云南某低品位銅鉛礦的浮選分離技術(shù)研究*

宋 濤 ，梁溢強 ，闞賽瓊

（1.昆明冶金研究院有限公司，云南 昆明 650031；2.云南選冶新技術(shù)重點實驗室，云南 昆明 650031；3.共伴生有色金屬資源加壓濕法冶金技術(shù)國家重點實驗室，云南 昆明 650031）

云南南部某銅鉛礦是一個低品位銅鉛硫化礦礦床。礦石中金屬礦物主要是黃銅礦、方鉛礦，同時伴生有價元素銀。由于銅鉛分離技術(shù)問題和金屬價格低等原因，該礦山遲遲未予開發(fā)。近期銅金屬價格持續(xù)上漲，因此銅鉛分離的技術(shù)亟待解決。銅鉛硫化礦的分離是礦物分選工業(yè)中的一大難題，浮選分離方法多種多樣，氰化物抑銅浮鉛和重鉻酸鉀抑鉛浮銅是較為有效的方法，但污染嚴重[1]。因此，很多無毒無害的組合抑制劑應運而生，其中以水玻璃、亞硫酸鈉和羧甲基纖維素的組合（簡稱CNAS） 使用效果最佳[2，3]，但水玻璃和羧甲基纖維素的使用，給現(xiàn)場精礦的過濾造成很大困擾。采用一種新的抑鉛浮銅的抑制劑，可以有效解決該問題。

1 原礦性質(zhì)

原礦化學多元素分析結(jié)果見表1，原礦銅物相分析結(jié)果見表2，鉛物相分析結(jié)果見表3。

表1 原礦化學多元素分析結(jié)果Tab.1 Multi-element analysis results of raw ore %

表2 原礦銅物相分析結(jié)果Tab.2 Analysis results of copper phase in raw ore %

表3 原礦鉛物相分析結(jié)果Tab.3 Analysis results of lead phase in raw ore %

礦石中主要的有價元素為銅和鉛，分別為0.36%和2.21%。同時，礦石中還伴生有價元素銀，含量為12.5 g/t，有害元素As含量小于0.10%。礦石中主要金屬礦物為方鉛礦、黃銅礦，還有少量的閃鋅礦和黃鐵礦，主要脈石礦物為石英、方解石、綠泥石等。

2 銅鉛混選試驗研究

根據(jù)目的礦物的可浮性，采用：“銅鉛混合浮選-再分離”的流程是比較合理的，而且在工業(yè)生產(chǎn)中也得到了較為廣泛的應用[4]。本次選礦試驗研究采用銅鉛混選再分離的工藝流程，重點考查磨礦細度、銅鉛混選的捕收劑與銅鉛分離的抑制劑。

2.1 捕收劑種類試驗

銅鉛混選捕收劑的選擇是本次研究的重點之一，因為銅鉛混選捕收劑直接影響銅鉛分離的效果與銅鉛的回收率，同時還要兼顧伴生元素銀的綜合回收。銅鉛混選捕收劑的捕收能力強，則銅鉛回收率高，銅鉛分離效果差；銅鉛混選捕收劑的選擇性好，則銅鉛回收率低，銅鉛分離效果好。本次試驗的目的是篩選出有效的銅、鉛礦物的混選捕收劑。試驗采用乙基黃藥、乙硫氮、25#黑藥、丁銨黑藥、1#～6#捕收劑等進行選礦試驗研究，試驗原則流程如圖1所示，試驗指標對比結(jié)果見表4。

表4 捕收劑指標對比Tab.4 Test results of collecting agent's proportion %

圖1 浮選試驗原則流程Fig.1 Principle flow sheet of flotation test

捕收劑用量40+20 g/t表示：粗選作業(yè)捕收劑用量40 g/t+掃選作業(yè)捕收劑用量20 g/t，下同。

試驗結(jié)果表明，采用乙基黃藥作為捕收劑時，精礦的鉛品位最高，說明乙基黃藥對鉛礦物的選擇性最好；采用丁銨黑藥作為捕收劑時，精礦的鉛回收率最高，說明丁銨黑藥對鉛礦物的捕收能力最強；采用4#捕收劑作為捕收劑時，精礦的銀回收率最高，說明4#捕收劑對銀礦物的捕收能力最強。綜合考慮，本文采用乙基黃藥和4#捕收劑組合，對銅鉛礦物進行混合捕收。

