云南某銅礦及其伴生銀的選礦試驗(yàn)研究

范培強(qiáng)

摘要： 云南某低品位銅礦中含銅0.33%，銅主要呈原生硫化銅態(tài)存在，伴生銀礦品位為3.71g/t，脈石礦物主要為蛇紋石、滑石等。由于銅及伴生銀的品位較低，必須選擇適當(dāng)?shù)牧鞒毯退巹?，在選別銅的同時(shí)也能將銀很好地富集起來。通過磨礦細(xì)度試驗(yàn)和捕收劑、抑制劑種類等試驗(yàn)的研究，最終采用丁基黃藥和Z-200混合（1：1）捕收劑80g/t，2#油30g/t，石灰為300g/t，通過“銅硫混浮-粗精礦再磨浮選”的工藝，獲得了銅的品位為16.48%，回收率為82.42%的銅精礦，其中銀的含量58.23g/t，回收率為27.12%，選礦指標(biāo)較好。

Abstract： Copper in low grade copper ore in Yunnan contains copper 0.33%， which is mainly sulfide of copper. The associated silver grade is 3.71g/t and the main gangue mineral is serpentine， talc etc. Due to the low grade of copper and associated silver， it is necessary to choose the proper process and reagent to enrich copper， meanwhile， silver can be also enriched. Through the study of grinding fineness test and collector， the type of inhibitor， it is used to the mixture of Z-200 and butyl xanthate （1：1） collector 80g/t， oil-2# 30g/t， lime 300g/t and technology of copper and sulfur mixed flotation -coarse concentrate regrinding flotation， obtained the grade and recovery of copper concentrate were 16.48% and 82.42%， the content of silver were 58.23g/t and the recovery rate was 27.12%. It is good beneficiation index.

關(guān)鍵詞： 銅礦；伴生銀；再磨；浮選

Key words： copper；associated silver；regrinding；flotation

中圖分類號：P618.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）14-0162-04

0 引言

銅礦類型主要有斑巖型、砂頁巖型、矽卡巖型、脈型等，其中以斑巖型銅礦為主，分別占世界儲量的一半以上。銅作為關(guān)乎國民生計(jì)的重要金屬，其用量僅次于鋼鐵和鋁。而我國銅礦主要分布在東部地區(qū)的江西、安微、黑龍江，約占全國儲量的44%，西部地區(qū)的西藏、云南、新疆和內(nèi)蒙古約占52.8%。并且銅礦的品位低，品位大于1%的銅礦僅占儲量的21%。隨著銅需求量的不斷增加和高品位銅礦的日漸枯竭，對低品位銅礦的開發(fā)利用已經(jīng)成為生產(chǎn)銅的重要途徑[1-3]。

此外，在有色金屬礦物中回收其中的伴生金銀礦是生產(chǎn)金銀的一種重要方法。我國有色金屬資源豐富，其中伴生金銀等貴金屬的儲量也十分巨大，伴生金銀主要賦存在銅礦、鎳礦、鉛鋅礦中[4-5]。為了更好地利用我國儲量豐富的有色資源，本文對云南某低品位伴生銀的銅礦為研究對象，開展了探索提高銅品位及其伴生銀的實(shí)驗(yàn)研究。

1 原礦性質(zhì)

該低品位銅礦，礦石含銅0.33%，主要呈原生硫化銅態(tài)存在；含鎳0.13%，主要呈硅酸鎳態(tài)存在；礦石含鐵18.31%，磁性鐵占總鐵的41.56%。礦石中的脈石礦物主要是蛇紋石、滑石、綠泥石；次要礦物為磁鐵礦；少量礦物為白云石、方解石。

1.1 原礦多元素分析

經(jīng)原礦光譜分析結(jié)果可知，原礦主要元素為Cu、Ni、Si、Al、Mg、Fe、Ag，其他元素少量或微量。化學(xué)多元素分析是定量查明各種類型礦石中主要元素及其組分含量，以確定礦石的性質(zhì)與特點(diǎn)。原礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

由多元素分析可知，礦石中的主要有價(jià)金屬為銅、鎳和鐵。

1.2 原礦銅物相分析

為了查清銅礦物的賦存狀態(tài)，對銅礦物進(jìn)一步做了物相分析，銅物相分析結(jié)果見表2。

由表2可知，銅主要以原生硫化銅的形式存在，占83.33%，其次是次生硫化化銅，占10.31%。因此，從回收硫化銅的角度考慮，即使把全部的硫化銅都回收上來，回收率也只有83.33%，要想提高銅的回收率，就必須研究可回收多種物相的混合藥劑。

