提高某銅礦硫精礦中鐵品位浮選試驗(yàn)研究

徐協(xié)剛

(新疆阿舍勒銅業(yè)股份有限公司 哈巴河 836700)

福建某銅礦選礦廠目前選硫浮選工藝流程為在選銅之后進(jìn)行“一粗一精一掃”浮選作業(yè)，所得硫精礦硫品位在45%左右，鐵品位在39%～43%波動(dòng)。為獲得優(yōu)質(zhì)的硫鐵精礦，提高硫精礦附加價(jià)值，便于硫精礦在后續(xù)冶煉加工中可不經(jīng)富集直接生產(chǎn)鐵精礦，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，需提高和穩(wěn)定硫精礦綜合品位。經(jīng)分析，影響硫精礦中鐵品位提高的原因可能有脈石礦泥夾帶、浮選調(diào)漿不足及精選富集不夠等因素。為此，進(jìn)行了利用選礦方法提高紫金山金銅礦硫精礦中硫鐵品位的相關(guān)試驗(yàn)研究，試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是將硫精礦S+Fe綜合品位提高到90%以上。

1 硫精礦產(chǎn)品性質(zhì)

分析檢測(cè)的硫精礦取自該銅礦生產(chǎn)的硫精礦產(chǎn)品，其中礦樣硫品位43.66%，鐵品位39.52%。試樣中主要金屬礦物為黃鐵礦，少量輝銅礦-藍(lán)輝銅礦。脈石礦物絕大多數(shù)為石英，其次有少部分粘土礦物。樣品多元素分析結(jié)果如下：

表1 硫精礦多元素分析結(jié)果 %

化學(xué)多元素分析結(jié)果表明，除部分黃鐵礦與脈石連生體的影響外，試驗(yàn)樣品中夾帶有一定數(shù)量的脈石礦泥也是硫精礦品位較低的原因之一。

2 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)?zāi)康氖羌纫岣吡蚓V品位，以達(dá)到制酸燒渣含鐵品位可直接滿足后續(xù)冶煉要求，又要確保硫鐵綜合回收率。試驗(yàn)取生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)銅掃選尾礦作為硫浮選原礦試驗(yàn)樣，針對(duì)可能影響富集效果的選硫活化劑種類、水玻璃分散調(diào)漿效果、選礦藥劑作用時(shí)間、浮選礦漿濃度等條件進(jìn)行試驗(yàn)，并考察增加精選次數(shù)的工藝可行性。

2.1 活化劑種類探索試驗(yàn)

該銅礦選礦廠浮選工藝為分步優(yōu)先浮選流程，在強(qiáng)堿性介質(zhì)中進(jìn)行銅硫分離，大量的石灰形成高堿高鈣介質(zhì)條件，使黃鐵礦受到抑制，一定程度上亦影響到后續(xù)浮選作業(yè)中硫精礦鐵的富集?？紤]到硫酸為強(qiáng)酸藥劑，存在安全環(huán)保隱患且易腐蝕設(shè)備管道。試驗(yàn)用 CuSO4、FeSO4、Na2CO3、硫酸銨等藥劑作為硫鐵選別活化劑。試驗(yàn)原礦S、Fe品位分別為3.56%、3.11%，在粗選作業(yè)丁基黃藥用量為20g/t、2#油10g/t、浮選礦漿濃度30%，調(diào)整活化劑種類及用量進(jìn)行試驗(yàn)，開(kāi)路試，試驗(yàn)驗(yàn)流程為一粗一精選硫作業(yè)，結(jié)果見(jiàn)表2：

表2 不同種類活化劑試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明：相關(guān)調(diào)整劑對(duì)提高精礦品位影響不大，當(dāng)硫粗選作業(yè)中添加FeSO4作為活化劑時(shí)，S+Fe品位最高，綜合考慮試驗(yàn)指標(biāo)、藥劑成本，選取FeSO4作選硫活化劑,礦漿pH值為弱堿性。

2.2 水玻璃用量試驗(yàn)

水玻璃是常見(jiàn)脈石礦物的有效抑制劑，為了提高硫鐵精礦品位，特開(kāi)展水玻璃用量試驗(yàn)，水玻璃試驗(yàn)用量取0、200、500、1000g/t共四組，固定其他條件：粗選作業(yè)丁基黃藥用量20g/t、2#油用量10g/t、礦漿濃度30%，試驗(yàn)原礦S、Fe品位分別為3.56%、3.11%，水玻璃用量影響試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果

可見(jiàn)：隨著水玻璃用量的增加，雖然硫鐵精礦品位有所提高，但回收率有所下降，考慮到水玻璃用量過(guò)大，會(huì)對(duì)精礦有所抑制，且水玻璃加入過(guò)多，會(huì)使精礦過(guò)濾比較困難。選定水玻璃用量為200g/t。

