廣西某銅鉛硫化礦選礦分離試驗(yàn)研究

肖紅

（文山學(xué)院 化學(xué)與工程學(xué)院，云南 文山 663099）

廣西某銅鉛硫化礦選礦分離試驗(yàn)研究

肖紅

（文山學(xué)院 化學(xué)與工程學(xué)院，云南 文山 663099）

試驗(yàn)所用礦樣屬于品位相對(duì)較高的銅鉛硫化礦礦石，原礦中鉛品位為8.54%，銅品位為0.86%，此次試驗(yàn)的研究難點(diǎn)是將銅鉛進(jìn)行有效的分離。在對(duì)原則流程抑鉛浮銅和抑銅浮鉛進(jìn)行探索試驗(yàn)之后，采用抑鉛浮銅的浮選流程。礦石經(jīng)選別后可得到：銅精礦的品位為20.12%，含鉛6.23%；鉛精礦的品位為52.31%，含銅2.14%。組合活化劑HC的使用，增強(qiáng)了被抑制過(guò)的方鉛礦的上浮。此試驗(yàn)的研究對(duì)生產(chǎn)上多金屬硫化礦中銅鉛分離具有一定的指導(dǎo)意義。

銅鉛分離；硫化礦；抑鉛浮銅；組合活化劑HC

在復(fù)雜多金屬硫化礦的浮選中，經(jīng)常遇到銅鋅分離、銅鉛分離、鋅硫分離等問(wèn)題。由于銅離子活性的影響，銅鋅分離和銅鉛分離，目前還是世界上公認(rèn)的兩大難題，對(duì)其進(jìn)行分離比較困難［1］。

銅鉛硫化礦的分離之所以是礦物分選中的一大難題，是因?yàn)殂~與鉛礦物的天然可浮性相似，所以良好的分離效果成為銅鉛多金屬硫化礦浮選分離中的關(guān)鍵性問(wèn)題。由于銅鉛分離較難，其影響因素較多，研究過(guò)的方法較多，現(xiàn)在主要的分離方法是用氰化物浮鉛抑銅（如：氰化物+硫酸鋅或氰化物+硫化鈉法）和氧化劑方法抑鉛浮銅（如：重鉻酸鹽法、雙氧水法、高錳酸鹽法）［1］。

1　礦石性質(zhì)

試驗(yàn)礦石顏色主要呈黑色和灰黑色，通過(guò)工藝礦物學(xué)分析，該礦石主要為硫化銅鉛礦石，脈石礦物主要有石英、方解石、綠泥石等。原礦多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　原礦多元素分析結(jié)果

2　流程探索與制定

根據(jù)礦石性質(zhì)，該礦石中的主要有價(jià)金屬為銅和鉛，目前處理該類型礦石的選礦方法主要以浮選為主。在多元素分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合礦石性質(zhì)，進(jìn)行了抑鉛浮銅浮選方案和抑銅浮鉛浮選方案的對(duì)比，由于銅離子活性的影響，硫化銅礦物很難被抑制，故決定采用抑鉛浮銅的優(yōu)先浮選方案。

處理銅鉛礦的一般思路是原礦進(jìn)行混合浮選后，混合精礦再磨再選。根據(jù)此思路進(jìn)行流程試驗(yàn)，藥劑用量根據(jù)處理此類礦石的經(jīng)驗(yàn)值添加，試驗(yàn)流程圖見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

圖1　再磨再選試驗(yàn)流程

表2　再磨再選試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果顯示，最終精礦中銅鉛互含較嚴(yán)重，抑制劑重鉻酸鉀基本不起作用，銅鉛沒(méi)有得到有效的分離。通過(guò)礦石性質(zhì)的研究，改變思路進(jìn)行優(yōu)先浮選，試驗(yàn)結(jié)果表明，其效果較混合浮選好，故試驗(yàn)選擇采用優(yōu)先浮選。

3　選礦工藝流程試驗(yàn)

3.1磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在浮選流程和初始條件不變的情況下，為了確定最佳的磨礦細(xì)度，采用圖2所示的流程進(jìn)行磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)。流程中所使用的藥劑種類及用量根據(jù)一直以來(lái)處理此類礦石所積累的經(jīng)驗(yàn)值添加。流程圖見(jiàn)圖2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖2　磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程圖

