非堿性浮銅新工藝工業(yè)試驗(yàn)研究*

程建農(nóng)，周曉彤，鄧麗紅，關(guān) 通，付廣欽,陳遠(yuǎn)林

1.廣東省大寶山礦業(yè)有限公司，廣東 韶關(guān) 512127；2.廣東省資源綜合利用研究所，稀有金屬分離與綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510650

非堿性浮銅新工藝工業(yè)試驗(yàn)研究*

程建農(nóng)1，周曉彤2，鄧麗紅2，關(guān) 通2，付廣欽2,陳遠(yuǎn)林2

1.廣東省大寶山礦業(yè)有限公司，廣東 韶關(guān) 512127；2.廣東省資源綜合利用研究所，稀有金屬分離與綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510650

廣東某大型銅硫礦礦石富含磁黃鐵礦型銅硫礦和黃鐵礦型銅硫礦，因露天開(kāi)采，礦物表面易氧化.采用常規(guī)的強(qiáng)堿浮銅工藝，生產(chǎn)指標(biāo)波動(dòng)較大.對(duì)此，研究開(kāi)發(fā)出非堿性浮銅工藝，即在銅粗選中加少量石灰調(diào)礦漿pH=7左右，同時(shí)加入特效調(diào)整劑CW.在原礦中磁黃鐵礦與黃鐵礦的比例以及黃鐵礦型氧化礦含量不同的情況下，獲得較好的工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)：銅精礦Cu品位19.59%～24.12%、銅回收率83.03%～85.91%，硫精礦S品位37.86%～40.46%、磁硫精礦S品位30.02%～32.89%，總硫回收率90.14%～93.12%.

黃銅礦；銅浮選；工藝；工業(yè)試驗(yàn)

廣東某大型銅硫礦富含磁黃鐵礦型銅硫礦和黃鐵礦型銅硫礦，因露天開(kāi)采，礦物表面易氧化.選礦廠以混合給礦的方式進(jìn)行選礦，由于礦石特性差異較大，磁黃鐵礦和黃鐵礦的比例變化對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)的影響較大，嚴(yán)重影響銅硫回收.采用“高堿抑硫浮銅”工藝，工業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)波動(dòng)較大：銅精礦Cu品位12%～19%、銅回收率55%～80%，硫精礦S 品位37%～46%、硫回收率65%～75%.因此，研究開(kāi)發(fā)出適應(yīng)性較強(qiáng)的工藝流程是必要的.

1 礦石性質(zhì)

該礦山銅硫礦主要由東部黃鐵礦型硫化礦、東部黃鐵礦型氧化礦、東部磁黃鐵礦型硫化礦和西部磁黃鐵礦型硫化礦組成，其品位變化較大，有價(jià)元素品位Cu 0.26%～0.7%，S 11%～24%，F(xiàn)e 10%～35%，詳見(jiàn)表1.由表1可知，黃鐵礦型硫化礦含銅、硫較高；磁黃鐵礦型硫化礦含銅、硫、鐵較高；黃鐵礦型氧化礦含銅、硫、鐵較低.黃鐵礦型硫化礦中含黃鐵礦、磁黃鐵礦較少，黃鐵礦與黃銅礦致密共生，且可浮性較好；磁黃鐵礦型硫化礦含磁黃鐵礦、黃鐵礦較少，磁黃鐵礦與黃銅礦致密共生，磁黃鐵礦晶體結(jié)構(gòu)主要有六方晶系和單斜晶系兩種形式.單斜磁黃鐵礦富硫貧鐵，具有易磁、易浮特性；六方磁黃鐵礦具有順磁性，其可浮性隨含硫量變化而變化，具有上浮率參差不齊的特性[1].對(duì)于黃鐵礦型氧化礦，一方面黃銅礦表面氧化使其可浮性減弱，另一方面黃銅礦表面氧化在水中易產(chǎn)生Cu2+離子，黃鐵礦表面氧化在水中產(chǎn)生H+離子，Cu2+和H+離子對(duì)黃鐵礦、磁黃鐵礦等礦物表面有一定的活化作用.因此，黃鐵礦型氧化礦的銅硫分離難度較大.