2.3 藥劑作用時(shí)間

在浮選過(guò)程中，礦漿與藥劑的攪拌強(qiáng)度及作用時(shí)間一定程度上影響到有用礦物礦化效果。改變藥劑作用時(shí)間，進(jìn)行選硫調(diào)漿試驗(yàn)。試驗(yàn)樣直接取自生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)銅掃選尾礦樣，在實(shí)驗(yàn)室小型浮選機(jī)條件下進(jìn)行一段硫粗選作業(yè)，丁基黃藥捕收劑用量20g/t,改變調(diào)漿作用時(shí)間，試驗(yàn)原礦品位3.40%、2.68%，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 調(diào)漿選硫試驗(yàn)浮選指標(biāo)對(duì)比

由表4試驗(yàn)結(jié)果可知，在相同的浮選工藝流程及藥劑制度條件下，隨著粗選作業(yè)前調(diào)漿作用時(shí)間的延長(zhǎng)，粗選硫精礦硫品位略有下降，回收率有所提升。綜合精礦品位、回收率指標(biāo)，延長(zhǎng)浮選調(diào)漿時(shí)間，有利于選硫作業(yè)回收率的提高，試驗(yàn)調(diào)漿時(shí)間以2min為宜，在強(qiáng)化硫有效回收的同時(shí)確保硫鐵精礦品位。

2.4 硫精礦二次富集試驗(yàn)

針對(duì)當(dāng)前硫精礦產(chǎn)品中鐵品位偏低，考慮強(qiáng)化精選作業(yè)富集效果。采用硫精礦再精選的方法進(jìn)行硫鐵的深度富集，取生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)硫精礦作試驗(yàn)樣,固定浮選時(shí)間3min,丁基黃藥捕收劑用量5g/t,改變精選作業(yè)濃度，探索二次精選作業(yè)濃度對(duì)精選富集影響。試驗(yàn)硫精礦硫鐵品位分別為42.47%、40.68%，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

由試驗(yàn)結(jié)果可知，增加硫精選有利于提高選硫鐵精礦綜合品位，其中，當(dāng)硫二次精選浮選濃度在28%～32%左右，硫精礦富集效果較好，S+Fe品位＞90%，且綜合回收率較高。當(dāng)精選作業(yè)濃度高于32%時(shí)，精礦品位逐步下降，綜合精礦產(chǎn)品質(zhì)量和回收率要求，適宜的浮選濃度應(yīng)控制在28%～32%作業(yè)。

表5 浮選濃度對(duì)二次精選影響試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果

3 閉路試驗(yàn)

結(jié)合相關(guān)條件試驗(yàn)探索，采用“一粗兩精一掃”工藝流程進(jìn)行閉路試驗(yàn)，其試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 閉路試驗(yàn)結(jié)果

圖1 閉路試驗(yàn)流程圖

由試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)：經(jīng)過(guò)一粗兩精兩掃浮選作業(yè)，閉路試驗(yàn)取得了較好的浮選指標(biāo)，S+Fe綜合品位達(dá)到91.75%，硫、鐵回收率分別達(dá)到51.62%、56.68%。

4 結(jié)語(yǔ)

鐵原料的要求，硫精礦的附加值大大提高。

（1）以FeSO4作活化劑、水玻璃作分散劑及較低精選作業(yè)濃度可取得較好的浮選指標(biāo)。藥劑作用時(shí)間適宜控制在一定范圍內(nèi)，攪拌不充分或過(guò)分?jǐn)嚢瓒疾焕阢~鋅綜合指標(biāo)控制。

（2）增加硫精選次數(shù)進(jìn)行硫鐵的深度富集，能夠獲得高質(zhì)量的硫精礦。二次精選后，硫精礦品位含硫47.12%、含鐵44.63%，S+Fe綜合品位達(dá)91.75%。

（3）通過(guò)選礦方法有效提高了硫精礦中含鐵品位，該高品位硫精礦產(chǎn)品完全滿足制酸燒渣作為煉

［1］衣德強(qiáng).硫精礦提硫降雜工業(yè)試驗(yàn)研究.礦冶研究與開(kāi)發(fā)，2004，(5)：45-47.

［2］左向韶等.提高硫精礦品位的工藝技術(shù)探索.化工礦物與加工，2012，(41)：1.

［3］鐘文慧等.提高德興銅礦硫精礦品位的研究.有色金屬（選礦部分），2012，(4).

［4］王俊等.新橋硫鐵礦選硫工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐武漢化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，(2)：54-5.

［5］汪桂萍.程潮鐵礦硫生產(chǎn)現(xiàn)狀及提高硫回收率的措施.武鋼礦業(yè)，1997，(1)：203-206.