某銅礦低堿度銅硫分離試驗(yàn)

付　強(qiáng)

(江西銅業(yè)公司德興銅礦)

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某銅礦低堿度銅硫分離試驗(yàn)

付強(qiáng)

(江西銅業(yè)公司德興銅礦)

摘要針對(duì)江西銅業(yè)公司某銅礦次生銅和氧化銅含量較高、銅礦物嵌布粒度較細(xì)且與硫礦物共生密切等性質(zhì)特點(diǎn)，采用半優(yōu)先半混合—混合精礦再磨—銅硫分離的工藝流程，在球磨機(jī)中加入適量的硫化鈉活化氧化銅礦及消除可溶性銅對(duì)浮選的影響，銅硫再磨后分離過(guò)程中以DT-4取代石灰，實(shí)現(xiàn)了低堿度銅硫分離。最終閉路試驗(yàn)獲得了良好的選別指標(biāo)，同時(shí)伴生元素金、銀等貴金屬得到了有效回收。

關(guān)鍵詞次生硫化銅可溶銅半優(yōu)先半混合再磨硫化鈉DT-4

銅、硫共生是一種常見(jiàn)的硫化銅礦石類型，硫化銅礦的浮選是獲取銅金屬的重要粗加工環(huán)節(jié)，而硫化銅礦物的浮選主要是將硫化銅礦物與硫化鐵及脈石礦物分離[1-3]。目前銅、硫分離一般采用石灰作為黃鐵礦的抑制劑進(jìn)行浮銅抑硫，石灰工藝已相當(dāng)成熟，分離效果較好，但石灰在使用過(guò)程中易結(jié)垢、固結(jié)、堵塞管道、不利于金銀等貴金屬的綜合回收[4-6]。因此，采用其他抑制劑取代石灰在低堿條件下實(shí)現(xiàn)銅、硫分離，對(duì)提高資源利用率，降低選礦成本，具有重要的經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)意義。

江西銅業(yè)公司某銅礦多年來(lái)一直采用傳統(tǒng)的高堿工藝實(shí)現(xiàn)銅硫分離，原礦中金、銀等貴金屬不能得到有效回收，且外排廢水pH值較高，一般pH值為11～12，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)，隨著環(huán)保措施的進(jìn)一步深化和落實(shí)，解決外排廢水超標(biāo)排放已成為制約該銅礦發(fā)展的首要問(wèn)題。為此，研究采用無(wú)石灰銅、硫分離工藝，采用了新型高效抑制劑，在低堿度條件下實(shí)現(xiàn)了銅、硫的有效分離，有效解決了管道的結(jié)鈣、堵塞等問(wèn)題，原礦中伴生的金、銀等貴金屬也得到了有效回收。

1礦石性質(zhì)

某銅礦礦石性質(zhì)復(fù)雜，礦石以結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)為主，假象結(jié)構(gòu)少見(jiàn)。礦石構(gòu)造以塊狀、浸染狀、細(xì)脈浸染狀3種為主。礦石中主要有用礦物有黃鐵礦、藍(lán)輝銅礦、輝銅礦、黃銅礦等；脈石礦物主要以石英、絹云母為主，其次是高嶺石、綠泥石等黏土類礦物。原礦化學(xué)多元素和銅物相分析結(jié)果見(jiàn)表1和表2。

由表1、表2可知，原礦中主要可回收元素為銅、硫，其中銅礦物主要以次生硫化銅形式存在，且含有部分氧化銅和可溶性銅，增大了銅、硫的回收難度。

表1原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果

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注：Au、Ag含量單位為g/t。

表2原礦銅物相分析結(jié)果

%

2低堿度銅硫分離試驗(yàn)研究

原礦銅礦物主要以次生硫化銅形式存在，且銅礦物嵌布粒度不均勻，與硫礦物嵌布關(guān)系密切。根據(jù)礦石性質(zhì)特點(diǎn)，通過(guò)探索試驗(yàn)，確定采用半優(yōu)先半混合、混合精礦再磨進(jìn)行銅硫分離的工藝流程，對(duì)原礦中的銅、硫進(jìn)行綜合回收。

2.1硫化鈉用量試驗(yàn)

