黑牛洞銅鋅硫多金屬礦浮選工藝試驗

高 林 魏盛耀

（中國地質礦業有限責任公司）

黑牛洞銅礦為銅鋅硫多金屬礦，選礦工藝為三段一閉路破碎流程，礦石經一段閉路粗磨至-0.074 mm60%，按銅、鋅、硫順序采用優先浮選工藝分別產出銅精礦、鋅精礦和硫精礦，根據市場行情和經濟評估確定該礦的主要經濟產品為銅精礦［1］。該礦山選礦設計處理能力為1 500 t/d，年處理原礦規模為49.5萬t［2］。由于該礦距離冶煉廠較遠，運輸成本高，加之藥劑消耗成本一直居高不下，因此在保證精礦回收率的前提下，提高精礦品位顯得尤為重要。為此，通過技術創新及更換藥劑，提高選礦技術經濟指標勢在必行［3-4］。

1 礦石性質

1.1 礦石化學組成

原礦化學多元素分析結果見表1，銅物相分析結果見表2。

注:As、In、Au、Ag、Cd、Ga、Ge含量單位為g/t。

由表1可知，試樣中可供回收的有價元素為銅、鋅、硫，金、銀等元素均未達到計價回收要求，影響選別效果的有害元素砷含量甚微，不會對產品質量造成影響。

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由表2可知，該礦石總體上可浮性好，可浮性好的原生硫化銅占92.89%，可浮性一般的自然銅和次生硫化銅合計占5.14%，可浮性差的結合銅只占0.69%，對有價元素的回收影響較小。

1.2 礦石類型

礦石中的主要礦物為黃銅礦，含有少量閃鋅礦［5］。礦石結構構造致密塊狀礦石占70%以上，浸染狀礦石約占10%，脈狀、團塊狀石英脈型礦石和角礫狀礦石合計約占20%。礦石工業類型為硫化礦石，占94%以上。

1.3 礦物組成

礦石中的金屬礦物以磁黃鐵礦為主，其次有黃銅礦、閃鋅礦，少量和微量礦物有斑銅礦、輝銅礦、赤鐵礦、褐鐵礦、方鉛礦、鈦鐵礦、板鈦礦、金紅石、軟錳礦等；非金屬礦物主要有云母類、綠泥石類、石英、長石類礦物，其次有方解石、伊利石、蛇紋石及其他黏土類礦物等［1］。

1.4 主要礦物的粒度特征

礦石中主要礦物的粒度測定結果見表3。

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由表3可知，礦石中的磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦粒度均較粗，磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦中+0.074 mm粒級含量分別占78.4%，73.4%，69.6%。

2 試驗研究

2.1 磨礦細度試驗

磨礦系統由?500 mm旋流器與MQY2 700 mm×3 600 mm球磨機構成，由于旋流器工作性能不穩定，導致磨礦指標波動較大。在保證給礦量、磨礦濃度、試驗藥劑用量相同的條件下，進行磨礦細度試驗，試驗流程及藥劑制度見圖1，試驗結果見圖2。

由圖2可見，隨著磨礦細度的增加，銅精礦品位降低，銅回收率增加；綜合考慮，選擇磨礦細度-0.074 mm65%為宜。

2.2 捕收劑種類試驗

固定磨礦細度-0.074 mm65%、CaO用量2 000 g/t、T2000用量200 g/t、2號油用量15 g/t，捕收劑用量60 g/t，進行生產藥劑T207與新型捕收劑Mac-10、EZ、Mx種類試驗，試驗流程見圖3，試驗結果見圖4。

由圖4可見，通過對比使用不同捕收劑獲得的指標，使用新型捕收劑Mac-10時，獲得的銅品位和回收率指標較好,故選擇Mac-10進行試驗。

2.3 組合捕收劑用量配比試驗

為了更好地發揮捕收劑的協同作用，選擇丁基黃藥與Mac-10按一定比例復配使用，進一步提高浮選指標。固定磨礦細度-0.074 mm65%、CaO用量2 000 g/t、T2000用量200 g/t、2號油用量15 g/t、捕收劑用量60 g/t，進行Mac-10與丁基黃藥用量及配比試驗，試驗流程見圖3，試驗結果見表4。

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由表4可知，隨著組合捕收劑Mac-10用量的增加，銅粗精礦品位降低，產率增大；綜合考慮，當Mac-10和丁基黃藥質量配比為1∶5時，可獲得銅粗精礦銅品位14.71%，銅回收率95.86%的較好指標。

2.4 銅循環閉路試驗

在上述條件試驗的基礎上進行浮選閉路試驗，試驗流程見圖5，試驗與實際生產結果對比見表5。

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由表5可知，采用新型浮選藥劑試驗獲得了銅品位23.00%，銅回收率94.31%的銅精礦；采用現場生產藥劑獲得的銅精礦銅品位22.00%，回收率93.00%；由此可見，新型浮選藥劑的浮選效果優于生產藥劑，銅精礦品位提高了1.00個百分點，銅回收率提高了1.31個百分點。

3 結論

（1）黑牛洞銅礦銅化學物相分析結果表明，礦石中原生硫化銅含量92.89%，次生硫化銅含量2.67%，自然銅含量2.47%，自由氧化銅含量1.28%，結合銅含量0.69%，屬易選硫化銅礦石。

（2）針對黑牛洞銅礦礦石性質，采用新型硫化銅捕收劑Mac-10復配丁基黃藥，通過1粗2精2掃工藝，閉路試驗獲得了銅精礦品位23.00%，回收率94.31%的指標，銅精礦品位提高了1.00個百分點，銅回收率提高了1.31個百分點，經濟效益顯著。