預(yù)先磁選工藝對(duì)某銅礦石浮選的影響

袁風(fēng)香

(1.中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司，安徽馬鞍山243000;2.金屬礦山安全與健康國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽馬鞍山243000;3.華唯金屬礦產(chǎn)資源高效循環(huán)利用國家工程研究中心有限公司，安徽馬鞍山243000)

安徽某銅礦石主要可選金屬為銅，其中半生少量的金、銀和磁鐵礦。磁性鐵礦物主要以磁鐵礦和雌黃鐵礦形式賦存，現(xiàn)場(chǎng)選礦工藝為原礦磨礦至－0.076 mm占65%左右進(jìn)行浮選選銅，選銅后尾礦回收鐵礦物獲得鐵精礦［1-4］。為進(jìn)一步提高銅礦物的回收率，在固定浮選藥劑和選礦流程的條件下，對(duì)原礦進(jìn)行預(yù)先磁選試驗(yàn)，即先獲得鐵精礦再浮選銅試驗(yàn)。原礦石銅礦物堪布粒度分析表明，有相當(dāng)一部分的銅礦物和鐵礦物相互堪布在一起，在原磨礦細(xì)度下達(dá)不到完全解離，為了避免因提高磨礦細(xì)度，增加磨礦能耗，決定采用磁選工藝將具有強(qiáng)磁性或弱磁性的鐵礦物先進(jìn)行分離，預(yù)選獲得磁選精礦主要含鐵礦物，并對(duì)此部分礦物進(jìn)行磨礦，相當(dāng)于選擇部分解離條件不好的礦物進(jìn)行單獨(dú)磨礦，再磨礦使鐵礦物得到解離，同時(shí)銅礦物也得到解離，為浮選創(chuàng)造了更好的條件，同時(shí)獲得了滿意的試驗(yàn)指標(biāo)。

1 原礦性質(zhì)

礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦，磁鐵礦，雌黃鐵礦及少量的閃鋅礦等，脈石礦物只要為石英、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、黏土。黃銅礦呈不規(guī)則粒狀或脈狀分布在脈石礦物中，選礦工藝采用浮選流程分離，由于黃鐵礦的含量均很低，故采用單獨(dú)浮銅的選礦工藝。試驗(yàn)礦樣化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1，銅、鐵物相分析結(jié)果見表2、表3。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果Tab le 1 O re chem icalm u lti-elem ent analysis %

表2 銅物相分析結(jié)果Table2 Copper phase analysis of run-of-m ine ore %

表3 原礦鐵物相分析結(jié)果Table3 Iron phase analysis of run-of-m ine ore%

由表1～表3可知:試驗(yàn)礦樣銅含量為0.96%，硫含量為3.25%、金含量為0.13 g/t，銀含量為8.60 g/ t，原礦為單一的銅礦石，金、銀含量較低不單獨(dú)回收，在選銅的過程會(huì)富集到銅精礦中;該礦中的銅主要為次生硫化銅及原生硫化銅，少量氧化銅;鐵礦物中大部分以磁性鐵礦物、赤褐鐵礦及硫化鐵存在，選廠一般會(huì)對(duì)銅尾礦進(jìn)行選鐵回收，此次試驗(yàn)研究主要將磁選工藝在浮選前先預(yù)選，以了解預(yù)先磁選對(duì)銅礦石浮選指標(biāo)的影響。

2 選礦試驗(yàn)研究

2.1 原礦直接磨礦浮選試驗(yàn)

磨礦浮選流程試驗(yàn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)1粗3精2掃流程，磨礦細(xì)度為－0.076 mm占65%，抑制劑采用CaO總用量為4 000 g/t、捕收劑采用丁黃藥總用量為150 g/t，起泡劑采用2#油總用量為65 g/t，其閉路試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

圖1 原礦直接磨礦浮選閉路試驗(yàn)流程Fig.1 Direct grinding ore flotation process closed circuit operation

表4 原礦直接磨礦浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果Table4 Ore direct closed circuit grinding flotation test results %

由表4可知，原礦磨礦至－0.074 mm占65%，經(jīng)1粗3精2掃、中礦順序返回的浮選流程選別后，可獲得產(chǎn)率為4.50%、銅含量為18.36%，銅回收率為86.93%的銅精礦。

2.2 原礦磨礦預(yù)先磁選試驗(yàn)

預(yù)先磁選試驗(yàn)是為了預(yù)先選出磁性礦物［5］，尤其是雌黃鐵礦，盡量降低浮選的影響。由于原礦銅品位較低，預(yù)先磁選選用中強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，由于銅礦物有部分堪布在黃鐵礦礦物中，選出磁性產(chǎn)品的同時(shí)可能會(huì)帶走少量的銅礦物，選出磁性產(chǎn)品的多少大致可通過不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度看出，但選擇的磁選設(shè)備應(yīng)具備磁場(chǎng)強(qiáng)度高、精選性能好的特點(diǎn)，盡量不能夾雜鐵礦物以外的銅礦物。將原礦磨至－0.76 mm占65%，磁選設(shè)備分別采用CTS和SQCT中磁和強(qiáng)磁磁選機(jī)，選擇磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為238.85、398.09、557.32、716.56 kA/m，試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

