剛果（金）某氧化銅礦石浮選試驗(yàn)研究

胡俊

摘要：剛果（金）某氧化銅礦石銅品位為3.61 %，主要以自由氧化銅形式存在，礦石易泥化。根據(jù)礦石性質(zhì)及探索試驗(yàn)結(jié)果，確定采用先直接浮選再硫化浮選工藝流程選別銅，并考察了分散劑、捕收劑、活化劑等條件對(duì)銅浮選指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：在確定的最優(yōu)試驗(yàn)條件下，閉路試驗(yàn)獲得了銅品位27.12 %、銅回收率83.25 %的銅精礦，浮選指標(biāo)較好。

關(guān)鍵詞：氧化銅;浮選;硫化浮選;活化劑;分散劑

氧化銅礦石性質(zhì)復(fù)雜、種類多，氧化率、結(jié)合率高，具有礦物粒度細(xì)、嵌布不均勻，親水性強(qiáng)、易泥化、難分選等特點(diǎn)[1-2]，其分選方法主要有浮選法、浸出法、離析法及這些方法的組合[3]。目前，較為常用的方法是浮選法[4]。氧化銅浮選方法有直接浮選法、硫化浮選法、離析—浮選法等[5]。剛果（金）某氧化銅礦石氧化程度高、易泥化，本文通過(guò)浮選試驗(yàn)研究，確定采用先直接浮選再硫化浮選工藝流程回收銅，并獲得了較好試驗(yàn)指標(biāo)，為氧化銅礦石資源的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 礦石性質(zhì)

剛果（金）某氧化銅礦石礦物組成較為簡(jiǎn)單，金屬礦物以孔雀石為主，其次為褐鐵礦，以及微量輝銅礦、方鉛礦等;脈石礦物主要為石英，其次為高嶺土、白云母，微量綠簾石、電氣石等。對(duì)該礦石進(jìn)行化學(xué)成分、銅物相分析，結(jié)果分別見(jiàn)表1、表2，礦石主要礦物組成分析結(jié)果見(jiàn)表3。

由表1、表2可知：礦石銅品位為3.61 %，是可回收有價(jià)元素。該礦石氧化率較高，銅主要以自由氧化銅形式存在，其次為結(jié)合氧化銅和次生硫化銅，以及少量原生硫化銅。

礦石中銅礦物主要為孔雀石，具淡灰色反射色、翠綠色內(nèi)反射。其多以粒狀集合體或呈細(xì)脈狀—網(wǎng)脈狀分布于石英粒間;另有部分與褐鐵礦、高嶺土等一起嵌布，粒度多為0.1～0.8 mm，分布不均勻。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

孔雀石可浮性好，可用羥肟酸或脂肪酸直接浮選，也可用硫化鈉硫化后再用黃藥浮選[6]。探索試驗(yàn)結(jié)果表明：采用直接浮選法回收銅，尾礦銅流失率較高;采用硫化浮選法，粗選銅產(chǎn)率、品位均較低;而將直接浮選法與硫化浮選法相結(jié)合，即采用先直接浮選再硫化浮選回收銅，可獲得較好的試驗(yàn)指標(biāo)。因此，確定粗選一采用直接浮選，粗選二及掃選采用硫化浮選對(duì)銅進(jìn)行選別。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1。

2.1 磨礦細(xì)度

由于該氧化礦石中銅礦物嵌布粒度不均勻，為使礦物充分單體解離，需確定適宜的磨礦細(xì)度。磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可知：隨著磨礦細(xì)度的增加，粗精礦銅品位逐漸降低，銅回收率先升高后略有下降。為使銅礦物充分解離且能得到最大限度的回收，確定磨礦細(xì)度-0.074 mm占85 %為宜。

2.2 分散劑用量

在氧化銅浮選過(guò)程中，硅酸鈉具有分散礦泥的作用，可改善中礦分選效果，穩(wěn)定浮選操作過(guò)程，提高最終精礦回收率[7]，因此進(jìn)行了硅酸鈉用量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可知：隨著硅酸鈉用量的增加，粗精礦銅品位、銅回收率均不斷提高;當(dāng)硅酸鈉用量為1 000 g/t時(shí)，粗精礦銅品位為11.51 %、銅回收率為80.30 %;繼續(xù)增加硅酸鈉用量，粗精礦銅回收率提高幅度不大。因此，確定硅酸鈉用量1 000 g/t為宜。

