云南某銅鉬多金屬礦選礦工藝試驗(yàn)

和翠英 王國(guó)強(qiáng)

(云南迪慶有色金屬有限責(zé)任公司)

對(duì)于斑巖銅-鉬硫化礦石，前人提出粗磨混合浮選—細(xì)磨銅、鉬分離的選礦工藝最為適宜，并普遍應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外江西德興銅礦[1]、內(nèi)蒙古烏山銅鉬礦[2]、Morenci地區(qū)銅鉬礦[3]及Bagdad銅礦[4]等多個(gè)知名大型斑巖型礦床。捕收劑多選用黃藥類進(jìn)行試驗(yàn)，分離浮選則是針對(duì)輝鉬礦可浮性優(yōu)于黃銅礦的特征，選用浮鉬抑銅的工藝流程。江西德興銅礦利用戊基黃藥+煤油作為混合浮選的捕收劑，盡管銅精礦有較為理想的回收率及銅品位，但強(qiáng)力捕收劑同樣影響了后續(xù)的銅、鉬分離浮選，以致鉬回收率僅達(dá)65%～70%[5]。某銅礦銅鉬礦石遇鉬礦物可浮性不甚理想，在精選過程中，從泡沫脫離至槽內(nèi)現(xiàn)象頻發(fā)，多次浮選循環(huán)后，鉬回收率亦未達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的效果[6-7]。通過大量試驗(yàn)對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)OL-2捕收劑可有效改善這一情況并提高鉬回收率，為礦山的生產(chǎn)及開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 原礦性質(zhì)

云南某銅礦含銅礦物以黃銅礦為主，次為孔雀石、斑銅礦及微量銅藍(lán)，在氧化礦石及混合礦石中發(fā)育少量孔雀石，其余金屬硫化物以磁黃鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦、輝鉬礦為主，氧化物主要包括磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦及鈦鐵礦，脈石礦物以石英、斜長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石及黑云母為主。黃銅礦占銅礦物中95%以上的配比(見表1)，多呈細(xì)脈狀、稀疏浸染狀、星點(diǎn)狀嵌布于脈石礦物或礦石裂隙間，亦或與磁黃鐵礦、黃鐵礦、輝鉬礦等金屬礦物共生，局部與石英、長(zhǎng)石等脈石礦物連生。鉬主要以獨(dú)立礦物形式賦存于輝鉬礦中，多沿礦石裂隙分布，少數(shù)包裹黃銅礦或包裹于黃銅礦中。黃鐵礦作為主要載金礦物，多與石英、長(zhǎng)石等共生于礦石裂隙間，金主要以超顯微包體或是類質(zhì)同象形式賦存。總體上，礦區(qū)銅礦石以低品位、金屬硫化物集合體嵌布為主要特征。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表2。

表1 原礦銅物相分析結(jié)果 %

表2 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

注：Au、Ag、Pt、Pd含量單位為g/t。

2 選礦試驗(yàn)研究

某銅礦石總體屬典型斑巖型(細(xì)脈-浸染狀)銅礦石，銅平均品位為0.52%，鉬品位為0.011%，黃銅礦、輝鉬礦等金屬礦物多連生發(fā)育，屬集合體嵌布，銅、鉬為主要回收對(duì)象，金、銀則可附帶回收。秉持以提高選礦經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)為目標(biāo)，通過選礦工藝條件的優(yōu)化，從磨礦細(xì)度、試驗(yàn)流程及藥劑試驗(yàn)等方面展開試驗(yàn)研究，從而確定適宜該礦區(qū)礦石的選礦工藝流程。

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度對(duì)礦物后期浮選的影響較大，通過試驗(yàn)確定最優(yōu)磨礦細(xì)度是提高銅(鉬)精礦品位、回收率的重要保證[8]。在混合油用量為100 g/t、OL-2用量為150 g/t、抑制劑TL-1用量為300 g/t的條件下進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，結(jié)果見圖2。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度與銅、鉬指標(biāo)關(guān)系

由圖2可見：①隨磨礦細(xì)度的增加，粗選銅品位在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 80%～95%時(shí)小幅回升，但銅回收率呈下降趨勢(shì)，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 60%～80%時(shí)降幅最為顯著，表明隨著磨礦細(xì)度的提升，銅礦泥化現(xiàn)象頻發(fā)，銅金屬硫化物連生體成分增加，脈石攜帶進(jìn)入尾礦，回收不充分，銅回收磨礦細(xì)度宜選用-0.074 mm 50%～60%；②鉬粗選品位及回收率總體與磨礦細(xì)度呈負(fù)相關(guān)，隨著磨礦細(xì)度的增加，二者均呈小幅下降，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 50%～90%時(shí)基本趨于平穩(wěn)，隨后降幅增大；③綜合考慮銅、鉬品位波動(dòng)情況，銅礦磨礦細(xì)度宜選用粗磨，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm 57.81%。

2.2 銅鉬混合粗選捕收劑試驗(yàn)

2.2.1 捕收劑種類試驗(yàn)