該礦物銅氧化率為12%，致使銅的回收率不高；含有71%左右的次生硫化銅和4%左右的可溶性銅，給黃鐵礦的抑制帶來(lái)一定的難度。因此為了提高銅的回收率，確定添加適量的硫化鈉。硫化鈉是氧化礦的硫化劑，當(dāng)在磨機(jī)中加入硫化鈉時(shí)，不但硫化了氧化銅礦物，而且可以沉淀溶液中的可溶性銅離子，兼有防活作用。硫化鈉用量過(guò)小，不足以使氧化礦得到充分硫化，浮選時(shí)金屬回收率不高；反之，用量過(guò)大，對(duì)硫化礦起到一定的抑制作用，因此應(yīng)嚴(yán)格控制硫化鈉的用量。硫化鈉用量試驗(yàn)流程和結(jié)果分別見(jiàn)圖1、圖2。

圖1　硫化鈉用量試驗(yàn)流程

由圖2可見(jiàn)，當(dāng)不加硫化鈉時(shí)，銅粗精礦品位和銅回收率均較低，這是因?yàn)榈V漿中可溶性銅離子活化了黃鐵礦，致使黃鐵礦的可浮性變好，且可溶性銅離子與浮選藥劑反應(yīng)消耗了部分浮選藥劑，銅粗精礦品位和銅回收率均不高；隨著硫化鈉用量的增大，銅粗精礦品位和回收率增加，當(dāng)硫化鈉用量超過(guò)200 g/t時(shí)，銅回收率受到一定程度的影響，這是因?yàn)榱蚧c對(duì)硫化礦起到了抑制作用；所以，最終確定硫化鈉用量為200 g/t，此時(shí)銅粗精礦銅品位為3.5%，銅回收率為82.9%。

圖2　硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

2.2磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦是影響浮選效果好壞的關(guān)鍵，為查明磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響，進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)。在自然pH值、采用乙黃+丁銨作捕收劑、2#油作起泡劑的條件下進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)流程以及藥劑制度見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3　磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

由圖3可見(jiàn)，磨礦細(xì)度太粗，銅粗精礦品位和回收率均偏低；磨礦細(xì)度過(guò)細(xì)，容易產(chǎn)生過(guò)粉碎，不利于銅回收率的提高；綜合考慮，確定粗選磨礦細(xì)度為-0.074 mm 65%適宜。

2.3半優(yōu)先浮選礦漿pH值試驗(yàn)

由于原礦中含有可浮性較好的輝銅礦，為保留該部分礦物的高可浮性，采取半優(yōu)先浮選工藝盡早回收這部分易浮的高品位銅礦物，確保銅精礦品位和回收率。為查明礦漿pH值對(duì)銅精礦品位和回收率的影響，以丁銨黑藥作為捕收劑，2#油作為起泡劑，改變石灰用量進(jìn)行礦漿pH值試驗(yàn)，試驗(yàn)流程和結(jié)果見(jiàn)圖4、圖5。

由圖5可見(jiàn)，隨著礦漿pH值的增加，精礦銅品位升高，銅回收率下降，綜合各指標(biāo)，確定礦漿pH=8時(shí)為宜，此時(shí)精礦銅品位為18.6%，銅回收率為62.1%。

圖4　礦漿pH值試驗(yàn)流程

圖5　礦漿pH值試驗(yàn)結(jié)果

2.4混浮捕收劑種類及用量試驗(yàn)

采用乙黃+丁銨、MA-1+MOS、乙黃+MAC、乙黃+PAC、乙黃+Z-200等組合捕收劑進(jìn)行探索試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)乙基黃藥與丁銨黑藥按1:1組合使用時(shí)，對(duì)銅硫的選別效果最佳，丁銨黑藥對(duì)原礦中的金、銀等貴金屬具有良好的捕收作用。為確定組合捕收劑的最佳用量，進(jìn)行了用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程和結(jié)果分別見(jiàn)圖6和圖7。

圖6　混浮捕收劑種類及用量試驗(yàn)

圖7　捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖7可見(jiàn)，隨著捕收劑用量的增大，粗精礦銅品位降低，銅回收率增加，當(dāng)捕收劑用量超過(guò)60 g/t時(shí)，銅回收率增加幅度不明顯；最終確定組合捕收劑用量為60 g/t，即丁銨黑藥和乙基黃藥各30 g/t，此時(shí)銅粗精礦2品位為1.65%，回收率為49.44%。

