚴格的控制好浮選過程中的PH值以保證比較理想的回收率。