銅硫等可浮與優(yōu)先浮選工藝技術(shù)研究

葉岳華，曾克文，王立剛，孫志健，田祎蘭，劉萬峰，劉水紅

（北京礦冶研究總院礦物加工科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102600）

銅硫等可浮與優(yōu)先浮選工藝技術(shù)研究

葉岳華，曾克文，王立剛，孫志健，田祎蘭，劉萬峰，劉水紅

（北京礦冶研究總院礦物加工科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102600）

云南某銅硫礦銅品位較低，含銅礦物嵌布粒度不均勻，且與主要的含硫礦物磁黃鐵礦共生關(guān)系密切，脈石礦物復(fù)雜，因此，本文對該礦進(jìn)行了詳細(xì)的工藝礦物學(xué)及選礦試驗(yàn)研究。根據(jù)礦石特點(diǎn)，分別進(jìn)行了銅硫等可浮與銅優(yōu)先浮選工藝流程對比試驗(yàn)研究。采用銅硫等可?。~硫分離浮選工藝流程最終實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)結(jié)果為銅精礦含銅18.97%，銅回收率81.08%；硫精礦含硫37.71%，硫回收率26.09%。采用銅優(yōu)先浮選工藝流程最終實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)結(jié)果為銅精礦含銅20.12%，銅回收率82.15%；硫精礦含硫37.41%，硫回收率84.48%。

銅硫礦；等可??；優(yōu)先浮選；銅硫分離

銅是人類最早發(fā)現(xiàn)并使用的金屬，銅在自然界中儲(chǔ)量非常豐富，且便于加工，是人類用于生產(chǎn)的第一種金屬。自然界中銅分為自然銅、氧化銅和硫化銅。自然銅和氧化銅的儲(chǔ)量相對較少，大部分的銅都提取于硫化銅中。我國銅礦資源很貧乏，主要體現(xiàn)在易選富礦較少，貧、雜、細(xì)難選共生礦較多［1－3］。

云南某銅硫礦含銅0.58%，含硫8.27%，黃銅礦與黃鐵礦、磁黃鐵礦共生關(guān)系密切，銅硫分離較為困難。為了經(jīng)濟(jì)可行的利用該部分資源，本文對該礦石進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究，通過不同工藝流程方案的對比，獲得了較好的選別指標(biāo)。

1 礦石性質(zhì)

對試驗(yàn)礦樣大塊原礦進(jìn)行了加工制樣，并進(jìn)行了工藝礦物學(xué)研究。研究結(jié)果表明，該礦主要有價(jià)組分是銅、硫，原礦含銅0.58%，硫8.26%。礦石中主要金屬礦物有黃銅礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦，并含有微量的閃鋅礦、方鉛礦，非金屬礦物有石英、白云母、綠泥石等。

1.1 原礦主要化學(xué)成分及物相分析

該試驗(yàn)礦樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，銅、硫物相分析分別見表2、表3。

從表2、表3物相分析結(jié)果可以看出，銅的氧化率為6.90%；硫主要存在于磁黃鐵礦中，其次是黃鐵礦和白鐵礦，少部分存在于黃銅礦中。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果/%

表2 原礦銅物相分析結(jié)果/%

表3 原礦硫物相分析結(jié)果/%

1.2 礦石中礦物組成

礦石中銅礦物主要是黃銅礦，其次是極少量的斑銅礦和銅藍(lán)；硫礦物主要為磁黃鐵礦和黃鐵礦、白鐵礦；其他的金屬礦物有閃鋅礦、方鉛礦等。脈石礦物主要為石英，其次是白云母、綠泥石、長石、石榴子石、方解石和白云石，另外有微量的高嶺石、滑石等。

1.3 礦物的嵌布特征

礦石中黃銅礦主要呈不規(guī)則狀嵌布在脈石礦物、磁黃鐵礦、黃鐵礦中，或者是與磁黃鐵礦、黃鐵礦呈簡單共邊結(jié)構(gòu)一同共生在脈石礦物中，黃銅礦以細(xì)粒和中等粒度嵌布為主，其次是粗粒嵌布，微細(xì)粒黃銅礦較少。

礦石中含有微量的斑銅礦和銅藍(lán)，主要與黃銅礦緊密共生，以細(xì)粒為主。

礦石中磁黃鐵礦主要以不規(guī)則狀嵌布于脈石礦物中，粒度多數(shù)分布在0.02～0.2mm之間，其次是部分中粗粒磁黃鐵礦呈塊狀結(jié)構(gòu)嵌布在脈石礦物中，磁黃鐵礦中常包裹有細(xì)粒黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦。