2 選礦試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

根據(jù)礦石的性質(zhì)，結(jié)合前期的探索性試驗(yàn)情況，發(fā)現(xiàn)常規(guī)藥劑對銅有比較好的浮選效果，鎳有富集，但很難達(dá)到3%，難以成為合格的鎳精礦。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在磨礦細(xì)度為

-200目占60%的情況下，銅粗精礦再磨-270目占90%時(shí)，銅硫進(jìn)一步分離，有助于提高銅精礦的品位。綜合考慮，最終采用“銅硫混浮-粗精礦再磨浮選”的工藝[6-9]。

2.1 原礦浮選探索試驗(yàn)

以丁基黃藥為捕收劑，經(jīng)過一次粗選、兩次精選和一次掃選，得到探索的結(jié)果如表3所示。

由探索性試驗(yàn)結(jié)果可知，以丁基黃藥為捕收劑，經(jīng)過一次粗選、兩次精選和一次掃選，可以得到品位、回收率分別為6.74%和78.83%的銅精礦。同時(shí)，尾礦中銅含量較低，占有率僅為1.21%。從探索性試驗(yàn)開看，目的礦物銅礦物的富集效果明顯，回收率較為理想，從而說明該銅礦可選性較好，但銅精礦品位比起合格精礦還有較大差距。

2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

按照圖1的流程，在捕收劑丁基黃藥用量150g/t，2#油90g/t條件下，進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)。

捕收劑采用丁基黃藥，用量為150g/t；起泡劑采用2#油，用量為90g/t；采用一次粗選流程，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2。

由圖2可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，銅精礦回收率逐漸提高，銅精礦品位則出現(xiàn)略微下降的趨勢，說明銅礦物解離效果變好；當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)到-200目60%時(shí)，銅精礦回收率達(dá)到最大 90.83%，銅與脈石解離較為完全；繼續(xù)增加磨礦細(xì)度至-200目80%時(shí)，銅品位和回收率都有所下降，說明礦石出現(xiàn)了過磨現(xiàn)象，銅回收率降低，同時(shí)，礦石過磨后對礦漿環(huán)境造成了影響，泡沫間夾帶的微細(xì)粒脈石增加，使得銅精礦的產(chǎn)率增加，銅品位降低。因此，綜合考慮品位、回收率、藥劑用量以及磨礦成本等因素，采用-200目60%的磨礦細(xì)度較為合適。

2.3 藥劑選擇試驗(yàn)

2.3.1 捕收劑種類試驗(yàn)

對于銅精礦品位的提高，捕收劑的選擇至關(guān)重要。為了考察適合該銅礦的捕收劑，有效提高銅精礦品位和回收率，對Z-200、乙基黃藥、丁基黃藥、戊基黃藥4種捕收劑的浮選效果進(jìn)行了考察。在磨礦細(xì)度-200目占60%，捕收劑用量：為80g/t，起泡劑2#油用量30g/t，掃選減半。試驗(yàn)流程采用一次粗選，一次精選，一次掃選。試驗(yàn)流程見圖3：試驗(yàn)原則流程。試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由捕收劑種類試驗(yàn)可知：在磨礦細(xì)度、藥劑用量及浮選時(shí)間等條件相同時(shí)，使用Z-200作捕收劑，銅精礦品位為11.83%，較其它捕收劑具有明顯的優(yōu)勢，但其銅回收率與捕收能力較強(qiáng)的是丁基黃藥。綜合藥劑價(jià)格等因素，試驗(yàn)采用Z-200與丁黃藥進(jìn)行藥劑配比試驗(yàn)，以兼顧其各自的優(yōu)點(diǎn)，以便得到更好的選別指標(biāo)。

2.3.2 捕收劑用量試驗(yàn)

捕收劑用量對浮選指標(biāo)起到?jīng)Q定性的影響，為了達(dá)到最優(yōu)指標(biāo)。對丁基黃藥與Z-200組合捕收劑的用量進(jìn)行了考察。試驗(yàn)中粗選捕收劑用量（丁基黃藥：Z-200為1：1）分別為60g/t、80g/t和100g/t。試驗(yàn)流程見圖4原則流程，結(jié)果見表5。

由組合捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著組合捕收劑用量的增加，精礦的品位逐漸降低、回收率逐漸增加；當(dāng)捕收劑用量為80g/t時(shí)，銅精礦的品位和回收率達(dá)到最佳水平，繼續(xù)增加藥劑用量，銅回收率雖然有所上升，但銅精礦品位大幅度地降低，同時(shí)，考慮尾礦中銅礦物的品位和占有率，捕收劑用量選用80g/t較為合適。

