某大型鉬尾礦強化回收銅精礦的試驗研究

＊王東東 解明亮,2 蓋俊鵬 孫乾予

（1.伊春鹿鳴礦業有限公司 黑龍江 152500 2.遼寧工程技術大學礦業學院 遼寧 123000 3.鞍鋼集團礦業公司 遼寧 114000 4.清華大學環境學院 北京 100084）

我國銅礦資源貧乏，銅礦資源賦存通常多金屬伴生，斑巖型銅鉬伴生是重要的一種形式[1]，通過浮選方式在獲取鉬精礦的同時兼顧銅精礦的回收是銅資源充分利用的保障。目前，在銅鉬浮選回收的研究中主要是通過銅鉬多次混浮獲得銅鉬精礦，再銅鉬分離同時獲得鉬精礦和銅精礦，如米文杰[2]、董艷紅[2]等人的研究，由于是混合精礦直接分離出鉬精和銅精礦，金屬互含量高，銅鉬資源浪費；而對于銅鉬混合精礦先回收鉬精礦，再對鉬尾礦進行銅的回收的研究如楊曉峰[4]的研究中，該方法獲得鉬品位較高，但銅精礦的品位回收率較低。因此，本文基于黑龍江某大型銅鉬礦浮選的鉬尾礦進行銅精礦的強化回收研究，通過“再磨-脫藥”及強化浮選使抑制的銅充分活化，從而提高銅精礦的品位和回收率，該技術對銅鉬資源的充分回收具有重要意義。

1.礦石性質與試驗方法

表1 鉬精選尾礦多元素分析

（1）礦石的性質特征。試驗礦樣來自鹿鳴選礦廠鉬尾礦，以銅鉬混合浮選后鉬精選的尾礦作為選銅的原料，化學多元素如表1所示，鉬精選尾礦中Cu品位為1.08%，脈石礦物主要為石英巖、云母、長石類礦物，導致SiO2、Al2O3、Fe2O3占比較高，約占71.97%；鉬精選尾礦中銅物相如表2所示，硫化銅占比97.81%，其中原生硫化銅占59.54%，次生硫化銅占38.27%，是主要回收的銅礦物。

表2 鉬精選尾礦中銅物相分析

通過巖礦鑒定分析鉬精選尾礦如圖1所示，非金屬礦物主要以石英（45%）、斜長石-鉀長石（15%）、絹云母（15%）為主，少量黑云母（3%）、白云母（1%）、方解石（1%）等，總含量為80%左右；金屬礦物主要為黃鐵礦（Py）含量約15%，不規則碎粒狀，多見單晶粒零散分布如圖1(a)，可被黃銅礦包裹交代如圖1(b)，粒徑為0.005～0.1mm之間；黃銅礦（Cp）含量約5%，不規則碎粒狀，多見單晶粒零散分布如圖1(c)，可包裹交代黃鐵礦如圖1(b)，與磁黃鐵礦連晶，部分黃銅礦中分布有細粒閃鋅礦如圖1(d)，粒徑為0.005～0.05mm之間。

圖1 鉬精選尾礦巖礦鑒定

（2）試驗設備及藥劑。磨礦試驗采用為XMQφ240mm×90mm錐形球磨機；浮選試驗中粗選、掃選采用單槽XFDIV-3.0L浮選機，精選采用XFDIV-0.5L浮選機。

圖2 磨礦細度試驗流程

試驗所用藥劑中抑制劑為石灰，捕收劑為丁基鈉黃藥，起泡劑為2#油用量15g/t，均為工業純。

（3）浮選條件試驗。磨礦細度、石灰用量、丁基黃藥用量的條件試驗采用一次粗選二次掃選的工藝流程，加藥點及作用時間如圖2所示。

2.試驗結果與討論

（1）粗選磨礦細度試驗。通過前文巖礦鑒定的經鏡下觀察，鉬尾礦中有部分細粒嵌布的銅礦物尚未單體解離，為了確定銅浮選合適的入選粒度，進行磨礦細度試驗，石灰用量2000g/t、粗選丁黃藥用量60g/t，掃選Ⅰ和掃選Ⅱ用量為30g/t，工藝如圖2所示。