2.5混精再磨細(xì)度試驗(yàn)

原礦中銅礦物嵌布粒度較細(xì)且與黃鐵礦共生密切，故銅、硫混合精礦必須經(jīng)過(guò)再磨，才能使銅礦物達(dá)到單體解離，為查明磨礦細(xì)度對(duì)銅浮選效果的影響，進(jìn)行再磨細(xì)度試驗(yàn)。試驗(yàn)流程和結(jié)果見(jiàn)圖8和圖9。

圖8　混精再磨磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖9　混精再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

由圖9可見(jiàn)，混合精礦經(jīng)過(guò)再磨后，精礦銅品位和回收率均得到了有效提高，但當(dāng)磨礦細(xì)度超過(guò) -0.044 mm 80%時(shí)，銅回收率變化不明顯；故確定再磨細(xì)度為-0.044 mm 80%，此時(shí)精礦2銅品位為4.95%，銅回收率為31.4%。

2.6銅硫分離抑制劑種類及用量試驗(yàn)

為查明不同抑制劑對(duì)銅、硫分離效果的影響，采用石灰、K-202、DT-3、DT-4和Na2SO3+DS進(jìn)行抑制劑種類試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：DT-4選別效果最佳。為查明DT-4用量對(duì)浮選效果的影響，進(jìn)行了DT-4用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖8，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖10。

由圖10可見(jiàn)，新型抑制劑DT-4用量以900 g/t為宜，此時(shí)精礦2銅品位為5.65%，銅回收率為23.68%，精尾含銅0.27%，銅損失率為6.21%。

2.7閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗(yàn)，由于閉路試驗(yàn)中，中礦產(chǎn)品在循環(huán)過(guò)程中浮選藥劑逐步積累，故在試驗(yàn)過(guò)程中要注意觀察浮選現(xiàn)象，及時(shí)調(diào)整浮選藥劑用量。閉路試驗(yàn)流程和結(jié)果見(jiàn)圖11、表3。

圖10　抑制劑用量試驗(yàn)結(jié)果

圖11　閉路試驗(yàn)流程

3結(jié)語(yǔ)

(1)江西銅業(yè)公司某銅礦礦石性質(zhì)復(fù)雜，銅礦物主要以次生硫化銅為主，并含有約12%的氧化銅，銅礦物嵌布粒度不均勻，且與黃鐵礦嵌布關(guān)系密切，給銅硫分離帶來(lái)一定難度。

表3閉路試驗(yàn)結(jié)果

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注：Au、Ag含量單位為g/t。

(2)新型抑制劑DT-4取代石灰，在低堿度條件下實(shí)現(xiàn)了銅、硫分離，該抑制劑的有效實(shí)施，既解決了由于石灰的大量使用導(dǎo)致管道結(jié)鈣而引起的一系列問(wèn)題，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)原礦中金、銀等貴金屬的綜合回收。

(3)根據(jù)礦石性質(zhì)特點(diǎn)，采用半優(yōu)先半混合—混合精礦再磨—銅、硫分離的工藝流程最終閉路試驗(yàn)獲得的銅精礦品位為21.60%、銅回收率為85.11%，硫精礦品位為41.05%、硫回收率為87.14%；金、銀等貴金屬在銅精礦中也得到了有效回收。

參考文獻(xiàn)

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(收稿日期2015-09-03)

Copper and Sulphur Separation Test at Low Alkalinity on a Copper Ore

Fu Qiang

(Dexing Copper Mine, Jiangxi Copper Company)

AbstractIn view of property characteristics of secondary copper and copper oxide copper content is high, copper mineral fine disseminated, sulphur mineral symbiotic closely of a copper ore in Jiangxi copper company. Through half priority and half bulk-regrinding on mixed concentrate-separation on copper and sulphur process, add appropriate amount of sodium sulphide in ball mill for activation of copper oxide and eliminate the influence of soluble copper on flotation, copper and sulphur separation after regrinding process using DT-4 instead of lime, realized the low alkalinity copper and sulphur separation. Eventually closed circuit test obtained good indicators, and associated precious metals such as gold and silver got effective recovery.

KeywordsSecondary copper sulfide， Soluble copper， Half priority and half bulk， Regrinding， Sodium sulphide， DT-4

付強(qiáng)(1983—)，男，助理工程師，334224 江西省德興市。