某選礦廠處理角巖型銅硫礦選銅浮選實驗

逄軍武,張玲,達娃卓瑪,逄睿文

（1.西藏華泰龍礦業開發有限公司，西藏 拉薩 850000；2.安徽建筑大學，安徽 合肥230601）

隨著有色金屬產業的發展，將硫化銅礦和硫化鐵礦及其他脈石礦物分開是浮選硫化銅礦的重點，因此提高銅產品的質量、獲得品位較高的精礦是銅浮選的首要任務[1]。礦石中部分水溶銅溶解的銅離子對黃鐵礦活化效果明顯[2]，很難有效抑制，黃鐵礦部分氧化，磨礦礦漿呈酸性，增加了黃鐵礦可浮性和石灰用量，輝銅礦部分氧化釋放出銅離子，活化了其他礦物[3]。黃鐵礦能否被有效抑制已成為選礦工藝成敗的一個關鍵性問題[4]。西藏某角巖型復雜銅硫礦，具有原礦銅品位低、含硫高的特點，為獲得合格的銅精礦產品和良好的銅回收率指標，專題開展了浮選實驗研究工作。

1 礦石性質

該礦石中銅礦物主要為黃銅礦，其次為砷黝銅礦、斑銅礦、輝銅礦、銅藍等。鐵礦物主要為黃鐵礦、磁黃鐵礦，一部分磁鐵礦、赤鐵礦及少量褐鐵礦。脈石礦物有石英、鉀長石、斜長石、鈉長石、透長石、白云母、絹云母、金云母、方解石、鐵白云石、螢石、金紅石、高嶺土、鋯石等。

表1 原礦多元素分析結果/%Table 1 Multi-element analysis results of the raw ore

黃銅礦為礦石中主要銅礦物，主要嵌存在脈石粒間及脈石裂隙中，嵌存粒度以0.037 ～ 0.15 mm區間為主，多呈獨立狀態產出，有少量微細粒黃銅礦被包裹在脈石中，粒度多在0.01 mm以下，且被脈石礦物緊密包裹，雖然這部分黃銅礦含量少，但要想從脈石中完全解離出來會有一定的難度。黃銅礦與黃鐵礦嵌存關系較密切，黃銅礦常沿黃鐵礦顆粒周邊分布，少量呈填隙結構充填在黃鐵礦粒間或交代溶蝕黃鐵礦（圖1）。

圖1 偏光顯微鏡（單偏光）Fig. 1 Polarizing microscope (single polarization)

2 現場浮選生產流程及指標

現場工藝流程見圖2，生產指標見表2。

圖2 現場工藝流程Fig. 2 Field process flow

表2 現場生產指標Table 2 Site production indicators

由表2可知，選礦廠按照圖2的工藝流程生產，獲得銅回收率為89.54%，精礦銅品位14.57%的生產指標，生產出的精礦銅品位不合格。為在生產中獲得合格的銅精礦產品，因此開展浮選實驗研究工作。

3 浮選實驗

為獲得合格的銅精礦產品，實驗確定利用Z-200、酯305等硫氨酯類捕收劑對銅礦物具有較好選擇性捕收作用，而對黃鐵礦的捕收能力較弱的特點，精選區域使用石灰抑制黃鐵礦的選礦方案，進行了以保證精礦質量、提高銅回收率、降低石灰用量為目標的選礦實驗研究工作。

3.1 粗選條件實驗

3.1.1 石灰用量實驗

磨礦細度-0.074 mm 70%，開展石灰用量實驗。流程見圖3，實驗結果見圖4。

圖4 石灰用量實驗結果Fig. 4 Lime dosage test results

由圖4可知，在一定范圍內，銅回收率隨石灰用量增加而增高，其中在石灰用量2000 g/t時（pH值7)，銅回收率較高90.23%,精礦銅品位為6.51%；繼續增加石灰用量，銅回收率有下降趨勢，因此確定石灰用量為2000 g/t。

