新型捕收劑浮選山東某伴生銅礦試驗研究①

2022-05-12 06:03:18張立剛歐陽崇鐘李文風

礦冶工程 2022年2期

張立剛，歐陽崇鐘，李文風

（長沙礦冶研究院有限責任公司，湖南長沙 410012）

山東某大型鐵礦生產企業的主產品為鐵精礦，伴生回收銅精礦，銅回收一直采用浮選工藝，使用常規捕收劑丁基黃藥，存在尾水中黃原酸根離子向尾礦壩外滲透的問題。近年來隨著國家環保要求日益嚴格，地表水環境質量標準中三類地表水水質要求黃原酸根離子含量不能超過0.005 mg/L［1］，而該鐵礦尾礦壩周邊地下水黃原酸根離子含量達到了0.02 mg/L，超過國家新標準，由此造成銅浮選生產被迫關停，經濟損失巨大。本文針對該問題開展了新型銅浮選捕收劑開發工作，旨在確保尾礦壩周邊地下水達標情況下，進一步提高銅精礦品位及回收率。

1 試驗樣品、試驗方法及試劑

1.1 試驗樣品

選礦廠現場銅浮選給礦為一段強磁選精礦，先經選銅作業，銅浮選尾礦進入后續選鐵作業。銅浮選給礦化學多元素分析結果見表1，銅物相分析結果見表2。

表1 銅浮選給礦化學多元素分析結果（質量分數）/%

表2 銅浮選給礦銅物相分析結果

鏡下觀察結果表明，礦樣中銅礦物主要是自然銅，其次含有少量輝銅礦、銅藍和斑銅礦次生硫化銅礦物，偶見黃銅礦細小殘余包裹在其他銅礦物中。脈石礦物主要有角閃石、輝石、長石、綠泥石、方解石等。

對銅浮選給礦進行了粒度篩析試驗，結果見表3。篩析結果表明，銅、鐵在各粒級中分布均勻。為避免后續選鐵作業過粉碎，選銅作業無需磨礦，可直接進行銅浮選。

1.2 試驗方法及試劑

考慮到氧化銅浮選難度較大［2］以及伴生回收銅的原因，重點回收自然銅和硫化銅。試驗原則流程見圖1。試驗中使用的藥劑丁基黃藥、丁銨黑藥、Y89、Z200、2 號油均為工業品級，捕收劑CYC-20 為長沙礦冶研究院有限責任公司自主研發的一種新型銅浮選捕收劑，屬于高級硫醇類，外觀呈淡黃色或深色油狀，帶芳香氣味。

圖1 試驗原則流程

2 試驗結果及分析

2.1 捕收劑種類試驗

常用的銅浮選捕收劑主要有黃藥、黑藥、硫氨酯等［3－6］。為考察新型捕收劑CYC-20 的浮選效果，按照圖1 所示流程，在起泡劑2 號油用量30 g/t 條件下，進行了常規捕收劑丁基黃藥、丁銨黑藥、Y89、Z200 以及新型捕收劑CYC-20 的對比試驗，結果見表4。結果表明，CYC-20 捕收性能和選擇性更好。綜合考慮精礦品位及回收率，選擇CYC-20 作為銅捕收劑進行后續試驗。

表4 捕收劑種類試驗結果

2.2 捕收劑用量試驗

按照圖1 所示流程，在起泡劑2 號油用量30 g/t條件下，進行了捕收劑CYC-20 用量試驗，結果見表5。結果表明，隨著CYC-20 用量增加，浮選精礦產率和回收率逐漸增加、精礦銅品位逐漸降低，當CYC-20 用量達到100 g/t 時，繼續增加CYC-20 用量，精礦銅回收率變化不大。捕收劑CYC-20 的適宜用量為100 g/t。

表5 捕收劑CYC-20 用量試驗結果

2.3 起泡劑用量試驗

按照圖1 所示流程，在捕收劑CYC-20 用量100 g/t條件下，進行了起泡劑2 號油用量試驗，結果見表6。結果表明，起泡劑用量對銅浮選精礦產率影響較大，當2 號油用量從10 g/t 增加到30 g/t 時，浮選精礦產率從1.74%提高到7.50%，銅品位從5.80%降低到1.22%，銅回收率變化不明顯，浮選尾礦銅品位基本保持在0.045%左右，說明起泡劑用量過多時藥劑選擇性變差［7］。綜合考慮精礦品位及回收率，起泡劑2 號油適宜用量為20 g/t。

表6 起泡劑2 號油用量試驗結果

2.4 閉路試驗

在條件試驗基礎上進行了一次粗選、二次精選、一次掃選，中礦依次順序返回的閉路流程試驗，試驗流程見圖2，結果見表7。

圖2 閉路試驗流程

表7 閉路試驗結果

2.5 工業試驗

為進一步驗證捕收劑CYC-20 的應用效果，同時考察新藥劑應用后尾礦水質的變化，進行了現場工業試驗，結果見表8。整個工業試驗期間，尾礦水中沒有檢測出黃原酸根離子，硫化物濃度0.017 ～0.049 mg/L，遠低于國家三級飲用水質標準中黃原酸根離子濃度低于0.005 mg/L 和硫化物濃度低于0.2 mg/L 的要求。試驗結果表明，新型銅浮選捕收劑CYC-20 不僅沒有引入黃原酸根離子，而且未引起新的水質污染問題，綠色環保，具有較好的工業應用價值。