2.2 捕收劑用量試驗

捕收劑用量試驗流程為一次粗選、一次掃選，磨礦細度為70%-0.074 mm，采用乙基黃藥與4#捕收劑以不同比例組合進行選礦試驗研究，試驗結(jié)果見表5。

表5 捕收劑比例試驗結(jié)果Tab.5 Test results of collecting agent's proportion %

試驗結(jié)果表明，當4#捕收劑與乙基黃藥以1∶1的比例組合時，得到的精礦銅、鉛品位和回收率均高于其他比例組合，因此，4#捕收劑與乙基黃藥以1∶1的比例組合最佳，其最佳用量為銅鉛混合粗選作業(yè)4#捕收劑用量20 g/t，乙基黃藥用量20 g/t，銅鉛混合掃選作業(yè)4#捕收劑用量10 g/t，乙基黃藥用量10 g/t。

捕收劑用量試驗流程為一次粗選、一次掃選，磨礦細度為70%-0.074 mm，采用乙基黃藥與4#捕收劑以1∶1的比例組合，進行不同用量的選礦試驗研究，以考查捕收劑用量對銅鉛回收率的影響，試驗結(jié)果見表6。

表6 捕收劑用量試驗結(jié)果Tab.6 Dosage test results of collecting agent %

試驗結(jié)果表明，精礦銅鉛品位隨著捕收劑用量的增加而降低，銅鉛回收率隨著捕收劑用量的增加而提高，當捕收劑用量4#捕收劑20 g/t、乙基黃藥20 g/t時，精礦銅鉛回收率達到最大。因此，其最佳用量為銅鉛混合粗選作業(yè)4#捕收劑用量20 g/t，乙基黃藥用量20 g/t，銅鉛混合掃選作業(yè)4#捕收劑用量10 g/t，乙基黃藥用量10 g/t。

3 銅鉛分離試驗研究

3.1 銅鉛分離探索試驗

銅鉛分離是本次選礦試驗研究的重點之一，其中包括分離前的脫藥、鉛抑制劑的選擇以及磨礦細度等都直接影響銅鉛分離的效果。試驗流程如圖2所示，磨礦細度為70%-0.074 mm，采用活性炭粉進行脫藥10 min，硫酸和亞硫酸鈉組合抑制鉛礦物，Z-200捕收銅礦物，試驗結(jié)果見表7。

圖2 銅鉛分離探索試驗流程Fig.2 Exploratory experiment flow of copper-lead separation

表7 銅鉛分離探索試驗結(jié)果Tab.7 Exploratory experiment results of copper-lead separation %

試驗結(jié)果表明，銅精礦的銅品位達到28.07%，含鉛5.48%；鉛精礦的鉛品位50.81%，含銅1.68%。銅精礦品質(zhì)較好，鉛精礦品質(zhì)較差，可通過增加銅鉛混合精選次數(shù)以及藥劑調(diào)整來提高鉛品位和降低互含。

3.2 脫藥試驗

試驗的目的是考查銅鉛混合精礦不同的脫藥方式對銅鉛分離效果的影響。脫藥的方法主要有機械脫藥（包括過濾、洗滌、擦洗、攪拌、再磨、超聲波處理等）、化學及物理化學脫藥法（包括硫化鈉與活性炭解吸以及其他化學藥劑等） 及特殊脫藥法（包括加溫、焙燒及蒸吹等）[5]。考慮到水洗脫藥會給生產(chǎn)帶來額外的作業(yè)，所以本文只考查活性炭脫藥和硫化鈉脫藥對銅鉛分離的影響。脫藥試驗結(jié)果見表8。

表8 脫藥試驗結(jié)果Tab.8 Test results of reagent removal %

試驗結(jié)果表明，活性炭脫藥的精礦銅鉛互含較低，硫化鈉脫藥的精礦銅鉛互含隨著硫化鈉用量的增加而降低，但均沒有活性炭脫藥的效果好，且硫化鈉過量時，銅礦物也會被抑制。隨著活性炭用量的增加，精礦銅鉛互含先降低再升高，說明活性炭用量200 g/t時，脫藥不充分，導致銅鉛互含高；活性炭用量500 g/t時，活性炭過量，消耗銅鉛分離的藥劑，同樣導致銅鉛互含高。活性炭的最佳用量為（300～400） g/t。因此本文采用活性炭用量300 g/t進行銅鉛分離前的脫藥。

