國外某難選金銅礦石浮選試驗研究

2022-09-26 01:46:58魯新州

黃金 2022年9期

魯新州

(煙臺恒邦化工助劑有限公司)

隨著國民經濟的不斷發展，銅礦資源被不斷開發利用，高品位、易選單一銅礦石越來越少，多金屬復雜低品位銅礦石越來越受到重視，如何提高礦石中各種有用礦物的綜合回收成為一個重要研究課題[1]。國外某硫化金銅礦石，其浮選現場采用多種藥劑組合用藥方式，然而當各種藥劑比例失調后會對選礦指標產生較大影響，同時現場使用大量石灰作為抑制劑，藥劑成本較高。鑒于此，本文進行了浮選試驗研究，以期獲得最佳工藝參數，優化現場藥劑制度，提高回收率。

1 礦石性質

1.1 化學成分

國外某硫化金銅礦石中銅礦物主要為黃銅礦，另含有微量黝銅礦。其他金屬礦物主要為黃鐵礦，微量閃鋅礦、磁鐵礦、方鉛礦、赤鐵礦、鈦鐵礦、褐鐵礦、磁黃鐵礦、硫鉍鉛礦、毒砂、稀土礦物等。脈石礦物以石英和斜長石為主，少量綠泥石、黑云母和方解石，微量榍石、重晶石、鐵白云石、磷灰石、金紅石、硅灰石、鋯石等。礦石化學成分分析結果見表1。

表1 礦石化學成分分析結果

由表1可知：礦石中有價元素主要是銅，品位為0.352 %，金、銀品位分別為0.36 g/t、2.04 g/t，達到綜合回收指標要求，可考慮綜合回收。

1.2 銅物相分析

黃銅礦是礦石中最主要的銅礦物，也是選礦回收的目的礦物。黃銅礦主要呈他形粒狀及粒狀集合體分布在脈石礦物中，有的呈微細粒產出，有的呈脈狀分布；有時可見黃銅礦與黃鐵礦共生，少量呈細脈狀分布在黃鐵礦裂隙中；偶爾可見黃銅礦與黝銅礦、閃鋅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦等礦物共生。銅物相分析結果見表2。

表2 銅物相分析結果

1.3 金礦物嵌布特性

礦石中的金礦物主要為自然金，其次為銀金礦，另有微量銅金礦。自然金主要以包裹體形式分布在長石等脈石礦物中，少量被包裹在黃鐵礦中，其形狀主要為粒狀和矩形；有的自然金分布在黃銅礦與石英粒間；另有大量細粒金分布在石英、鉀長石裂隙中。該礦石特性造成金浮選回收難度大。

2 試驗結果與討論

為優化藥劑制度，找到符合該礦石的最佳工藝參數，進行了一系列條件試驗，主要有磨礦細度、礦漿pH、捕收劑等。

2.1 磨礦細度

目的礦物的充分單體解離是礦石進行有效分選的先決條件[2]，為此先進行了磨礦細度條件試驗。在礦漿原始pH，捕收劑丁基黃藥用量30 g/t，起泡劑MIBC用量30 g/t的條件下，試驗考察了磨礦細度對浮選指標的影響。試驗流程見圖1，試驗結果見圖2。

圖1 磨礦細度試驗流程

圖2 磨礦細度試驗結果

由圖2可知：隨著磨礦細度的提高，粗精礦銅、金品位均有下降趨勢，銅、金回收率先升高后趨于穩定；在磨礦細度-0.074 mm占65 %時指標較好，結合現場磨礦設備及磨礦細度，確定最優磨礦細度-0.074 mm占65 %。

2.2 礦漿pH

硫化礦的堿性調整劑主要有石灰和碳酸鈉[3]，在銅的浮選中，礦漿pH一般為堿性；在金的浮選中，礦漿pH值一般在7.0～7.5。而對于銅的浮選，其礦漿pH范圍較廣，一般情況下石灰抑制金礦物，不利于金的回收。由于考慮到礦物中硫的影響，采用石灰作為調整劑。在磨礦細度-0.074 mm占65 %,粗、掃選捕收劑異丁基黃藥用量60 g/t、起泡劑MIBC用量60 g/t的條件下，進行了礦漿 pH試驗。試驗流程見圖3，試驗結果見圖4。

圖3 礦漿 pH試驗流程

圖4 礦漿 pH試驗結果

由圖4可知：當礦漿pH值為9時，浮選指標整體較好；再繼續提高礦漿pH，金回收率明顯下降。綜合考慮，后續條件試驗礦漿pH值調至9(石灰用量1 500 g/t)。

2.3 捕收劑種類

浮選銅、金捕收劑種類較多，一般情況下采用常規的黃藥類藥劑都能達到較好的選礦效果[4-5]。為提高該礦石的浮選指標，采用煙臺恒邦化工助劑有限公司生產的多種銅金高效捕收劑與現場藥劑進行對比試驗。在磨礦細度-0.074 mm占65 %、石灰用量1 500 g/t(pH=9)，粗、掃選MIBC用量60 g/t的條件下，進行捕收劑種類對比試驗。試驗流程見圖3，試驗結果見圖5。

圖5 捕收劑種類對比試驗

由圖5可知：使用HB-421捕收劑時，銅、金的回收率有一定幅度提升；表明單一藥劑能代替現場的多種組合藥劑，且指標較為穩定，因此試驗采用液體捕收劑HB-421。

在此基礎上，進行了粗、掃選捕收劑用量試驗，結果見圖6。

圖6 捕收劑用量試驗結果

由圖6可知：隨著捕收劑HB-421用量的增加，銅、金回收率有一定幅度的提高；當捕收劑HB-421用量達到40 g/t時，再繼續增加其用量，銅、金回收率增加并不明顯。綜合考慮金屬品位，確定粗、掃選捕收劑HB-421用量為40 g/t。

2.4 最優條件下開路試驗

根據以上各條件試驗，獲得了最優條件，并按照接近現場的工藝流程進行浮選試驗。在一段磨礦細度-0.074 mm占65 %、二段磨礦細度-0.074 mm占95 %、石灰用量1 500 g/t(pH=9)、起泡劑 MIBC用量60 g/t、捕收劑HB-421用量50 g/t的條件下進行開路試驗。試驗流程見圖7，試驗結果見表3。

圖7 開路試驗流程

表3 開路試驗結果

由表3可知：在最優條件下，開路試驗能得到較為理想的選礦指標。

2.5 現場小型對比試驗

根據獲得的最佳條件，在現場進行了小型驗證試驗，然后又進行了為期30 d的工業試驗。采用HB-421藥劑獲得的工業試驗平均選礦指標為：銅精礦Cu品位22.61 %，含Au 13.56 g/t；Cu壓濾回收率90.22 %，Au回收率56.25 %，分別高于現場藥劑制度銅、金回收率1.50百分點、2.70百分點。更加明顯的優勢是調整劑石灰用量大大降低，采用HB-421作為捕收劑代替現場捕收劑，每處理1 t礦石，藥劑成本節約1.05元，每月可節約成本26 800余元。