探析低品位銅礦選礦工藝

王紅

摘 要：對(duì)某低品位銅礦石的選別工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過浮選條件試驗(yàn)，確定采用一段粗磨（細(xì)度-74μm含量占51%）丟尾、閃速浮銅、銅硫混浮再磨分選流程，得到了含銅品位31.17%、銅回收率93.53%、伴生金回收率52.17%的銅精礦和含硫43.2%、回收率44.31%的硫精礦。結(jié)果表明，此選別工藝可有效處理該低品位銅礦石。

關(guān)鍵詞：低品位銅礦石；閃速浮選；銅硫分離

1、礦石性質(zhì)

某礦為含砷、硫銅礦床，礦石類型為次生富集硫化銅礦。金屬礦物含量占59%，主要有用金屬礦物為黃鐵礦、藍(lán)輝銅礦—輝銅礦、銅藍(lán)、硫砷銅礦—塊硫砷銅礦以及少量至微量的硫鐵錫銅礦、（砷）黝銅礦、黃銅礦、斑銅礦、藍(lán)銅礦等。銅礦物中藍(lán)輝銅礦占礦物總量的08%，硫砷銅礦及銅藍(lán)占02%。黃鐵礦是主要的硫礦物，占49%。脈石礦物主要是石英，含量占538%，其次有352%的明礬石和地開石，以及11%的黏土礦物等。

礦石中主要有價(jià)組分為銅、硫及伴生有益組分金、銀、鉛、鋅、錫等，有害元素為砷。砷主要賦存在硫砷銅礦中。除銅、硫外其余幾種元素含量均未達(dá)到可供綜合評(píng)價(jià)的含量標(biāo)準(zhǔn)。原礦含銅058%，屬低品位銅礦。伴生的少量金可富集于銅精礦中，不必單獨(dú)回收。

礦石中礦物以粗粒嵌布為主，其中主要銅礦物的工藝粒度+0074mm達(dá)85%以上。黃鐵礦粒徑001～060mm，以008～040mm居多，破碎至-2mm時(shí)75%左右的黃鐵礦已單體解離。原礦磨至細(xì)度-74μm含量占60%～70%時(shí)，各種金屬礦物的單體解離度均在85%以上；但有部分銅礦物分布于黃鐵礦粒間、裂隙中與黃鐵礦包含或連生，或呈星散狀分布在脈石礦物間，與脈石礦物連生。這部分銅硫礦物關(guān)系復(fù)雜，粗磨條件下難以單體解離，造成分離困難，因此考慮適當(dāng)細(xì)磨或混合精礦再磨后分離。銅的物相分析結(jié)果見表1。

表1 原礦中銅化學(xué)物相分析結(jié)果

硫化銅氧化銅總計(jì)

原生次生自由銅結(jié)合銅硫化銅氧化銅

含量占全銅含量占全銅含量占全銅含量占全銅占全銅占全銅

002350417069011189700468474192581

2、選別工藝流程的確定

硫化銅作為銅的主要礦物，浮選是其主要的選礦方法[1]。根據(jù)礦石性質(zhì)，本試驗(yàn)研究的主要目的是選銅，在銅精礦中伴生回收金，經(jīng)濟(jì)可行時(shí)綜合回收硫。其余有用組分的回收暫不考慮。由于原礦中的主要銅礦物為藍(lán)輝銅礦，可浮性很好，且嵌布粒度較粗，因此，通過探索試驗(yàn)結(jié)合礦石工藝礦物學(xué)研究結(jié)果，確定采用一段粗磨后閃速浮選部分銅[2]、銅硫混選后再磨分選工藝，在銅礦物基本達(dá)到單體解離條件下，閃速浮出高品位易選銅礦物，減少銅礦物在中礦循環(huán)中造成的損失；剩余較難浮的銅礦物與黃鐵礦混合浮選，經(jīng)再磨使銅硫充分解離后再分選。

3、選礦試驗(yàn)

3.1一段粗磨丟尾

礦石中金屬礦物嵌布粒度較粗，易于單體解離。不同磨礦細(xì)度的試驗(yàn)結(jié)果見表2。結(jié)果表明，磨礦粒度在-74μm含量占50%～87%之間變化時(shí)，尾礦中銅的損失率都較低，且變化不大；當(dāng)原礦磨至-74μm含量占51%時(shí)，尾礦中銅的品位為0024%，損失率只占266%，完全可以作為合格尾礦丟棄。因此，一段磨礦采用粗磨（細(xì)度-74μm含量占51%）即可拋除尾礦。