圖3　磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

圖3的試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著磨礦細(xì)度的增加，精礦中銅的品位和回收率逐漸增加，而當(dāng)過(guò)磨時(shí)，產(chǎn)率降低導(dǎo)致粗精礦回收率大幅度降低。當(dāng)磨礦細(xì)度為91%時(shí)，粗精礦中鉛的含量最低。所以最終磨礦細(xì)度為91%時(shí)最為適宜。

3.2粗選抑制劑條件試驗(yàn)

重鉻酸鉀是方鉛礦的有效抑制劑，但單獨(dú)使用時(shí)藥劑用量過(guò)大，對(duì)環(huán)境造成污染，而當(dāng)與CMC聯(lián)合使用時(shí)，可極大程度的降低重鉻酸鉀的藥劑用量。磨礦細(xì)度-74 um占91 %，水玻璃用量為1000 g/t時(shí)，改變重鉻酸鉀與CMC的用量，其他藥劑制度不變，按圖2的試驗(yàn)流程進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4，圖中橫坐標(biāo)1、2、3、4點(diǎn)分別表示重鉻酸鉀+CMC的用量依次為500+300、1000+600、1500+900、2000+1200。

圖4　抑制劑用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖4的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著抑制劑用量的增加，精礦中鉛的品位逐漸下降。當(dāng)重鉻酸鉀和CMC的用量分別為1500 g/t和1000 g/t時(shí)，精礦中銅品位和銅回收率得到最佳值，為8.51 %和85.30 %，鉛的含量為9.66 %。所以確定重鉻酸鉀和CMC的用量分別為1500 g/t和900 g/t。

3.3粗選捕收劑用量試驗(yàn)

乙硫氮是一種選擇性較好的捕收劑，廣泛用于Cu、Pb、Sb及其他金屬硫化物的浮選處理，用量少于黃藥和黑藥，對(duì)多金屬硫化礦的浮選效果優(yōu)于黃藥和黑藥［2］。所以試驗(yàn)決定采用乙硫氮為捕收劑進(jìn)行一次粗選試驗(yàn)，其他條件依據(jù)條件試驗(yàn)的最佳值確定，乙硫氮的用量與精礦品位、回收率的關(guān)系見(jiàn)圖5。

圖5　乙硫氮用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖5的試驗(yàn)結(jié)果關(guān)系曲線可以看出，隨著捕收劑用量的增加，粗精礦回收率隨之增加，銅品位略有降低。但是，當(dāng)捕收劑用量為80 g/t時(shí)，粗精礦中含鉛較高，這是由于過(guò)量的捕收劑對(duì)方鉛礦有了捕收作用；所以綜合考慮品位和回收率的影響，選擇乙硫氮的用量為60 g/t。

3.4閉路試驗(yàn)

通過(guò)條件試驗(yàn)確定了試驗(yàn)所用藥劑的最佳用量后，進(jìn)行了浮選閉路流程試驗(yàn)，試驗(yàn)工藝流程如圖6所示，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

圖6　閉路試驗(yàn)工藝流程圖

根據(jù)上述條件試驗(yàn)的結(jié)果，按照?qǐng)D3的工藝流程進(jìn)行閉路試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3　閉路試驗(yàn)結(jié)果

4　結(jié)果與討論

根據(jù)礦石性質(zhì)，對(duì)圖6的工藝流程進(jìn)行試驗(yàn)研究分析，整個(gè)流程分為兩個(gè)浮選回路：銅浮選回路和鉛浮選回路。