由表3可知，隨磨礦細度的增加，銅粗精礦的銅品位和回收率均上升，當磨礦細度-0.038mm含量大于89.0%時，銅精礦的銅品位和回收率增速變緩。因此，確定適宜的磨礦細度為-0.038mm占89.0%。

表3 銅粗選磨礦細度試驗結果

（2）粗選石灰用量試驗。鉬精選尾礦中除銅礦物外，主要硫化礦物為黃鐵礦，為獲得高品質銅精礦，銅硫分離是關鍵。當磨礦細度-0.038mm占89.0%，粗選丁黃藥用量60g/t，掃選Ⅰ和掃選Ⅱ用量為30g/t，石灰為變量，工藝如圖2所示。

由表4可知，石灰用量的增加可以提高銅粗精礦的銅品位，同時降低銅的回收率，即石灰可以有效抑制硫化鐵等伴生金屬礦物，從而提高銅精礦品位，但過多使用石灰抑制最終對銅金屬的回收有影響。綜合考慮，確定銅粗選石灰用量為3000g/t為宜。

（3）捕收劑丁黃藥用量試驗。選擇丁黃藥為銅捕收劑，當磨礦細度-0.038mm占89.0%，石灰用量為3000g/t，丁黃藥粗選、掃選用量為變量，工藝如圖2所示。由表5可知，隨捕收劑丁黃藥用量增加，粗精礦中的銅回收率呈上升趨勢而品位呈下低趨勢。綜合考慮，確定丁黃藥用量為180g/t，其中粗選90g/t，掃選Ⅰ、掃選Ⅱ均為45g/t。

表4 銅粗選石灰用量試驗結果

表5 丁黃藥用量試驗結果

（4）銅粗精礦精選試驗。通過前文的條件試驗，為進一步探索粗精礦銅品位提高的可能性，進行了銅浮選粗精礦的精選試驗，依次采用三次精選試驗，三次精選尾礦合并作為精選尾礦，并在精Ⅰ和精Ⅱ分別添加500g/t和300g/t的石灰，試驗結果為銅品位大幅提升，從3.69%提高到24.85%，接近銅精礦標準的二級品；銅精礦作業回收率達46.74%，而精選尾礦的作業回收率為53.26%，仍然較高，需要增加掃選來進一步回收。

（5）銅浮選閉路試驗。通過分析流程結構及藥劑對中礦產率及金屬走向的影響，在單元條件試驗基礎上，通過開路流程一段磨礦一次粗選二次掃選三次精選二次精掃選開路試驗下得到鉬尾礦強化回收銅精礦的閉路試驗流程如圖3所示。

圖3 銅浮選閉路試驗

通過對鉬尾礦再磨一次粗三精二掃的閉路工藝流程，最終獲得銅精礦產率為5.78%，品位為21.15%，作業回收率為72.86%的指標。

3.結論

（1）本研究以黑龍江某銅鉬混合浮選后鉬精選的尾礦作為選銅的原料進行強化回收，Cu品位為1.08%，銅物相中硫化銅占比97.81%，其中原生硫化銅占59.54%，次生硫化銅占38.27%，是主要回收的銅礦物；脈石礦物主要為石英巖、云母、長石類礦物。（2）采用鉬尾礦再磨-0.038mm占89%是實現銅解離的關鍵條件，確定粗選條件下抑制劑氧化鈣用量3000g/t，捕收劑丁黃藥90g/t，2#油15g/t的藥劑制度。（3）通過一次粗選三次精選二次掃選的工藝流程，最終可獲得精礦產率為5.78%，銅品位為21.15%，回收率為72.86%的良好指標。