某銅鉬鎢礦石浮選分離試驗(yàn)研究

譚 欣，王中明，趙 杰，劉 方

(1.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083；2.北京礦冶研究總院 礦物加工科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102628)

某銅鉬鎢礦石浮選分離試驗(yàn)研究

譚 欣1,2，王中明2，趙 杰2，劉 方2

(1.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083；2.北京礦冶研究總院 礦物加工科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102628)

對(duì)某含銅鉬鎢礦石進(jìn)行了浮選分離工藝研究。試樣為鎢重選毛砂，除鎢礦物外，還富含銅、鉬等有價(jià)金屬硫化礦物。采用銅鉬混合浮選-銅鉬分離的浮選工藝，綜合回收試樣中的鎢、銅、鉬。銅鉬混合浮選時(shí)，采用高效活化劑BK546，有利于降低鎢精礦的硫含量，并提高銅鉬回收率。閉路試驗(yàn)獲得鉬精礦含鉬57.90%、銅0.68%、鉬回收率96.44%；銅精礦含銅37.32%、銅回收率99.64%；鎢精礦含WO368.12%、銅0.025%、鉬0.005%、鎢回收率97.30%。實(shí)現(xiàn)了礦石中鎢、銅、鉬的有效分離回收。

選礦工程；銅-鉬-鎢礦石；浮選；活化劑BK546；銅鉬分離

鎢礦大多伴生有硫化礦物，這些硫化礦物主要含銅、鉬、鉛、鋅、銀等有價(jià)金屬，因其具有較高的比重，因而在鎢礦物重選過程中隨鎢的粗選而富集到重選毛砂中，并在鎢精選加工中通過枱浮和浮選脫除。這部分硫化礦因有價(jià)金屬多，已成為鎢選廠綜合回收伴生有價(jià)金屬的主要原料[1-4]。目前對(duì)于鎢重選毛砂中含銅、鉬、鋅等硫化礦的浮選分離，分為有氰工藝和無氰工藝。有氰工藝?yán)们杌镆帚~、鋅等浮鉬，分離效果較好，但藥劑費(fèi)用較高且氰化物有劇毒，嚴(yán)重污染環(huán)境。無氰工藝采用的銅、鋅抑制劑有兩種：一種是硫酸鋅、亞硫酸(或其鹽類)等無機(jī)抑制劑，存在抑制作用較弱，適應(yīng)性較差，藥劑用量較大，對(duì)浮選操作技術(shù)的要求較高等缺陷；另一種是小分子量的有機(jī)抑制劑，其特點(diǎn)是抑制能力遠(yuǎn)強(qiáng)于無機(jī)抑制劑，且用量較少，便于操作控制，但藥劑的穩(wěn)定性不及氰化物[5]。由于各鎢礦山枱浮硫化礦所含有價(jià)金屬各不相同，可浮性也不盡一致，因此所采用的選礦流程也有所不同[7-10]。針對(duì)鐵山垅鎢礦的鎢重選毛砂枱浮和鎢細(xì)泥浮選脫出的含鉬、銅、鋅、鉍、鐵混合硫化礦，采用鉬、銅、鋅的選擇性捕收劑和高效調(diào)整劑組合順序優(yōu)先浮選鉬、銅(鉍)、鋅(鉍)，銅精礦和鋅精礦再重選搖床分選鉍的無氰分離工藝替代原氰化物工藝，實(shí)現(xiàn)了這種多金屬復(fù)雜硫化礦的浮選分離[3]。某鎢錫礦選廠采用“鉬銅混浮-鉬銅分離，鋅硫混浮-鋅硫分離”的浮選分離技術(shù)綜合回收了枱浮硫化礦和尾礦中的鉬、銅、鋅等有價(jià)礦物[6]。大余選冶廠枱浮硫化礦是一種富含鎢、鉬、鉍、銅、鉛、鋅、硫、銀的復(fù)雜多金屬礦石，由于鉍氧化率較高且各種硫化物間可浮性相近，采用浮選分離精礦互含嚴(yán)重，鉍精礦品位和回收率不高。故采用化學(xué)浸鉍，浸出液水解產(chǎn)出氯氧鉍，浸渣經(jīng)洗滌脫藥后進(jìn)行鉬、銅、鉛、鋅、硫浮選，浮選尾礦用枱床回收鎢錫[7]。半邊山選廠在黑鎢精選過程中，采用“優(yōu)先浮鉬-鉍銅混浮-鉍銅分離”原則流程對(duì)伴生硫化礦進(jìn)行綜合回收，采用硫酸鋅+氰化鈉混合抑制劑抑鉍銅浮鉬；采用石灰抑制黃鐵礦，丁黃藥作捕收劑，混浮鉍銅，然后以氰化鈉和石灰組合抑制劑抑銅浮鉍進(jìn)行鉍銅分離[8]。本文針對(duì)江西某鎢礦-2 mm重選毛砂為試樣進(jìn)行浮選分離試驗(yàn)研究，該試樣中除主要含有黑鎢礦和白鎢礦外，還伴生有黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、輝鉬礦以及少量的毒砂、黃鐵礦等硫化礦物。本文主要綜合回收鎢、銅和鉬，為礦山開發(fā)利用該類資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 試樣及研究方案