礦石中黃鐵礦主要呈半自形以粒狀、不規(guī)則狀嵌布在脈石礦物中，其次是與磁黃鐵礦、黃銅礦、白鐵礦共生，礦石中黃鐵礦的粒度主要分布在0.02～0.3mm之間。

2 選礦試驗(yàn)研究

銅硫等可浮工藝是在一定p H范圍內(nèi)，采用常規(guī)藥劑如黃藥類捕收劑同時(shí)浮選銅、硫礦物，得到銅硫混合精礦，然后進(jìn)行再磨分離，分別得到銅精礦和硫精礦。優(yōu)先浮選工藝是采用對銅具有較強(qiáng)選擇性的捕收劑優(yōu)先選銅，得到銅精礦，選銅尾礦再進(jìn)行硫浮選，得到硫精礦［4－5］。

2.1 銅硫等可浮工藝流程試驗(yàn)研究

2.1.1 p H 試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度－0.074mm占65%，固定捕收劑和起泡劑用量條件下，進(jìn)行粗選p H試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。從圖1中試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著p H值的升高，銅回收率先增加后降低，硫回收率逐漸增加。

2.1.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在p H、捕收劑和起泡劑用量均固定條件下，進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著磨礦細(xì)度的增加，銅回收率逐漸增加。

圖1 p H試驗(yàn)結(jié)果

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

2.1.3 銅硫分離抑制劑用量試驗(yàn)

對銅硫混合粗精礦進(jìn)行一道空白浮選，得到銅硫混合精礦，作為給礦，進(jìn)行銅硫分離的條件試驗(yàn)。

石灰是常用的黃鐵礦抑制劑，BD是北京礦冶研究總院近年研制的一種高效硫化礦物抑制劑，本文采用石灰和BD作為組合抑制劑，進(jìn)行銅硫分離條件試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖3，從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著抑制劑用量的增加，即p H的升高，硫回收率逐漸降低，但是當(dāng)p H過高時(shí)，銅的回收率也逐漸降低。

2.1.4 銅硫分離再磨細(xì)度試驗(yàn)

在固定抑制劑用量條件下，進(jìn)行銅硫分離再磨細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果結(jié)果見圖4，從圖4中可以看出，隨著再磨細(xì)度的增加，銅、硫精礦品位逐漸升高，而硫回收率均逐漸降低。

圖3 銅硫分離抑制劑用量試驗(yàn)

2.1.5 銅硫等可?。~硫分離全流程閉路試驗(yàn)

在前面條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全流程閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

圖4 銅硫分離再磨細(xì)度試驗(yàn)

圖5 銅硫等可?。~硫分離全流程閉路試驗(yàn)流程

表4 銅硫等可?。~硫分離全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果

2.2 優(yōu)先浮選工藝流程試驗(yàn)研究

根據(jù)黃銅礦與磁黃鐵礦、黃鐵礦的可浮性差異，選銅時(shí)采用選擇性較強(qiáng)的捕收劑，選銅尾礦采用丁基黃藥進(jìn)行對硫的捕收，即優(yōu)先浮選工藝流程。本文選用BK404作為優(yōu)先選銅的捕收劑，BK404是北京礦冶研究總院近年研制的具有高效選擇性的捕收劑。

2.2.1 p H 試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度－0.074mm占65%、捕收劑用量為28g/t、起泡劑BK201用量為21g/t的添加下進(jìn)行銅粗選的p H試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖6，從圖6中可知，隨著p H值的升高，銅回收率先增加后降低。

2.2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

固定p H、捕收劑用量為28g/t、起泡劑用量為21g/t條件下進(jìn)行銅粗選磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖7，從圖7中試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著磨礦細(xì)度的增加，銅回收率先增加后降低。

圖6 銅優(yōu)先浮選p H試驗(yàn)結(jié)果

圖7 銅優(yōu)先浮選磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

2.2.3 銅精選抑制劑種類試驗(yàn)

采用銅粗精礦作為給礦，進(jìn)行銅精選抑制劑種類條件試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖8，從圖8中可知，在石灰和BD組合抑制條件下能獲得較高的銅精礦品位。

