湖南某高硫低品位銅礦選礦試驗研究①

黃春海，胡新紅，段 瑤，魏大為

（湖南柿竹園有色金屬有限責任公司，湖南 郴州 427037）

隨著現代社會科技和經濟的發展，銅資源需求量日益增加。我國屬于銅資源緊缺的國家，且銅資源缺口日益增大［1－4］。此外我國的銅資源儲量少、貧礦多，還有大量難處理的氧化銅礦，整體選別難度大［5－9］。

湖南某銅礦銅品位0.11%、硫品位12.85%，屬于高硫低品位銅礦。該礦中銅以黃銅礦形式存在，硫主要以磁黃鐵礦形式存在，通過磁選預先脫除一部分磁黃鐵礦，而后采用浮選回收銅，實現了銅的有效回收。

1 礦石性質

湖南某銅礦原礦主要化學成分和物相分析結果分別見表1和表2。由表1可知，該礦銅品位很低，硫含量較高，其他有價元素含量均較低。由表2可見，礦石中的銅主要以硫化礦形式存在。

表1 原礦主要化學成分分析結果（質量分數）／%

表2 原礦銅物相分析結果

工藝礦物學研究結果表明，該銅礦中銅礦物絕大部分為黃銅礦，少量為銅藍、輝銅礦、藍輝銅礦等；銀礦物主要為自然銀和硫銅銀；硫礦物主要為磁黃鐵礦，其次為黃鐵礦。

2 選礦試驗研究

2.1 試驗方法

由于礦石中銅含量較低、硫含量較高，硫礦物主要以磁黃鐵礦形式存在，可考慮采用磁選除去部分硫，然后再進行銅浮選。試驗原則流程見圖1。

圖1 試驗原則流程

2.2 磁選試驗

2.2.1 磨礦細度對磁選指標的影響

磁場強度120 kA／m條件下，采用一次磁選，研究了磨礦細度對磁選指標的影響，結果如表3所示。結果表明，隨著磨礦細度增加，磁性產品產率逐漸降低，銅品位逐漸降低，磁性產品中銅損失率也逐漸降低。綜合考慮，磨礦細度選擇為－0.074 mm粒級占70%。

表3 磨礦細度對磁選指標的影響

2.2.2 磁場強度對磁選指標的影響

磨礦細度－0.074 mm粒級占70%，采用一次磁選，研究了磁場強度對磁選指標的影響，結果如表4所示。結果表明，隨著磁場強度增加，磁性產品產率逐漸增加，銅損失率也逐漸增大。磁場強度為80 kA／m時，磁性產品中銅損失率為4.04%，但產率較低。綜合考慮，磁選磁場強度選擇96 kA／m。

表4 磁場強度對磁選指標的影響

2.3 浮選試驗

2.3.1 銅粗選石灰用量試驗

以磁選后的非磁性產品作為銅浮選給礦，進行了銅粗選石灰用量試驗，試驗流程見圖2，結果如表5所示。結果表明，隨著石灰用量增加，銅粗精礦中銅品位提高，銅回收率先增加后降低。石灰用量1 000 g／t時，銅粗精礦中銅品位5.35%、回收率72.26%。綜合考慮，銅粗選石灰用量選擇1 000 g／t。

圖2 浮選試驗流程

表5 銅粗選石灰用量試驗結果

2.3.2 銅粗選捕收劑種類及用量試驗研究

按照圖2所示流程，在石灰用量1 000 g／t、捕收劑用量80 g／t、2號油用量20 g／t條件下，進行了捕收劑種類試驗，結果如表6所示。結果表明，酯105具有較強的捕收能力，PAC具有較好的選擇性，但Z?200捕收能力和選擇性兼具，故選擇Z?200作為銅捕收劑。

表6 銅粗選捕收劑種類試驗結果

相同試驗條件下，進行了Z?200用量試驗，結果如表7所示。結果表明，隨著Z?200用量增加，銅粗精礦中銅品位降低，銅回收率逐漸提高。綜合考慮，銅粗選Z?200用量選擇80 g／t。

表7 銅粗選Z?200用量試驗結果

2.4 全流程試驗

在條件試驗基礎上，進行了閉路試驗，試驗流程見圖3，結果見表8。

表8 閉路試驗結果

圖3 閉路試驗流程

經磁選、磁選尾礦一粗一掃兩精浮選的閉路試驗，最終獲得了銅精礦銅品位25.48%、銅回收率71.31%的良好指標。

3 結 論

湖南某高硫低品位銅礦銅品位0.11%、硫品位12.85%，銅主要以黃銅礦形式存在，硫主要以磁黃鐵礦形式存在。針對該礦，采用磁選?浮選聯合工藝，先磁選脫除大部分磁黃鐵礦，降低對后續銅回收的影響，再經過一粗一掃兩精銅浮選，最終得到了銅品位25.48%、銅回收率71.31%的銅精礦，取得了良好的試驗指標。試驗結果可為我國類似礦山的開發利用提供借鑒和參考。