卡房高砷低品位硫精礦綜合回收利用研究與實(shí)踐

袁經(jīng)中 李燕華 樂(lè) 陶

(1.云南錫業(yè)股份有限公司卡房分公司；2.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司)

卡房高砷低品位硫精礦綜合回收利用研究與實(shí)踐

袁經(jīng)中1李燕華1樂(lè) 陶2

(1.云南錫業(yè)股份有限公司卡房分公司；2.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司)

卡房高砷低品位硫精礦長(zhǎng)期滯銷，在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)降砷、除雜和對(duì)硫精礦中低品位銅、鉍、錫、金、銀等的綜合回收，實(shí)現(xiàn)了硫精礦品質(zhì)的提升，豐富了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

高砷硫精礦 降砷除雜 綜合回收利用

卡房分公司高砷、低品位硫精礦，主要是錫銅共生礦和單銅硫化礦的副產(chǎn)品，其特點(diǎn)是精礦硫品位低，含砷高。為實(shí)現(xiàn)硫精礦的降砷、提質(zhì)和其中低品位銅、金、銀、鉍、錫、硫等有價(jià)金屬資源綜合回收利用，提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益，2009年卡房分公司開(kāi)展了硫精礦提質(zhì)和其他有用成分綜合回收利用試驗(yàn)。

在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)、建設(shè)了300 t/d硫精礦綜合回收利用系統(tǒng)。該系統(tǒng)2010年4月中旬正式投入生產(chǎn)。通過(guò)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生產(chǎn)出了銅品位5%以上的低級(jí)銅粗精礦產(chǎn)品，綜合回收了硫精礦伴生的金、銀，實(shí)現(xiàn)了高砷、低品位硫精礦的綜合回收利用目的，當(dāng)年即收回了全部投資，取得了較好的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效果。

1 高砷低品位硫精礦的性質(zhì)分析

1.1 高砷低品位硫精礦主要元素分析

高砷低品位硫精礦主要元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 高砷低品位硫精礦主要元素分析結(jié)果 %

成分CuAsSBiSn含量0.6215.2221.180.2720.10

從表1可看出，高砷低品位硫精礦含砷高，有價(jià)元素含量較低，錫、銅、硫、鉍有工業(yè)回收價(jià)值。

1.2 主要元素的賦存狀態(tài)

1.2.1 錫的賦存狀態(tài)

錫的存在形式有2種類型，即獨(dú)立礦物含錫和分散態(tài)含錫。含錫的獨(dú)立礦物主要是錫石、黝錫礦和鋅黃錫礦；含分散態(tài)錫的礦物為部分閃鋅礦、鐵閃鋅礦和榍石。錫石以毗連鑲嵌和包裹鑲嵌2種形式賦存在，與硫化物結(jié)合致密。

1.2.2 銅的賦存狀態(tài)

銅主要呈2種類型存在。一是以礦物分子組成元素的形式存在，是銅的主要存在形式，主要礦物是黃銅礦、砷黝銅礦、黝銅礦、黝錫礦、斑銅礦及鋅黃錫礦；二是呈類質(zhì)同象或吸附離子形式存在的分散態(tài)銅，含有分散態(tài)銅的礦物有閃鋅礦、鐵閃鋅礦以及毒砂、輝鉍礦。

1.2.3 砷的賦存狀態(tài)

砷主要呈2種類型存在，一是以礦物分子組成元素的形式存在，是砷的主要存在形式，主要礦物是毒砂、砷黝銅礦、黝銅礦；二是呈類質(zhì)同象或吸附離子形式存在的分散態(tài)砷，X射線能譜儀分析表明，個(gè)別赤鐵礦中含分散態(tài)砷。有的毒砂中還含有一定量的銅和硅。毒砂主要呈致密塊狀、不規(guī)則棱角狀，部分呈分散顆粒狀存在。

2 選礦試驗(yàn)研究

2.1 銅鉍回收試驗(yàn)

銅鉍回收試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)條件及結(jié)果見(jiàn)表2。

圖1 銅鉍回收試驗(yàn)流程

從表2可看出，在抑制劑石灰用量為10kg/t、腐殖酸鈉為500g/t，捕收劑丁基黃藥粗選為60g/t、掃選為20g/t，起泡劑松油為60g/t的情況下，可獲得銅品位為9.53%、鉍品位為4.223%、銅回收率為59.61%、鉍回收率為66.22%的銅鉍混合精礦。

