云南永平水泄瓦場氧化銅礦選礦試驗(yàn)研究

童友焜

(福建省地質(zhì)測試研究中心，福州，350002)

銅在現(xiàn)代工業(yè)中具有廣泛的用途，隨著硫化銅礦資源逐漸減少，氧化銅礦開發(fā)與應(yīng)用已引起高度重視[1]。氧化銅礦一般具有氧化率高、嵌布粒度細(xì)、含泥量大等特點(diǎn)。在選別上較硫化銅礦難，處理方法比較復(fù)雜，除浮選外，有時(shí)必須采用聯(lián)合流程或化學(xué)方法處理才能得到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[2-4]。因此，開展云南永平水泄瓦場氧化銅礦石的選礦試驗(yàn)研究，對該礦區(qū)銅礦開發(fā)具有十分重要的意義。

1 礦石特征

1.1 礦石組成

水泄瓦場氧化銅礦礦石礦物以銅藍(lán)、孔雀石為主，含有少量黝銅礦、黃銅礦、黃鐵礦等。脈石礦物成分以石英為主，長石次之，及少量方解石、白云母、綠泥石等。礦石為細(xì)粒他形粒狀、中細(xì)粒砂狀、變余細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu)，脈狀構(gòu)造。

1.2 主要礦物特征

銅藍(lán)：呈他形粒狀，粒徑0.01～0.07 mm，充填在碎屑物粒間，呈脈狀分布。為深藍(lán)-藍(lán)白色，具強(qiáng)雙反射與反射多色性，偏光性為火橙色。

孔雀石：呈他形粒狀，粒徑0.02～0.18 mm，與銅藍(lán)伴生，呈脈狀充填在碎屑物粒間。反射色為灰褐色，具翠綠色內(nèi)反射。

黝銅礦：呈片狀，片徑0.01～0.12 mm，零星分布在脈石中，擦痕發(fā)育。反射色為灰褐色，正交偏光為均質(zhì)全消光。

黃銅礦：呈微粒狀，粒徑0.01～0.02 mm，氧化后有微量的殘余。

黃鐵礦：呈微粒狀，粒徑0.005～0.05 mm，零星分布在脈石中。反射色呈淡黃色。

1.3 礦石化學(xué)特征

從礦石化學(xué)分析結(jié)果(表1)，礦石Cu物相分析結(jié)果(表2)可知，礦石Cu含量為2.53%，Cu以硫化銅和氧化銅形式存在，其氧化率高達(dá)68.77%。

表1 礦石化學(xué)分析結(jié)果

注：Ag含量單位為ω(Ag)/10-6。

表2 礦石Cu物相分析結(jié)果

2 選礦試驗(yàn)研究及討論

根據(jù)該銅礦礦石化學(xué)分析和Cu物相分析，氧化物中Cu含量占68.77%，硫化物中Cu含量占31.23%。硫化銅礦的可浮性比較好，用一般黃藥就可以浮選；氧化銅直接浮選效果不好，要先加活化劑對其活化后再用捕收劑對其進(jìn)行浮選。因此，采用浮選工藝作為原則流程對其進(jìn)行選別。

2.1 浮選方案比較試驗(yàn)

根據(jù)該礦Cu的貯存形式擬定2個(gè)方案進(jìn)行比較，即方案一為先選別硫化銅礦，而后選別氧化銅礦；方案二為在選別硫化銅礦時(shí)，添加少量硫化鈉對氧化銅礦進(jìn)行硫化，使部分氧化銅礦與硫化銅礦一起捕收，而后再選別氧化銅礦。試驗(yàn)結(jié)果表明，方案二Cu回收率(30.74%)高于方案一Cu回收率(15.55%)。因此，選擇方案二進(jìn)行條件試驗(yàn)。

2.2 浮選條件試驗(yàn)

2.2.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

磨礦細(xì)度是浮選效果的重要因素，若磨礦細(xì)度不夠，則礦物與脈石連生或包裹，有用礦物不能解離，導(dǎo)致捕收劑未能與礦物顆粒作用，降低選礦回收率。若磨礦時(shí)間過長，造成過度粉碎，則會產(chǎn)生泥化增加磨礦成本和藥劑消耗，影響選別效果。因此，確定適宜的磨礦細(xì)度極其重要。試驗(yàn)采用磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)流程(圖1)和藥劑制度作為原始固定條件。磨礦細(xì)度條件分為-74 μm 60%、-74 μm 70%、-74 μm 80%和-74 μm 90%4組。磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著磨礦細(xì)度含量的增加，精礦Cu的回收率也在逐漸提高，在磨礦細(xì)度-74μm 90%時(shí)，精礦Cu的回收率(30.74%)比其它3組回收率高。因此，試驗(yàn)?zāi)サV細(xì)度擬定為-74 μm 90%。