1.1 試樣

試驗(yàn)原料為江西某鎢礦提供的-2 mm黑鎢礦重選跳汰毛砂。原礦中鎢主要是以黑鎢礦的形式存在，黑鎢礦中的WO3占78.52%，其次白鎢礦中的WO3占21.25%。銅主要是以硫化銅的形式存在，其中原生硫化銅中的銅占總銅的91.83%，次生硫化銅中銅占7.65%。鉬主要是以硫化鉬的形式存在，占97.62%，另外有2.38%的鉬以氧化鉬的形式存在。試樣中可回收的有價(jià)金屬主要為鎢、銅、鉬、銀，需回收的有價(jià)礦物主要為黑鎢礦、白鎢礦、黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、輝鉬礦、銅藍(lán)、輝銅礦、藍(lán)輝銅礦等。脈石礦物主要是石英，其次有少量白云母、長石、毒砂、黃鐵礦等。試樣的主要元素化學(xué)分析見表1。

注: *單位為g·t-1。

1.2 試驗(yàn)方案

就鉬、銅硫化礦物而言，可供選擇的浮選方案主要有：①鉬、銅依次優(yōu)先浮選[1,8]；② 鉬銅混浮再分離[6,11-12]。根據(jù)本研究試樣的性質(zhì)，對(duì)于這種含銅鉬硫化物鎢礦石的分離，試驗(yàn)采用銅鉬混合浮選，銅鉬混合精礦再浮選分離的分離工藝。選礦工藝原則流程見圖1。

圖1 選礦工藝原則流程

1.3 試驗(yàn)方法與設(shè)備

試驗(yàn)采用XMQ-240×90錐形球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，采用XFD系列單槽浮選機(jī)和XFG系列掛槽浮選機(jī)進(jìn)行浮選，容積分別為1.5 L和0.75 L。試驗(yàn)用水為北京自來水，試驗(yàn)所用浮選藥劑水玻璃、硫化鈉、煤油、BK546、丁基黃藥、BK-204均為工業(yè)純，其中BK546和BK-204為北京礦冶研究總院研發(fā)，BK546為銅鐵等硫化礦物的高效活化劑。水玻璃和丁基黃藥配成1%的溶液加入，油類藥品煤油、BK-204和固體調(diào)整劑硫化鈉、BK546直接加入。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 銅鉬混合浮選試驗(yàn)

進(jìn)行了銅鉬混合粗選的磨礦細(xì)度，活化劑、捕收劑的用量以及銅鉬混合精礦精選的再磨細(xì)度和抑制劑水玻璃用量試驗(yàn)，它們與指標(biāo)的關(guān)系分別見圖2～7。