黃鐵礦型硫化礦、黃鐵礦型氧化礦和磁黃鐵礦型硫化礦的礦物組成以及礦物表面特性不同，其可浮性存在差異.若同時(shí)入選，生產(chǎn)指標(biāo)波動(dòng)幅度較大，不利于銅硫回收.

表1工業(yè)試驗(yàn)礦樣分析結(jié)果

Table1Elementanalysisresultsofraworeforindustrialtests

礦樣名稱品位/%CuSFe東部黃鐵礦型硫化礦0 5～0 714～1713～19東部黃鐵礦型氧化礦0 26～0 511～1510～15東部磁黃鐵礦型硫化礦0 5～0 617～2126～32西部磁黃鐵礦型硫化礦0 6～0 6519～2428～35

2 工藝流程及工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果

原生產(chǎn)采用“高堿抑硫浮銅”工藝時(shí)，因混合給礦的礦物組成以及礦物表面特性不同，其可浮性存在差異，造成生產(chǎn)指標(biāo)不穩(wěn)定.在銅粗選中加入大量石灰，將礦漿調(diào)至pH≥10，當(dāng)石灰強(qiáng)烈抑制黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫礦物的同時(shí)，也會(huì)在黃銅礦表面形成羥基絡(luò)合物親水性薄膜，降低黃銅礦可浮性.在硫浮選過(guò)程中，黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化礦在銅浮選中因受強(qiáng)烈抑制而可浮性變?nèi)?，使硫浮選的指標(biāo)較差.

為了改善銅浮選中銅礦物的可浮性，降低黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化礦的受抑制程度，研究開(kāi)發(fā)出非堿性浮銅新工藝.在銅粗選中加入少量石灰，調(diào)整礦漿pH=7左右，并在非堿性礦漿溶液中加入特效調(diào)整劑CW[2].CW藥劑具有活化銅礦物，抑制黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化礦的特性.

為了考查礦石組成變化對(duì)選礦指標(biāo)的影響，對(duì)三種配比的原礦進(jìn)行70～75 t/d規(guī)模的工業(yè)試驗(yàn)研究.原礦配比列于表2，工業(yè)試驗(yàn)工藝流程如圖1所示.原礦經(jīng)破碎、磨礦至70%～75%-0.074mm，在銅浮選中加入石灰、特效調(diào)整劑CW和江銅1號(hào)捕收劑進(jìn)行浮選，礦漿pH=7左右，經(jīng)一次粗選二次掃選三次精選得到銅精礦.硫浮選加入硫酸和戊基黃藥進(jìn)行浮選，礦漿pH值6.5～7，經(jīng)一次粗選一次掃選一次精選得到硫精礦.硫浮選尾礦經(jīng)磁選一粗一掃得到磁硫精礦.

按圖1所示的工藝流程，以不同配比的原礦為給礦進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果列于表3.不同原礦配比的工業(yè)藥劑用量和成本對(duì)比列于表4.

由表3可知，對(duì)原礦Ⅰ進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，獲得銅精礦Cu品位24.12%、銅回收率83.03%，硫精礦S品位40.46%、硫回收率85.16%，磁硫精礦S品位30.02%、硫回收率7.96%，總硫回收率93.12%.對(duì)原礦Ⅱ進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，獲得銅精礦 Cu品位19.59%、銅回收率85.91%，硫精礦S品位37.86%、硫回收率71.77%，磁硫精礦S品位32.59%、硫回收率18.92%，總硫回收率90.69%.對(duì)原礦Ⅲ進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，獲得銅精礦Cu品位23.96%、銅回收率85.54%，硫精礦S品位40.30%、硫回收率68.90%，磁硫精礦S品位32.89%、硫回收率21.24%，總硫回收率90.14%.對(duì)3種配比的原礦采用非堿性浮銅工藝進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，獲得的銅精礦均達(dá)到DZ/T0214-2002四級(jí)品產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).