2.2.2 浮選混合礦藥劑用量基本條件試驗(yàn)

首先對浮選混合礦(硫化銅礦+氧化銅礦)進(jìn)行藥劑用量條件試驗(yàn)，其浮選基本條件采用L934正交法確定，浮選混合礦正交條件試驗(yàn)流程(圖2)，正交試驗(yàn)條件試驗(yàn)結(jié)果(表3)。

表3正交試驗(yàn)條件試驗(yàn)結(jié)果

Table3closecircuittestprocedure

因素水平序號ABCD石灰(g/t)水玻璃(g/t)硫化鈉(g/t)丁黃藥(g/t)Cu回收率(%)15000100010024.2825001000150020030.6835002000200030037.49410000150030027.34510001000200010023.91610002000100020016.32715000200020018.27815001000100030016.99915002000150010017.92

正交試驗(yàn)結(jié)果分析表明：影響Cu回收率的主次因素為A>C>D>B，即石灰>硫化鈉>丁黃藥>水玻璃。Cu回收率綜合條件為A1，B2≈B3，C3，D3。即石灰500 g/t，水玻璃1 000 g/t或2 000 g/t，硫化鈉2 000 g/t，丁黃藥300 g/t。影響Cu品位的主次因素為A>B>C>D，即石灰>水玻璃>硫化鈉>丁黃藥。Cu品位綜合條件為A1，B2，C3，D2≈D3。即石灰500 g/t，水玻璃1 000 g/t，硫化鈉2 000 g/t，丁黃藥200 g/t 或300 g/t。綜合條件為石灰500 g/t，水玻璃1 000 g/t，硫化鈉2 000 g/t，丁黃藥300 g/t。

2.2.3 浮選氧化銅硫化鈉用量條件試驗(yàn)

在選別硫化銅時(shí)少量硫化鈉已經(jīng)對氧化銅進(jìn)行預(yù)活化，在選別氧化銅時(shí)用硫化鈉對其進(jìn)行進(jìn)一步活化后捕收，其試驗(yàn)固定條件為磨礦細(xì)度-74 μm 90%，磨礦濃度50%，硫化鈉用量分為1 000 g/t、1 500 g/t、2 000 g/t、2 500 g/t、3 500 g/t和4 000 g/t6組。浮選氧化礦硫化鈉用量條件試驗(yàn)流程(圖3)。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨硫化鈉用量增加，精礦Cu回收率逐漸提高，當(dāng)硫化鈉用量至2 500 g/t以上時(shí)，其精礦Cu回收率(87.42%)基本不變。因此，該試驗(yàn)擬定硫化鈉用量為2 500 g/t。

2.3 閉路試驗(yàn)

由上述選別硫化銅和氧化銅所確定的最佳藥劑用量條件，對試樣進(jìn)行了5次選別的開路試驗(yàn), 使Cu得到了很好的富集。根椐開路試驗(yàn)結(jié)果，對個(gè)別作業(yè)的藥劑用量及操作進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，閉路試驗(yàn)條件及流程(圖4)。從試驗(yàn)結(jié)果(表4)可以看出，在磨礦細(xì)度-74 μm 90%，經(jīng)5次浮選選別后Cu和Ag都得到很好的富集，獲得精礦Cu品位為24.15%，回收率85.76%；Ag品位為354.2 g/t，回收率為86.53%的良好指標(biāo)。

3 結(jié)語

(1)該礦在選別硫化銅礦時(shí)，預(yù)加硫化鈉，致使氧化銅提前硫化，不僅提高了Cu的回收率，且縮短了選別流程。

(2)由于該礦目的礦物銅氧化率高、可浮性差。因此，在選別過程中采用分次硫化分次捕收，使氧化銅礦得到很好富集。

1 陳宇峰，陸曉燕. 銅尾礦資源化的現(xiàn)狀和展望.南通工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)報(bào))，2004(12).

2 詹信順，周源. 難選氧化銅礦石的處理技術(shù)研究.國外金屬礦選礦，2009，(1-2).

3 劉殿文，張文斌，文書明. 氧化銅礦浮選技術(shù).北京：冶金工業(yè)出版社，2011.

4 趙涌泉. 氧化銅礦處理.北京：冶金工業(yè)出版社，1982.