高砷硫精礦綜合回收利用研究

陳紅兵，陳紹偉，李燕華，袁經(jīng)中

（云錫卡房分公司，云南個(gè)舊 661000）

高砷硫精礦綜合回收利用研究

陳紅兵，陳紹偉，李燕華，袁經(jīng)中

（云錫卡房分公司，云南個(gè)舊 661000）

為了提高選銅副產(chǎn)物硫精礦的品位，并綜合回收其中的有價(jià)金屬元素，采用分級(jí)細(xì)磨、磁選高鐵硫精礦、浮選降砷選硫等工藝組合進(jìn)行浮選。研究了磨礦細(xì)度、抑制劑和捕收劑的用量等對(duì)浮選結(jié)果的影響。結(jié)果表明，采用該方法既可以提高硫精礦的品位，又可以使難選的有價(jià)金屬元素得以富集和分離。

硫精礦；砷；銅；

硫精礦是含銅、鐵、硫較高的選銅副產(chǎn)硫化物，其中的各種有價(jià)元素和雜質(zhì)之間結(jié)合致密、結(jié)晶粒度細(xì)，而各種硫化物的表面性質(zhì)差異小，因此單一的選礦方式難以達(dá)到有效分離［1］。低品位、高砷的硫精礦（砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%～7%），長(zhǎng)期以來(lái)都無(wú)人問(wèn)津。綜合利用是將其中含有的有價(jià)值元素，按產(chǎn)品價(jià)值的不同，分選為銅粗精礦、高鐵硫精礦和硫精礦［2～3］，并且降低或去除產(chǎn)品中的有害雜質(zhì)砷，從而回收銅、錫、砷、硫等資源，也可以提高企業(yè)的效益。

1 硫精礦的性質(zhì)

1.1 硫精礦分析

硫精礦中相關(guān)元素及化合物的分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 硫精礦中部分元素及化合物的分析結(jié)果Table 1 The Analysis results of some elements and compounds in sulfur concentrate

1.2 工藝礦物學(xué)研究

經(jīng)工藝礦物學(xué)研究查明，錫主要以錫石錫存在，但也有少量的硫化錫和分散態(tài)錫；錫石與方解石、黃銅礦等共生關(guān)系密切，呈“毗連鑲嵌”和“包裹鑲嵌”兩種形式［4］。銅主要呈現(xiàn)為砷黝銅礦、黝銅礦、黝錫礦、斑銅礦、鋅黃錫礦等次生硫化礦物及分散態(tài)銅，也有0.01 mm粒級(jí)包裹體存在［5］。砷主要呈現(xiàn)為兩種類(lèi)型，一是以礦物分子的組成元素，二是類(lèi)質(zhì)同象或吸附離子的分散態(tài)砷［6-7］。

2 銅的回收

在選礦實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)1＃、2＃、3＃硫精礦進(jìn)行選礦驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)圖1。

圖1 硫精礦選銅流程圖Fig.1 Flow chart of copper selection of sulfur concentrate

2.1 磨礦條件實(shí)驗(yàn)

在探索實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)1＃、2＃、3＃硫精礦進(jìn)行磨礦與不磨礦對(duì)比實(shí)驗(yàn)。在抑制劑為6 kg／t、腐殖酸鈉為500 g／t、捕收劑為50 g／t、起泡劑為60 g／t的條件下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2所示。

表2表明：1＃硫精礦的磨礦粒度為76%以上礦物粒徑≤0.074 mm比較合理，該硫精礦磨礦與不磨礦性質(zhì)相同；2＃硫精礦磨礦后可以回收銅，回收的銅精礦中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.37%，回收率為35.88%；3＃硫精礦也有一定的回收價(jià)值，在磨礦粒度為78%以上礦物粒徑≤0.074 mm時(shí)，可生產(chǎn)銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.00%的銅精礦，回收率47.13%，而在不磨礦條件下，基本無(wú)法分選。

2.2 抑制劑和捕收劑的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

采用3＃硫精礦，通過(guò)改變石灰、混基黃藥、2＃油、腐植酸鈉的用量，對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行浮選效果，結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 磨礦后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table2 The test results after grinding

表3表明：隨著粗選捕收劑（混基黃藥）的增加，尾礦中銅的品位隨之降低，但中礦中銅的品位也隨之增加，說(shuō)明粗選中浮選出來(lái)的粗粒級(jí)的礦物在精選中沒(méi)有浮起來(lái)，這嚴(yán)重影響了銅精礦回收率的提高，所以，粗選捕收劑并不是越多越好。最后確定，捕收劑（混基黃藥）50 g／t，抑制劑（石灰）10 kg／t，腐植酸鈉300 g／t，可產(chǎn)出9.56%的銅粗精礦，回收率達(dá)59.61%。