在銅浮選回路中，研究的重點(diǎn)是盡量抑制硫化鉛礦，實(shí)現(xiàn)銅鉛有效分離［3-4］。在對(duì)磨礦細(xì)度、水玻璃用量、抑制劑用量及捕收劑用量進(jìn)行條件試驗(yàn)后，確定了其最佳工作參數(shù)：磨礦細(xì)度為-74um占91%、水玻璃用量為1000 g/t、重鉻酸鉀用量為1500 g/t、CMC用量為900 g/t、乙硫氮用量為60 g/t。本試驗(yàn)研究中，使用重鉻酸鉀和CMC作為聯(lián)合抑制劑。重鉻酸鹽能抑制方鉛礦主要是由于重鉻酸鉀在弱堿性礦漿中轉(zhuǎn)變?yōu)殂t酸鉀，然后與被氧化了的方鉛礦表面相作用，生成難溶的親水性鉻酸鉛，增加了礦物的親水性［2］；而CMC是高分子有機(jī)化合物，與礦物的作用方式主要有3方面的觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為是與形成氨鍵有關(guān)，另一種觀點(diǎn)認(rèn)為與靜電引力有關(guān)，也有認(rèn)為是與化學(xué)鍵力有關(guān)［5］。CMC對(duì)方鉛礦也有較強(qiáng)的抑制作用，但用量多時(shí)，對(duì)銅礦物浮選也有一定的影響，其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)毒。所以采用CMC—重鉻酸鹽組合抑制劑則兼具兩種藥劑的優(yōu)點(diǎn)且能降低藥劑的消耗。

在鉛浮選回路中，為了使被抑制的方鉛礦得到活化而上浮，試驗(yàn)選擇用組合藥劑HC處理從而讓其活化。對(duì)HC的用量、捕收劑的用量進(jìn)行了條件試驗(yàn)，當(dāng)HC的用量為60 g/t，丁基黃藥的用量為120 g/t時(shí)，方鉛礦的選別指標(biāo)最好。當(dāng)藥劑用量過(guò)低時(shí)，藥劑對(duì)方鉛礦的捕收能力不足，過(guò)高時(shí)鉛的回收率增加不大，反而使得精礦品位降低，故確定丁基黃藥用量為120 g/t。HC為一組合的活化劑，對(duì)于重鉻酸鉀抑制過(guò)的方鉛礦有良好的活化作用；HC的使用增強(qiáng)了方鉛礦的上浮率。

5　結(jié)論

1）采用抑鉛浮銅的優(yōu)先浮選方案效果較好，此試驗(yàn)方案的運(yùn)用，得到了合格的銅精礦產(chǎn)品和鉛精礦產(chǎn)品，在經(jīng)濟(jì)意義上可行。

2）CMC為有機(jī)抑制劑，與重鉻酸鹽配合使用，對(duì)方鉛礦的抑制效果良好。不僅降低了重鉻酸鉀的用量，而且對(duì)減少重鉻酸鹽造成的環(huán)境污染具有現(xiàn)實(shí)意義。

3）組合活化劑HC的運(yùn)用，增強(qiáng)了方鉛礦的上浮率，其對(duì)于重鉻酸鉀抑制過(guò)的方鉛礦有良好的活化作用。

［1］ 胡為柏. 浮選［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1983：271，279.

［2］ 朱玉霜，朱建光.浮選藥劑的化學(xué)原理［M］.長(zhǎng)沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社，1996：322.

［3］ 王淀佐，邱冠周，胡岳華.資源加工學(xué)［M］.北京：北京科學(xué)出版社，2005：213.

［4］ 葉峰宏，劉全軍，鄧榮東，胡婷.銅鉛混合精礦的分離試驗(yàn)研究［J］.礦冶，2012（4）：46-49.

［5］ 王中生，郭月琴.CMC在銅鉛分離浮選中的應(yīng)用［J］.礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2002（1）：30-32.Separation Test Study of a Copper-Lead Sulphide Ore in Guangxi Province

XIAO Hong
（School of Chemistry and Chemical Engineering， Wenshan University， Wenshan Yunnan 663099， China）

The test ore is a kind of copper-lead sulphide ore mineral of relatively high grade. The lead grade is 8.54%， copper grade is 0.86% in raw ore and the diffi culty of test is the effective separation of copper and lead. After the exploring test of principle fl ow process of depressing lead and fl oating copper， and depressing copper and fl oating lead， flotation process of depressing lead and floating copper is adopted. As a result， Copper concentrate grade is 20.12% and lead is 6.23%. The grade of lead is 52.31% and copper is 2.14%. The use of combined activator HC enhances the fl otation of suppressed galena. The test research has certain guiding signifi cance about copper and lead separation on production.

copper-lead separation； sulphide ore； depressing lead and fl oating copper； combined activator HC

TD952

A

1674 - 9200（2015）06 - 0056 - 04

（責(zé)任編輯 張鐵）

2015 - 04 - 28

肖 紅，文山學(xué)院化學(xué)與工程學(xué)院助教，碩士。