圖2 磨礦細(xì)度對(duì)銅、鉬浮選指標(biāo)的影響

圖3 活化劑種類對(duì)銅、鉬浮選指標(biāo)的影響

圖4 BK546對(duì)銅、鉬浮選指標(biāo)的影響

圖5 丁基黃藥對(duì)銅、鉬浮選指標(biāo)的影響

圖6 水玻璃對(duì)銅鉬混合精礦精選指標(biāo)的影響

圖7 再磨細(xì)度對(duì)銅鉬混合精礦精選指標(biāo)的影響

從圖2可知，在BK546用量為2 000 g/t，丁基黃藥用量為200 g/t，BK-204用量為20 g/t的條件下，隨著磨礦細(xì)度的增加，鎢粗精礦中銅鉬硫的脫除率均較高，當(dāng)磨礦細(xì)度大于90%-0.074 mm時(shí)，銅鉬混合粗精礦中鎢含量又逐漸增加，鎢的損失逐漸增大。綜合考慮，選取磨礦細(xì)度為-0.074 mm占90%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。從圖3可知，添加活化劑BK546有助于鎢粗精礦浮選脫硫，銅鉬混合粗精礦中鎢的損失較少。從圖4可知，隨著BK546用量的增加，鎢粗精礦的浮選脫硫率均保持在97%以上，而銅鉬混合粗精礦中鎢含量和鎢的損失率均逐漸降低；當(dāng)BK546用量大于1 000 g/t時(shí)，銅鉬混合粗精礦中鎢含量和鎢的損失率均變化不大。綜合考慮，適宜的BK546用量為1 000 g/t。從圖5可知，丁基黃藥對(duì)銅鉬等硫化礦物均有較強(qiáng)的捕收作用，而對(duì)鎢的影響不大。綜合考慮，丁基黃藥用量選取100 g/t。從圖6可知，水玻璃對(duì)銅鉬混合精礦中銅的影響較小，并能降低鎢在混合精礦中的損失，但鉬回收率隨著水玻璃用量的增加而降低。綜合考慮，水玻璃用量以100 g/t為宜。為了進(jìn)一步降低鎢在混合精礦中的損失，進(jìn)行了混合精礦再磨試驗(yàn)。從圖7可知，對(duì)銅鉬混合精礦適當(dāng)再磨有助于降低混合精礦中鎢的損失。適宜的再磨細(xì)度為-0.038 mm占81.97%。

2.2 銅鉬浮選分離試驗(yàn)

銅鉬混合浮選粗精礦再磨精選兩次后作為銅鉬浮選分離給礦。進(jìn)行了銅鉬浮選分離粗選的抑制劑硫化鈉用量試驗(yàn)，它們與指標(biāo)的關(guān)系見圖8。從圖8可知，硫化鈉對(duì)銅礦物有較強(qiáng)的抑制作用。隨著硫化鈉用量的增加，鉬粗精礦中銅、鎢的回收率逐漸降低，而鉬品位和回收率逐漸增加。綜合考慮，硫化鈉用量選取1 600 g/t。

圖8 硫化鈉對(duì)銅、鉬浮選分離指標(biāo)的影響

2.3 閉路試驗(yàn)

閉路試驗(yàn)采用銅鉬混合浮選-銅鉬分離的工藝流程，試驗(yàn)流程圖如圖9所示，試驗(yàn)結(jié)果見表2。從表2可知，采用如圖9所示的工藝流程和藥劑制度可實(shí)現(xiàn)該礦石銅、鉬、鎢的浮選分離。閉路試驗(yàn)獲得鉬精礦含鉬57.90%、銅0.68%、鉬回收率96.44%；銅精礦含銅37.32%、銅回收率99.64%；鎢精礦含WO368.12%、銅0.025%、鉬0.005%、鎢回收率97.30%。

表2 閉路試驗(yàn)研究結(jié)果(單位：%)

圖9 銅鉬鎢浮選分離閉路試驗(yàn)流程圖

3 結(jié)論

1)試樣為含銅鉬的鎢重選毛砂。需回收的目的礦物主要為黑鎢礦、白鎢礦、黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、輝鉬礦、銅藍(lán)、輝銅礦、藍(lán)輝銅礦等。脈石礦物主要是石英，其次有少量白云母、長石、毒砂、黃鐵礦等。

2)采用銅鉬混合浮選-銅鉬分離的浮選工藝實(shí)現(xiàn)了礦樣中銅、鉬、鎢的浮選分離。閉路試驗(yàn)獲得鉬精礦含鉬57.90%、銅0.68%、鉬回收率96.44%；銅精礦含銅37.32%、銅回收率99.64%；鎢精礦含WO368.12%、銅0.025%、鉬0.005%、鎢回收率97.30%。

3)該工藝采用的BK546活化劑無毒、高效，可實(shí)現(xiàn)目的礦物的高效綜合回收。

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2016中國礦業(yè)十大新聞(下)

6.中國金屬礦業(yè)最大宗海外并購項(xiàng)目投產(chǎn)。1月28日，中國五礦集團(tuán)公司旗下五礦資源有限公司對(duì)外發(fā)布公告，宣布其所屬秘魯Las Bambas銅礦正式投產(chǎn)，這標(biāo)志著中國金屬礦業(yè)史上迄今實(shí)施的最大境外收購——邦巴斯銅礦的建設(shè)、調(diào)試工作已按期完成，取得了重要階段性成果。