2.3 降砷、除雜實(shí)驗(yàn)

通過(guò)細(xì)磨工藝后，對(duì)1＃、2?，F(xiàn)生產(chǎn)樣和2＃堆存樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)圖2。

實(shí)驗(yàn)采用優(yōu)先浮選，粗選：抑制劑A 600 g／t、抑制劑B 300 g／t，捕收劑300 g／t，2＃油45 g／t；掃選：捕收劑150 g／t，2＃油15 g／t；精選Ⅰ：抑制劑A 100 g／t，捕收劑10 g／t。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖2 實(shí)驗(yàn)工藝流程圖Fig.2 Test flow chart

表4 除砷、除雜實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4 Test results for arsenic and impurity removal

表4表明：抑制劑A有一定優(yōu)勢(shì)，最佳的藥劑條件是粗選：抑制劑A 600 g／t，捕收劑350 g／t。由于毒砂可浮性和黃鐵礦、磁黃鐵礦相近，加入活化劑選別后，砷的回收率可達(dá)到80%以上，但回收物中砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不高，僅為17%左右。生產(chǎn)上常用重選回收砷，但回收率不高。

2.4 銅、鉍回收實(shí)驗(yàn)

對(duì)3＃硫精礦，在磨礦粒度為80.27%以上礦物粒徑≤0.074 mm、pH＝13、硫化鈉2 kg／t、石灰7 kg／t、腐植酸鈉2 kg／t的條件下，回收其中的銅、鉍等有價(jià)金屬，實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，結(jié)果見(jiàn)表5。

圖3 3＃硫精礦中銅、鉍回收流程圖Fig.3 Flow chart of copper and bismuth recovery in 3＃su lfur concentrate

表5表明：可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.76%的鉍精礦，回收率為53.83%；可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.04%的銅精礦，回收率為50.60%；

表5 3＃硫精礦銅、鉍回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 5 Test results of copper and bismuth recovery in 3＃sulfur concentrate

3 實(shí)際生產(chǎn)狀況

目前，已累計(jì)生產(chǎn)（磁、重、?。┝蚓V28.36萬(wàn)t，其中：綜合回收利用工藝處理硫精礦12.45萬(wàn)t，生產(chǎn)出含銅7.02%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的銅粗精礦294 t，回收率55.2%；扣除技改資金后，回收礦物產(chǎn)值已達(dá)6 791萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)利稅236 3.25萬(wàn)元，盈利157 2.45萬(wàn)元。

［1］ 卡房分公司.硫精礦探索性實(shí)驗(yàn)報(bào)告［ER］.2010.02.

［2］ 熊道陵，胡岳華，賀治國(guó)，等.有機(jī)抑制劑在硫化礦浮選中抑制砷黃鐵礦的研究進(jìn)展［J］.礦冶工程，2004，（2）：42-44.

［3］ 穆梟，陳建華，何奧平.某含砷黃鐵礦尾礦浮選新工藝實(shí)驗(yàn)研究［J］.金屬礦山，2008（3）：141-143.［4］ 陳萬(wàn)雄，楊家紅.毒砂和黃鐵礦的浮選分離方法［J］.礦產(chǎn)保護(hù)與利用，1994-（1）：31-33.

［5］ 黃鐘琪.加溫氧化法浮選分離黃鐵礦和毒砂［J］.有色金屬，1985，6（2）：32-34.

［6］ 劉四清，張文彬.高砷硫精礦降砷的研究［J］.礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2005（6）：28-31.

［7］ 陳萬(wàn)雄，鐘宏，風(fēng)其明，等.黃鐵礦和毒砂電化學(xué)浮選方法［J］.礦冶工程，2004，（04）

High Arsenic Sulfur Concentrate Comprehensive Recycling Research

CHEN Hong-bing，CHEN Shao-wei，LI Yan-hua，Yuan Jing-zhong）

（YTC Card Room Branch，Gejiu 661000，China）

In order to improve the grade of sulfur concentrate from copper by-product and comprehensively recover the valuablemetal elements，hierarchical fine grinding，magnetic separation of high iron sulfide concentrate，flotation decreasing arsenic and selection sulfure processes were combined.The effect of grinding fineness，inhibitors and dosage of collector on flotation resultswas studied.The results showed that thismethod could enhance the sulfur concentrate grade，and could make the valuablemetal elements to be enriched and separated.

sulfur concentrate；arsenic；copper；bismuth

TD92

A

1004-275X（2015）03-0028-03

12.3969／j.issn.1004-275X.2015.03.008

收稿：2015-02-11

陳紅兵（1977-），男，云南曲靖人，選礦工程師，主要從事選礦工作。