2.2.4 銅精選再磨細(xì)度試驗(yàn)

銅精選再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果見圖9，從圖9中可知，隨著再磨細(xì)度的增加，銅精礦品位逐漸升高，作業(yè)回收率逐漸降低。

2.2.5 硫粗選活化劑種類試驗(yàn)

優(yōu)先選銅的尾礦作為給礦，進(jìn)行硫浮選。由于選銅是在高堿條件下進(jìn)行，磁黃鐵礦、黃鐵礦等含硫礦物受到了強(qiáng)烈的抑制，為了提高被抑制的含硫礦物的浮游活性，必須添加活化劑加以活化［6－8］。選硫活化劑種類試驗(yàn)結(jié)果見圖10，從圖10中可知，BKFE對硫的活化效果比較理想，能獲得較高的硫作業(yè)回收率。

圖8 銅精選抑制劑種類試驗(yàn)結(jié)果

圖9 銅精選再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

圖10 活化劑種類試驗(yàn)結(jié)果

2.2.6 硫精選抑制劑種類試驗(yàn)

采用硫粗精礦作為給礦，進(jìn)行硫精選抑制劑種類試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖11，從圖11中可知，添加抑制劑后硫精礦品位變化不大。

圖11 硫精選抑制劑種類試驗(yàn)結(jié)果

2.2.7 優(yōu)先浮選工藝全流程閉路試驗(yàn)

優(yōu)先浮選工藝全流程閉路試驗(yàn)流程見圖12，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 銅優(yōu)先浮選全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果

圖12 銅優(yōu)先浮選全流程閉路試驗(yàn)流程

3 結(jié)語

1）該礦主要有價(jià)組分是銅、硫，原礦含銅0.58%、硫8.26%。礦石中主要金屬礦物有黃銅礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦，并含有微量的閃鋅礦、方鉛礦，非金屬礦物有石英、白云母、綠泥石等。

2）物相分析結(jié)果可以看出，銅的氧化率為6.90%；硫主要存在于磁黃鐵礦中，其次是黃鐵礦和白鐵礦，少部分存在于黃銅礦中。

3）采用銅硫等可?。~硫分離浮選工藝流程最終實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)結(jié)果為銅精礦含銅18.97%，銅回收率81.08%；硫精礦含硫37.71%，硫回收率26.09%。采用銅優(yōu)先浮選工藝流程最終實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)結(jié)果為銅精礦含銅20.12%，銅回收率82.15%；硫精礦含硫37.41%，硫回收率84.48%。

［1］胡為柏.浮選［M］.北京：冶金出版社，1982.

［2］蔣開喜，李嵐.贊淺談中國銅工業(yè)現(xiàn)狀與西部銅資源開發(fā)技術(shù)［J］.礦冶，2002（zk）：23－27.

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［4］李崇德，孫傳堯.銅硫浮選分離的進(jìn)展［J］.國外金屬礦選礦，2000（8）：2－7.

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Study on ISO－flotation and differential－flotation flowsheet technology of copper－pyrite ore

YE Yue－h(huán)ua，ZENG Ke－wen，WANG Li－gang，SUN Zhi－jian，TIAN Wei－lan，LIU Wan－feng，LIU Shui－h(huán)ong
（State Key Laboratory of Mineral Processing Science and Technology，Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy，Beijing 102600，China）

A copper－pyrite ore with low grade of Cu in Yunnan，China，which size is disseminated unevenly，and the symbiotic relationship is close with the pyrrhotite，also，there are much complex gangue minerals.So，the paper researched the process mineralogy and the mineral processing experimentsparticularly.According to the ore characteristic，the iso－flotation and differential－flotation flowsheet were both researched in the paper.The final laboratory closed－circuit test results are Cu concentrate with Cu 18.97% ，r ecovery Cu 81.08%and S concentrate with S 37.71%，recovery S 26.09%by using iso－flotation flowsheet，which can be obtained Cu concentrate with Cu 20.12%，recovery Cu 82.15%and S concentrate with S 37.41%，recovery S 84.48%by using differential－flotation flowsheet.

copper－pyrite ore；iso－flotation；differential－flotation；copper－pyrite separation

葉岳華（1984－），男，江西玉山人，工程師，從事有色金屬選礦工藝與藥劑研究。E－mail：yeyuehua＠bgrimm.com。

TD952

A

1004－4051（2014）S2－0225－05

2014－10－17