3.1.2捕收劑用量實驗

酯類捕收劑是20年來主要研究的硫化礦捕收劑，具有適應性強、穩定度高、可長期保存等優點[5]。根據藥劑的協同作用，藥劑組合使用[6]。捕收劑由Z-200和酯305組成按照3:1的比例配合使用，實驗結果見圖5。

圖5 捕收劑用量實驗結果Fig. 5 Test results of collector dosage

由圖5可知，一般地，隨著捕收劑用量的增加，銅精礦回收率呈先快速上升后趨于平緩的趨勢變化，在捕收劑用量（Z-200:酯305=90:30）120 g/t時，銅回收率90.23%,精礦銅品位為6.51%；因此選擇捕收劑用量為（Z-200:酯305=90:30）120 g/t。

3.1.3 2#油用量實驗

2#油用量實驗，實驗結果見圖6。

圖6 2#油用量實驗結果Fig. 6 Test results of 2#oil dosage

由圖6可知，隨著2#油用量的增加，銅精礦回收率呈先快速上升后趨于平緩的趨勢變化，在2#油用量40 g/t時，銅回收率90.23%,精礦銅品位為6.51%；因此選擇2#油用量為40 g/t。

3.2 精選石灰實驗

該礦石中銅礦物主要為黃銅礦，黃銅礦在中性及堿性介質中，能較長時間保持其天然可浮性[7]。黃鐵礦，硫的主要載體礦物[8]，實驗選用石灰作為黃鐵礦的抑制劑 。精選石灰用量實驗流程見圖7，實驗結果見表3。

圖7 精選石灰用量實驗流程Fig. 7 Test flow of lime concentration

表3 精選石灰用量實驗結果Table 3 Test results of selected lime dosage

由表3可知，在一定范圍內，隨著精選區域石灰用量的增加，銅精礦品位呈增高的趨勢，當石灰用量（精一+精二+精三=1000+500+300）為1800 g/t時，最終精礦銅品位為20.06%，銅回收率67.57%；也就是說精選區域使用石灰調漿pH值為11時較為理想，再增大石灰用量銅品位有提升，但是銅回收率開始下降[9]。因此選擇石灰用量為精一1000 g/t、精二500 g/t、精三300 g/t。

3.3 閉路實驗

在條件優化的基礎上，開展閉路實驗，流程見圖8，結果見表4。

圖8 閉路實驗流程Fig. 8 Closed-circuit test flow

表4 閉路實驗結果Table 4 Closed-circuit test results

由表4可知，閉路實驗采用圖8工藝流程和藥劑制度，最終可獲得，銅回收率90.95%，銅品位為19.75%的合格銅精礦產品。

4 結 論

(1) 西藏某角巖型復雜銅硫礦，原礦銅品位0.38%,鐵品位2.55%，硫品位2.05%，黃銅礦與黃鐵礦嵌存關系較密切，黃鐵礦可浮性較好，選礦廠采用丁基黃藥和丁銨黑藥作為捕收劑，最終生產出的銅精礦不合格。選礦現場經添加大量石灰調整后（石灰用量8500 g/t），生產指標沒有好轉，同時石灰用量過大增加了礦漿黏度，現場操作更加困難。

(2) 為獲得合格的銅精礦產品，實驗利用Z-200、酯305等硫氨酯類捕收劑對銅礦物具有較好選擇性捕收作用，而對黃鐵礦的捕收能力較弱的特點，精選區域使用石灰抑制黃鐵礦的選礦方案，閉路實驗最終得到銅回收率90.95%，銅品位19.75%的精礦合格產品。相比生產指標，銅精礦品位提高5.18個百分點，回收率提高1.41個百分點。達到了獲得合格銅精礦產品和良好銅回收率的目的。

(3) 大幅度降低石灰用量，現場工藝石灰用量8500 g/t，優化方案后石灰用量為3800 g/t，方便現場操作。