2.3.3 精選石灰用量試驗(yàn)

在粗選過程中有部分黃鐵礦進(jìn)入銅粗精礦中，在銅粗精礦精選過程中，銅精礦和黃鐵礦能否有效分離是決定銅精礦品位的核心因素之一，而石灰是常見的黃鐵礦抑制劑，石灰用量是黃鐵礦被抑制效果的決定性因素。因此對石灰的用量進(jìn)行了考察。在精選中石灰藥劑用量分別為200g/t、300g/t和400g/t。試驗(yàn)流程見圖4原則流程，結(jié)果見表6。

由石灰用量試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著石灰用量的增加，精礦的品位逐漸增加，說明精選時(shí)石灰抑制了黃鐵礦的上浮；當(dāng)石灰用量為300g/t時(shí)，銅精礦的品位和回收率達(dá)到最佳水平，繼續(xù)增加藥劑用量，銅品位雖然有所上升，但銅精礦回收率大幅度地降低，綜合考慮品位和回收率，石灰用量選用300g/t。

2.4 粗精礦再磨試驗(yàn)對比

在藥劑制度確定后，根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果決定采用一次粗選，三次精選和一次掃選的開路作業(yè)流程，但精礦的指標(biāo)并不太好.根據(jù)礦石的性質(zhì)，在粗選后采用再磨流程，磨礦細(xì)度為-270目90%，使粗精礦充分單體解離，浮選流程如圖5，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表7。

從表7可以看出，粗精礦直接浮選銅精礦品位與再磨在精礦品位相差10.36%。分析精礦中硫及鐵含量，結(jié)果表明精礦中混入大量黃鐵礦，光學(xué)顯微鏡觀察銅精礦，顯示了硫化銅和硫化鐵單體解離不完全，使精礦品位很難得到提高。因此采用粗精礦再磨流程可以使銅硫進(jìn)一步單體解離，有助于提高銅精礦品位。

在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，粗精礦再磨之后，銅精礦品位隨粗精礦磨礦細(xì)度增加而增加，但過細(xì)的話又會容易造成礦漿泥化現(xiàn)象，綜合考慮最終選擇粗精礦細(xì)度為-270目90%。

2.5 浮選閉路試驗(yàn)

由全開路試驗(yàn)知，采用一次粗選、三次精選、一次掃選的工藝流程，精礦的回收率有35.78%，全開路總回收率達(dá)89.64%，同時(shí)，增加精選次數(shù)有利于銅品位的提高，因此采用三次精選流程。在開路試驗(yàn)取得的良好浮選指標(biāo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了浮選閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖6，結(jié)果見表8。

由浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果可知，銅精礦的品位達(dá)到了16.48%，回收率為82.42%；銀的品位達(dá)到了58.23g/t，回收率為27.12%，說明采用Z-200與丁黃藥的組合藥劑及一次粗選、粗精礦再磨、三次精選、一次掃選的工藝流程，可以獲得指標(biāo)較好的銅精礦。

對銅精礦化學(xué)多元素分析可知，主要元素銅、銀的含量分別為16.48%和58.23g/t，主要有害雜質(zhì)砷、鋅、鎂、硅等的含量均較低，說明銅精礦質(zhì)量比較高。（見表9）

3 結(jié)論

①針對該礦，采用Z-200與丁黃藥進(jìn)行藥劑組合，可以兼顧其各自的優(yōu)點(diǎn)，能夠得到更好的選別指標(biāo)。在銅粗精礦精選中石灰的用量對銅精礦的品位影響較大，當(dāng)石灰用量為300g/t時(shí)，銅精礦的品位和回收率達(dá)到最佳水平。采用一次粗選、粗精礦再磨、三次精選、一次掃選的工藝流程，可得到銅品位16.48%和回收率82.42%，含銀58.23g/t，占全部銀的27.12%的銅精礦。

②對原礦進(jìn)行選別后尾礦中仍含有鐵、鎳等有用元素，尾礦中鐵主要以磁鐵礦態(tài)存在，占41.56%，其次是赤褐鐵礦形式存在，占40.20%，磁鐵礦部分可以通過磁選方法加以回收。另外尾礦中鎳主要以硅酸鎳態(tài)形存在，占44.62%，其次是硫化鎳態(tài)，占39.23%，因此鎳的浮選指標(biāo)并不好，要想利用好尾礦中的鎳，應(yīng)研究開發(fā)能夠較好浮選硅酸鎳及硫化鎳的藥劑。

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