7.我國南海發(fā)現(xiàn)規(guī)?？涨啊翱扇急狈植紖^(qū)。6月25日，國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局在廣州發(fā)布消息：我國使用自主研制的“海馬”號(hào)4 500 m級(jí)無人遙控潛水器，在南海珠江口盆地西部海域首次發(fā)現(xiàn)了海底規(guī)模空前的活動(dòng)性“冷泉”，并命名為“海馬冷泉”。 據(jù)悉,“海馬冷泉”呈東西向條帶狀展布，水深為1 350～1 430 m，面積約為618 km2，其中已探查發(fā)現(xiàn)有“冷泉”活動(dòng)的區(qū)域約350 km2。

8.中國建材行業(yè)組建“超級(jí)航母”。8月22日，經(jīng)報(bào)國務(wù)院批準(zhǔn)，中國建筑材料集團(tuán)有限公司與中國中材集團(tuán)公司實(shí)施重組。作為中國第一大和第二大建材集團(tuán)，中國建材和中材集團(tuán)兩家大型央企的重組獲批，宣告一個(gè)總資產(chǎn)超過5 000億元人民幣的新集團(tuán)產(chǎn)生。

9.洛陽鉬業(yè)成功收購海外銅鈷項(xiàng)目。4月28日，洛陽鉬業(yè)發(fā)布公告，擬以15億美元收購全球礦業(yè)巨頭英美資源集團(tuán)(Anglo American PLC)位于巴西的優(yōu)質(zhì)鈮(AANB公司)和硝酸鹽(AAFB公司)業(yè)務(wù)。5月9日，公司發(fā)布公告擬斥資26.5億美元，收購全球礦業(yè)巨頭自由港麥克米倫公司(FCX)位于剛果(金)的TenkeFungurume銅鈷礦56%股權(quán);兩大項(xiàng)目合計(jì)收購金額高達(dá)41.5億美元(約270億元人民幣)。5月20日晚間洛陽鉬業(yè)發(fā)布非公開發(fā)行A股股票預(yù)案，擬募集資金總額不超過180億元，用于收購巴西鈮、磷資產(chǎn)項(xiàng)目和剛果(金)銅、鈷資產(chǎn)項(xiàng)目。

10.中國石化再次發(fā)現(xiàn)世界級(jí)油田。9月初，中國石化宣布，在塔里木盆地順北油田勘探取得重大突破，順北油田位于塔里木盆地中西部，資源量達(dá)到17億t，其中石油12億t、天然氣5000億m3。此前，在2015年順北1-1H井已經(jīng)測(cè)試獲高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)油氣流，日產(chǎn)原油185 t、天然氣9萬m3，且原油屬高品質(zhì)原油。隨后中國石化在該地區(qū)部署6口井日產(chǎn)均超百噸。

Flotation separation study of a copper-molybdenum-tungsten ore

TAN Xin1,2，WANG Zhongming2，ZHAO Jie2，LIU Fang2

(1. Civil and Environmental Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 2. State Key Laboratory of Mineral Processing, Beijing General Research Institute of Mining & Metallurgy, Beijing 102628, China)

In this paper, the flotation separation of a gross sand of gravity separation of tungsten richly containing Cu and Mo sulfide minerals obtained by jigging process was studied. According to the above sample’s property, the process of bulk flotation of copper and molybdenum minerals, and then flotation separation of copper and molybdenum minerals was adopted. The effective activator BK546 was used to reduce the content of sulfur in tungsten concentrate and improve the recoveries of copper and molybdenum. The results of the closed circuit obtained a molybdenum concentrate with Mo grade of 57.90%, Cu grade of 0.68% and molybdenum recovery rate of 96.44%; a copper concentrate with Cu grade of 37.32% and copper recovery rate of 99.64%; a tungsten concentrate with WO3grade of 68.12%, Cu grade of 0.025%, Mo grade of 0.005% and WO3recovery rate of 97.30%. It can be achieved the effective separation recovery of the tungsten, copper and molybdenum minerals from the ore by using the new process studied.

mineral processing; copper-molybdenum-tungsten ore; flotation; activator BK546; Cu-Mo flotation separation

2016-12-31

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃課題資助(編號(hào)：2012BAB10B03)

譚欣(1968-)，男，北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院礦物加工工程專業(yè)博士研究生，北京礦冶研究總院教授級(jí)高級(jí)工程師，中國有色金屬學(xué)會(huì)會(huì)員，主要從事復(fù)雜難處理礦石分離技術(shù)研究，E-mail：tan_x@bgrimm.com。

TD95

A

1004-4051(2017)03-0117-05