圖1 非堿性銅浮選工藝工業(yè)試驗(yàn)流程Fig.1 The industrial test flow of non-alkaline copper flotation process

表2 工業(yè)試驗(yàn)原礦配比

表3 不同原礦配比的工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果

表4 不同原礦配比的工業(yè)藥劑用量及成本對(duì)比

由表2、表3可知，原礦中磁黃鐵礦型硫化礦的比例越高，硫精礦中硫回收率越低、磁硫精礦中硫回收率越高.由表4可知，三種配比原礦的藥劑用量和成本變化不大.由此可見(jiàn)，非堿性浮銅新工藝工業(yè)試驗(yàn)獲得的銅精礦指標(biāo)以及藥劑用量和成本十分接近，說(shuō)明非堿性浮銅新工藝的適應(yīng)性強(qiáng).

3 結(jié) 論

研究的非堿性浮銅新工藝具有較強(qiáng)的適應(yīng)性.在原礦中磁黃鐵礦與黃鐵礦的比例以及黃鐵礦型氧化礦含量不同的情況下，工業(yè)試驗(yàn)均獲得較好的指標(biāo)：銅精礦Cu品位19.59%～24.12%、銅回收率83.03%～85.91%，硫精礦S品位37.86%～40.46%、磁硫精礦S品位30.02%～32.89%，總硫回收率90.14%～93.12%，工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)波動(dòng)較小.

在銅粗選中加少量石灰調(diào)礦漿pH=7左右，同時(shí)加入特效調(diào)整劑CW，是增強(qiáng)銅礦物可浮性以及抑制黃鐵礦和磁黃鐵礦等硫化礦、提高銅硫回收指標(biāo)的關(guān)鍵因素之一.

[1] 洪秋陽(yáng)，湯玉和，王毓華，等.磁黃鐵礦結(jié)構(gòu)性質(zhì)及可浮性差異研究[J].金屬礦山，2011(1):64-67.

[2] ZHOU X T，DENG L H，GUAN T，et al. Research on recycle technology of flotation tailings water of complex copper-sulfur-tungsten multi-metallic ore[C]// XXVIII International Mineral Processing Congress.Québec：The Canadian Institute of Mining，Metallurgy and Petroleum，2016：13.

Theindustrialresearchonanewtechnologyfornon-alkalinecopperflotation

CHENG Jiannong1，ZHOU Xiaotong2，DENG Lihong2，GUAN Tong2，F(xiàn)U Guangqin2，CHEN Yuanlin2

1.GuangdongProvinceDabaoshanMingCo.Ltd.，Shaoguan512127，China；2.GuangdongInstituteofResourcesComprehensiveUtilization，StateKeyLaboratoryofRareMatelSeparationandComprehensiveUtilization，GuangdongKeyLaboratotyofDevelopmentandComprehensiveUtilizationofMineralResource，Guangzhou510650，China

A large-scale copper and sulfur ore in Guangdong is rich in pyrrhotite copper pyrite and pyrite copper and sulfur ore，due to surface mining, mineral surface easily oxidized.As a result，the ore surface is oxidized easily.With conventional strongly alkali copper flotation processing flow, the production indexes fluctuated wildly.When using non-alkaline copper flotation processing flow，good indexes were obtained in industrial tests for the raw ore with different proportion of pyrrhotite and pyrite and different content of pyrite-type oxidized ore，the grade of copper concentrate was 19.59%～24.12%， the copper recovery was 83.03%～85.91%，the grade of sulfur concentrate was 37.86%～40.46%，the grade of sulfur in magnetic sulfur concentrate was 30.02%～32.89%，the total sulfur recovery was 90.14%～93.12%.

chalcopyrite；copper flotation；technology；industrial test

2017-11-02

廣東省省級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015B090901057，2017A070701020)，廣東省科學(xué)院專項(xiàng)(2017GDASCX-0109)

程建農(nóng)(1969-)，男，江西上饒人，工程師，本科.

1673-9981(2017)04-0274-04

TD91

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