圖2 原礦預(yù)選磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)流程Fig.2 Ore pre-magnetic field strength testing procedures

由表5可知，采用磁選可獲得部分鐵品位稍高的磁選精礦，鐵品位可達(dá)40%左右，磁選精礦含有少量的銅;隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高磁選精礦產(chǎn)率增加，全鐵品位降低，銅含量提高;獲得的磁選精礦含銅、鐵，說明在該磨礦細(xì)度下該部分銅礦物未得到解離，和鐵礦物互相堪布在一起，若對(duì)磁選精礦進(jìn)行細(xì)磨選出高品位的鐵精礦，在鐵精礦達(dá)到一定品位時(shí)說明鐵礦物和銅礦物都得到了更好的解離，可將選鐵精礦后的尾礦和預(yù)先磁選尾礦共同進(jìn)入浮選選銅。為考查預(yù)先磁選后對(duì)浮選的影響，選擇238.85和716.56 kA/m兩個(gè)不同磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)研究。

表5 原礦磨礦預(yù)選磁選不同磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果Table5 Differentmagnetic field strength test results preselected magnetic beneficiation grinding

2.3 原礦磨礦—預(yù)先磁選—選鐵—銅浮選試驗(yàn)

將原礦磨至－0.076 mm占 65%，分別采用238.85和716.56kA/m的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)先分選，分選出的磁選精礦進(jìn)行磨礦弱磁選選出鐵精礦，選出鐵精礦后的弱磁尾礦和預(yù)先磁選尾礦合并進(jìn)行浮銅試驗(yàn)，浮選條件與磨礦直接浮選相同。預(yù)先磁選精礦磨礦細(xì)度參照尾礦回收選鐵細(xì)度－0.076 mm占95%，其閉路試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6可知，原礦磨礦預(yù)先磁選后獲得磁選精礦經(jīng)過磨礦選鐵，尾礦浮選選銅試驗(yàn)可獲得高回收率的銅精礦，在磁場(chǎng)強(qiáng)度較低時(shí)，銅精礦回收率提高幅度不大，但在預(yù)先磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度較高時(shí)，由于預(yù)先磁選精礦產(chǎn)率較多，經(jīng)過再次磨礦選鐵精礦后，相當(dāng)于選擇性的提高了預(yù)先磁選精礦的細(xì)度，可使銅礦物得到更好的解離，而入浮選的磨礦細(xì)度會(huì)有所提高，導(dǎo)致銅精礦品位和回收率得到提高，銅品位比低磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)可提高0.44個(gè)百分點(diǎn)，銅回收率提高3.47個(gè)百分點(diǎn)。

圖3 原礦磨礦—預(yù)先磁選—選鐵—浮銅閉路試驗(yàn)流程Fig.3 Dressing grinding—pre-magnetic—iron selection—floating copper closed circuit test process

表6 原礦磨礦—預(yù)先磁選—選鐵—銅浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果Table6 Dressing grinding—pre-magnetic—iron selection—floating copper closed circuit test results

3 結(jié)語

(1)原礦為單一銅礦石，伴生少量金、銀礦物，銅礦物主要為黃鐵礦，屬單一易選銅礦石。

(2)原礦經(jīng)磨礦至－0.076 mm占65%，經(jīng)1粗3精2掃閉路浮選試驗(yàn)，可獲得產(chǎn)率為4.50%、銅品位為18.36%，銅回收率為86.93%的銅精礦。

(3)原礦經(jīng)磨礦至－0.076mm占65%，在716.56 kA/m的磁場(chǎng)強(qiáng)度下預(yù)先磁選后獲得磁選精礦經(jīng)過再磨選鐵，預(yù)選尾礦和弱磁選尾礦混合浮選選銅試驗(yàn)，可獲得產(chǎn)率為4.53%、銅品位為18.86%，銅回收率為90.87%的銅精礦。相對(duì)原礦磨礦直接浮選指標(biāo)銅精礦產(chǎn)率提高了0.03個(gè)百分點(diǎn)，銅品位提高了0.50個(gè)百分點(diǎn)。

(4)原礦含有少量的磁性鐵礦物，經(jīng)高磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁選機(jī)預(yù)選，預(yù)選精礦再磨選鐵精礦，雖然流程復(fù)雜，但對(duì)浮選銅創(chuàng)造了更加有利的條件，主要表現(xiàn)在和鐵礦物共生的銅礦物浮選前得到更好的解離，減少了經(jīng)磨礦易于泥化的雌黃鐵礦對(duì)浮選的影響，進(jìn)入選銅浮選的給礦量降低等，這些均是選銅回收率提高的關(guān)鍵。

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