表2 銅鉍回收試驗(yàn)流程結(jié)果 %

藥劑名稱及用量產(chǎn)品產(chǎn)率品位銅鉍回收率銅鉍抑制劑石灰6kg/t、腐殖酸鈉500g/t,捕收劑丁黃藥粗選40g/t、掃選10g/t,起泡劑松油60g/t銅精礦6.465.002.71247.1363.73中礦5.490.4980.1653.993.30尾礦88.850.3770.10248.8832.97硫粗精礦100.000.6850.275100.00100.00抑制劑石灰10kg/t、腐殖酸鈉500g/t,捕收劑丁黃藥粗選60g/t、掃選20g/t,起泡劑松油60g/t銅精礦4.149.534.22359.6166.22中礦8.390.9960.15612.244.96尾礦87.470.2130.08728.1528.82硫粗精礦100.000.6620.264100.00100.00

2.2 硫精礦降砷、除雜試驗(yàn)

硫精礦降砷、除雜試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，粗選抑制劑A用量為400g/t，捕收劑丁基黃藥用量為200g/t，起泡劑松油用量為100g/t；掃選捕收劑丁基黃藥用量為50g/t；精選抑制劑A用量為60g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

圖2 硫精礦降砷除雜試驗(yàn)流程

表3 硫精礦降砷除雜試驗(yàn)結(jié)果 %

從表3可看出，硫精礦降砷、除雜試驗(yàn)可顯著提高硫精礦硫品位，砷品位顯著下降至1.43%，因此，硫精礦降砷除雜效果良好。

3 改造項(xiàng)目的實(shí)施

自行設(shè)計(jì)、建設(shè)的300t/d硫精礦綜合回收利用系統(tǒng)由細(xì)磨、1粗2精1掃選銅、2粗2精2掃降砷、磁選硫精礦提質(zhì)、1粗1掃重選選錫鉍鎢等部分組成，該系統(tǒng)具有提質(zhì)、降砷，綜合回收利用銅、金、銀、錫、硫等礦物的效果。

之后的2a，對(duì)該系統(tǒng)暴露出的問(wèn)題進(jìn)行了進(jìn)一步完善，即：完善硫精礦濃縮、脫水設(shè)施，擴(kuò)大細(xì)磨能力、強(qiáng)化分級(jí)設(shè)施，硫精礦綜合回收利用能力和指標(biāo)得到了穩(wěn)步提高。具體完善措施及效果：

(1)采用干式均衡給礦，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效減少了金屬流失，每年多生產(chǎn)的銅粗精礦金屬量約60t。

(2)完善了硫精礦產(chǎn)品φ18 m濃縮機(jī)和60 m2陶瓷過(guò)濾機(jī)的濃縮、脫水工藝，解決硫精礦自然沉淀脫水的一系列問(wèn)題，年減少?gòu)某恋沓匾缌魉畵p失的微細(xì)粒硫精礦近5 000 t。

(3)為提高硫精礦生產(chǎn)規(guī)模，充分實(shí)現(xiàn)低品位有價(jià)金屬的回收，擴(kuò)大磨礦系統(tǒng)能力、改善有用組分單體解離效果勢(shì)在必行。因此，系統(tǒng)新增了1臺(tái)φ1.8 m×3.0 m球磨機(jī)，優(yōu)化了磨礦介質(zhì)配比，采用高效長(zhǎng)錐旋流器對(duì)磨礦產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)。磨礦效率、磨礦產(chǎn)品-200目含量、分級(jí)效率分別比原來(lái)提高11.06、27.40和27.90個(gè)百分點(diǎn)。

4 綜合利用效果

卡房高砷低品位硫精礦綜合回收利用經(jīng)濟(jì)效益見(jiàn)表4 。

表4 綜合回收利用前后的經(jīng)濟(jì)效益比較

5 結(jié) 語(yǔ)

(1)卡房分公司高砷低品位硫精礦有價(jià)元素種類多、含量低，具有工業(yè)回收價(jià)值的主要是錫、銅、硫、鉍，但賦存形式復(fù)雜。

(2)試驗(yàn)確定的綜合回收利用組合工藝較好地回收了銅、金、銀、硫、錫、鉍等有價(jià)資源，實(shí)現(xiàn)了硫精礦增值和綜合回收利用的目的。

(3)綜合回收利用工藝系統(tǒng)投入生產(chǎn)以來(lái)，生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)效果理想。

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2015-05-15)

袁經(jīng)中(1959—)，男 ，副總工程師，高級(jí)工程師，661000 云南省個(gè)舊市卡房鎮(zhèn)。