表2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

磨礦細(xì)度/-74μm產(chǎn)品名稱產(chǎn)率銅品味銅回收率

42

銅粗精礦197228952

尾礦8028003548

51

銅粗精礦19592999733

尾礦80410024266

62

銅粗精礦1543649736

尾礦8460018264

87

銅粗精礦16093399701

尾礦8391020299

表3 閃速浮選方案與常規(guī)選銅方案指標(biāo)對(duì)比

方案名稱產(chǎn)品名稱產(chǎn)率銅品味銅回收率

閃速浮選銅銅精礦18231179353

常規(guī)浮選銅銅精礦23523879364

3.2閃速浮出易浮高品位銅礦物

礦石中藍(lán)輝銅礦為主要含銅礦物，占總銅含量的70%以上，此外還含有部分含砷銅礦物。一般來說，藍(lán)輝銅礦與硫砷銅礦可浮性好，易上浮，這部分可浮性較好的礦物只需添加少量選擇性強(qiáng)的捕收劑[3]，在極短浮選時(shí)間內(nèi)即可選出高質(zhì)量的一步銅精礦。閃速浮選方案與常規(guī)選銅方案相比（見表3），所獲銅精礦銅回收率相近，但銅品位較高。

3.3浮選工藝條件

1）粗選適宜的pH值。原礦中含有大量黃鐵礦，因此采用石灰作為礦漿pH值調(diào)整劑，同時(shí)在磨礦過程中添加石灰還可以較好地抑制黃鐵礦。隨石灰添加量的增加，銅粗精礦品位及回收率均逐漸增高，銅粗精礦品位則先逐漸升高，至1500g/t以后降低，選擇石灰適宜用量為1000～1500g/t。

2）浮銅捕收劑種類及用量試驗(yàn)。閃速浮銅，銅礦物捕收劑的選擇非常重要。本試驗(yàn)考察了黃藥、Z—200、乙硫氮、SP、黃藥/丁基銨黑藥等銅捕收劑的選擇性，進(jìn)行了捕收劑的篩選試驗(yàn)。結(jié)果表明，SP具有較好的浮選效果，其銅品位和回收率均較高。隨著其用量的增加，銅回收率隨之增加，但品位亦隨之下降。適宜的捕收劑用量為10g/t左右。

3）銅硫混合浮選捕收劑試驗(yàn)。銅硫混浮在弱堿性介質(zhì)中進(jìn)行。丁基黃藥在弱堿性介質(zhì)中對(duì)黃鐵礦有較強(qiáng)的捕收能力，作為銅硫礦物的捕收劑，考慮選用混合捕收劑。試驗(yàn)條件：將閃速浮銅后的尾礦作為給礦，為抑制脈石礦物的夾帶上浮，捕收劑前添加適量的水玻璃，進(jìn)行不同比例混合捕收劑用量條件試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，丁基黃藥與丁基銨黑藥混用，其適宜比例為丁基銨黑藥︰丁基黃藥=1︰2。組合捕收劑適宜的用量為丁基銨黑藥、丁基黃藥分別為15、30g/t。

4）銅硫分離試驗(yàn)。石灰是銅硫分離中有效而廉價(jià)的抑制劑。由于部分銅礦物與黃鐵礦關(guān)系密切，粗磨條件下難以單體解離，須通過再磨使金屬礦物進(jìn)一步解離，為銅硫分離創(chuàng)造條件。同時(shí)再磨還可脫除礦物表面吸附的殘余藥劑，出現(xiàn)新鮮的礦物表面，有利于CaO對(duì)黃鐵礦的充分抑制，從而提高銅硫分離效果。試驗(yàn)條件：將銅硫混浮精礦作為給礦，進(jìn)行再磨與不再磨，及添加不同抑制劑等條件試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)混合精礦進(jìn)行再磨并同時(shí)添加以石灰為主的抑制劑，銅粗精礦的品位和回收率都有明顯提高，硫粗精礦的回收率也有所提高。由此可見，再磨可以明顯改善銅硫分離效果。

在磨機(jī)中添加石灰800g/t和亞硫酸鈉200g/t后銅硫分離指標(biāo)略佳，綜合考慮，選擇銅硫分離作業(yè)條件為再磨細(xì)度-74μm95%，同時(shí)在磨機(jī)中添加石灰1000g/t。

4、結(jié)語

1）本試驗(yàn)研究緊密結(jié)合礦石特性，使用簡(jiǎn)單的SP-石灰工藝，在低捕收劑用量情況下，采用粗磨拋尾、閃速浮銅、銅硫混浮再磨分選工藝，選別低品位銅礦，獲得了良好的選礦指標(biāo)。

2）在較粗磨礦細(xì)度下應(yīng)用對(duì)銅選擇性好的捕收劑SP，閃速浮選出部分已單體解離、可浮性好的銅礦物，減少銅礦物在中礦循環(huán)造成的損失，有利于銅的回收。

3）本試驗(yàn)研究結(jié)果可作為經(jīng)濟(jì)開發(fā)該低品位銅礦的技術(shù)依據(jù)。（作者單位：江西銅業(yè)集團(tuán)銀山礦業(yè)公司檢化中心）

參考文獻(xiàn)：

[1] 許時(shí).礦石可選性研究[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1981，41-42.

[2] 阮仁滿.分步優(yōu)先浮選法處理低品位硫化銅礦[J].礦產(chǎn)綜合利用，1999（6）：27-31.