2.3 活化劑用量

硫化鈉是硫化浮選氧化銅的常用硫化劑，用量適當(dāng)有利于氧化銅礦物的浮選，用量過(guò)大則會(huì)對(duì)礦物起到抑制作用[8]。硫酸銨作為硫化促進(jìn)劑，可加快硫化鈉與氧化銅礦物作用的反應(yīng)速度，避免過(guò)剩硫化鈉對(duì)礦物的抑制，同時(shí)使礦物表面CuS薄膜增多，增強(qiáng)薄膜的穩(wěn)定性[5]。硫化鈉和硫酸銨以質(zhì)量比1∶1添加。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知：活化劑硫化鈉和硫酸銨用量為（2 000+2 000）g/t時(shí)，粗精礦銅品位為11.42 %、銅回收率為80.18 %，浮選效果優(yōu)于其他用量。因此，確定活化劑硫化鈉和硫酸銨用量為（2 000+2 000）g/t。

2.4 捕收劑用量

1） 直接浮選捕收劑用量。粗選一采用Y-4作為捕收劑，捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可知：隨著Y-4用量的增加，粗精礦1銅品位逐漸降低，銅回收率不斷提高;當(dāng)Y-4用量為150 g/t時(shí)，粗精礦1銅品位為9.33 %、銅回收率為24.35 %;繼續(xù)增加Y-4用量，粗精礦1銅回收率略有降低。綜合考慮，確定直接浮選捕收劑Y-4用量為150 g/t。

2）硫化浮選捕收劑用量。粗選二及掃選采用硫化浮選法進(jìn)行選別，并考察了丁基黃藥+丁銨黑藥、丁基黃藥+Z-200、異戊基黃藥+Z-200組合捕收劑的浮選效果，結(jié)果表明，異戊基黃藥+Z-200對(duì)氧化銅的捕收效果優(yōu)于其他藥劑。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了異戊基黃藥+Z-200用量試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，當(dāng)異戊基黃藥+Z-200用量為（120+60）g/t時(shí)，浮選指標(biāo)較好。

2.5 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)及開(kāi)路試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了浮選閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

3 結(jié) 論

1）剛果（金）某氧化銅礦石氧化程度高，自由氧化銅分布率為96.40 %，金屬氧化物以孔雀石為主，銅品位為3.61 %，是可回收有價(jià)元素。

2）采用直接浮選法回收銅，尾礦銅流失率較高;采用硫化浮選法，粗選銅產(chǎn)率、品位均較低;而將直接浮選法與硫化浮選法相結(jié)合，即采用先直接浮選再硫化浮選回收銅，可獲得較好的試驗(yàn)指標(biāo)。

3）采用先直接浮選再硫化浮選工藝流程回收銅，在最佳條件下，閉路試驗(yàn)獲得了較好指標(biāo)：銅精礦銅品位27.12 %、銅回收率83.25 %。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] 王鵬程，陳志勇，曹志明，等.氧化銅礦石的選礦技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].金屬礦山，2016（5）：106-112.

[2] 徐其紅.某氧化銅礦聯(lián)合選礦工藝研究[J].有色金屬（選礦部分），2018（3）：11-16.

[3] 路亮，張行榮，朱陽(yáng)戈，等.一種新型氧化銅礦捕收劑及其浮選性能研究[J].有色金屬（選礦部分），2019（5）：119-124.

[4] 李明宇.阜新某氧化銅礦選礦試驗(yàn)研究[D].阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2011.

[5] 王顯強(qiáng).四川美姑混合銅礦選礦試驗(yàn)研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2017.

[6] 毛素榮，楊曉軍，何劍，等.難選氧化銅礦的處理工藝與前景[J].國(guó)外金屬礦選礦，2008（8）：5-8，20.

[7] 王成行，童雄，孫吉鵬.水玻璃在選礦中的應(yīng)用與前景分析[J].國(guó)外金屬礦選礦，2008（10）：6-10.

[8] 張建文.低品位氧化銅礦的浮選及浸出研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2010.