3.3 磨礦細度試驗

細度試驗進行70%-0.074 mm、75%-0.074 mm、80%-0.074 mm、90%-0.074 mm四個條件，試驗流程如圖2所示，試驗結(jié)果見表9。

表9 磨礦細度試驗結(jié)果Tab.9 The test results for grinding fineness %

試驗結(jié)果表明，提高磨礦細度，有利于降低精礦的銅鉛互含，提高精礦品質(zhì)，同時可以降低尾礦的金屬損失，但影響均較小。考慮到提高磨礦細度會帶來生產(chǎn)成本的增加，因此磨礦細度在70%-0.074 mm左右較為合理。

3.4 銅鉛分離抑制劑用量試驗

由于采用硫酸與亞硫酸鈉組合抑制劑進行抑鉛，銅鉛互含較高，銅鉛分離的效果欠佳，因此試驗采用QY抑制劑（我院自主研發(fā)的鉛抑制劑）進行藥劑用量試驗研究，以考查抑制劑對銅鉛分離的影響，試驗結(jié)果見表10。

表10 抑制劑用量試驗結(jié)果Tab.10 The dosage test result of inhibitor depressor %

試驗結(jié)果表明，隨著抑制劑QY用量的降低，精礦的銅鉛互含先降低再升高，當QY用量在200 g/t時，銅精礦和鉛精礦的銅鉛互含最低。與硫酸和亞硫酸鈉的組合抑制劑相比，精礦的銅鉛互含更低。因此，采用QY抑制劑進行抑鉛，其最佳用量為QY 200 g/t左右。

4 閉路試驗

在條件試驗基礎(chǔ)上，適當調(diào)整藥劑用量來降低藥劑積累對閉路試驗浮選指標的影響，以期獲得穩(wěn)定可靠的、最佳的浮選指標。磨礦細度70%-0.074 mm的閉路試驗流程如圖3所示，試驗結(jié)果見表11。

表11 浮選閉路試驗結(jié)果Tab.11 The test results of flotation closed circuit test %

圖3 浮選閉路試驗流程Fig.3 Closed circuit test flow of flotation

試驗結(jié)果表明，磨礦細度70%-0.074 mm的閉路試驗，可得到銅精礦含銅25.41%，銅回收率81.08%，銅精礦含銀481.2 g/t，銀回收率44.75%；鉛精礦含鉛61.13%，鉛回收率91.15%，鉛精礦含銀146.8 g/t，銀回收率38.59%；銅精礦、鉛精礦中的銀總回收率83.34%，實現(xiàn)了銅、鉛、銀的有效回收。

5 結(jié)語

1） 原礦含銅0.36%、含鉛2.21%，礦石中伴生有價元素銀含量12.5 g/t。礦石中主要金屬礦物為方鉛礦、黃銅礦，還有少量的閃鋅礦和黃鐵礦，主要脈石礦物為石英、方解石、綠泥石等；

2）在原礦性質(zhì)考查的基礎(chǔ)上，進行了詳細的選礦試驗研究，其中包括捕收劑種類及用量試驗、磨礦細度試驗、脫藥方式的對比、銅鉛分離等條件試驗以及閉路試驗。磨礦細度70%-0.074 mm的閉路試驗，可得到銅精礦含銅25.41%，銅回收率81.08%，銅精礦含銀481.2 g/t，銀回收率44.75%；鉛精礦含鉛61.13%，鉛回收率91.15%，鉛精礦含銀146.8 g/t，銀回收率38.59%；銅精礦、鉛精礦中的銀總回收率83.34%，實現(xiàn)了銅、鉛、銀的有效回收；

3）對于銅鉛礦石或者銅鉛鋅礦石，采用我院自主研發(fā)的鉛抑制劑QY和該工藝，可以實現(xiàn)銅、鉛礦物的有效分離，同時不會造成精礦水分高的問題。