我國(guó)多數(shù)銅鉬礦山在采用混合浮選工藝流程時(shí)，捕收劑多選用丁黃藥、Y89、AP等，還有部分生產(chǎn)企業(yè)選用異構(gòu)黃藥進(jìn)行浮選，捕收能力較強(qiáng)的乙基黃藥及選擇性較好的丁銨黑藥亦是常用的組合捕收劑[9]。捕收劑種類試驗(yàn)引入高效捕收劑OL-2(80 g/t)，并與乙基黃藥(80 g/t)及乙基黃藥(80 g/t)+丁銨黑藥(80 g/t)組合(1∶1)進(jìn)行捕收劑對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 捕收劑種類試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，使用OL-2作為捕收劑時(shí)，精礦的銅品位、回收率均優(yōu)于其他兩種捕收劑試驗(yàn)結(jié)果，鉬品位、回收率亦達(dá)到0.016 3%、61.91%，因此試驗(yàn)選用OL-2作為浮選捕收劑。

2.2.2 捕收劑用量試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 57.81%、混合油用量為100 g/t、抑制劑TL-1用量為300 g/t的條件下的進(jìn)行捕收劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1、試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4可見，當(dāng)捕收劑用量為60～80 g/t時(shí)，銅品位、銅回收率及鉬回收率明顯上升；捕收劑用量為80 g/t時(shí)各指標(biāo)達(dá)到最佳，在用量為80～100 g/t時(shí)趨于平穩(wěn)；當(dāng)捕收劑含量增至100～120 g/t時(shí)，盡管銅品位基本不變，但銅、鉬回收率降低；綜合考慮OL-2用量為80 g/t。

表4 捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

2.2.3 抑制劑用量試驗(yàn)

石灰石可有效調(diào)節(jié)礦漿的pH值，是銅鉬礦混合浮選工藝中傳統(tǒng)的抑制，但考慮到石灰對(duì)環(huán)境的危害，選用新型的高效抑制劑TL-1。在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 57.81%、混合油用量為100 g/t、OL-2用量為80 g/t的試驗(yàn)條件下，進(jìn)行抑制劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 抑制劑用量試驗(yàn)結(jié)果

由表5可知，TL-1用量為0～300 g/t時(shí)，銅品位、回收率及鉬回收率大幅上升；在TL-1用量為0～150 g/t時(shí)增幅最為顯著，至300 g/t處達(dá)到最佳；之后，隨著TL-1用量的增加，盡管鉬品位總體有小幅回升，但銅品位、回收率大幅下降；綜合考慮，確定抑制劑TL-1用量為300 g/t。

2.2.4 開路試驗(yàn)

云南某銅礦礦石中含有大量的銅礦物連生體，閉路試驗(yàn)所得的銅精礦品位難以達(dá)到25%，因此原確定的磨礦細(xì)度(-0.074 mm 57.81%)無法滿足要求，通過對(duì)再磨細(xì)度進(jìn)行試驗(yàn)，確定再磨細(xì)度為-0.074 mm 90%。在混合浮選開路試驗(yàn)中，選取1粗2掃5精的工藝流程，混合浮選開路試驗(yàn)流程及藥劑條件見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

圖3 銅鉬混合浮選開路試驗(yàn)流程

由表6可知，混合浮選銅精礦品位達(dá)29.75%，2次精選銅品位亦達(dá)25%左右；由此，將混合浮選閉路試驗(yàn)的5次精選調(diào)整為2次精選試驗(yàn)流程。

2.2.5 閉路試驗(yàn)

在上述條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開展銅鉬混合浮選閉路試驗(yàn)研究，最終確定1粗2精3掃的試驗(yàn)工藝，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

圖4 閉路試驗(yàn)流程

表7 銅鉬混合浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果%

由表7可知，閉路試驗(yàn)獲得了銅品位為25.15%、回收率為90.41%的銅鉬混合粗精礦，鉬品位達(dá)0.095 3%，在混合精礦中有效富集，浮選效果較優(yōu)。

2.3 銅鉬分離浮選

對(duì)混合浮選銅鉬混合精礦進(jìn)行1粗4精1掃的銅、鉬分離開路試驗(yàn)。采用硫化鈉、水玻璃及氟硅酸鈉進(jìn)行銅、鉬分離。經(jīng)過一系列條件試驗(yàn)，確定銅鉬分離最佳試驗(yàn)條件為：煤油用量為3.6 g/t，氟硅酸鈉用量為680.2 g/t，水玻璃用量為1 204.7 g/t，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖5。

為進(jìn)一步驗(yàn)證混合浮選銅、鉬分離閉路試驗(yàn)的合理性，確保鉬精礦品位、回收率達(dá)最優(yōu)，在閉路試驗(yàn)中增加了脫水脫藥流程，以有效提高鉬精礦中的鉬品位，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 銅、鉬分離浮選試驗(yàn)結(jié)果 %

由表8可知，銅、鉬分離浮選銅精礦銅品位達(dá)25.85%，回收率為87.729%；鉬精礦中鉬品位達(dá)46.35%，回收率達(dá)76.35%。

3 結(jié) 語

(1)云南某銅鉬多金屬礦原礦礦石礦物組成復(fù)雜，銅、鉬主要以硫化物形式存在于黃銅礦、輝鉬礦中，以低品位、金屬硫化物集合體為典型特征，選礦工藝復(fù)雜。

圖5 銅、鉬分離浮選試驗(yàn)流程

(2)通過一系列條件優(yōu)化試驗(yàn)，最終確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm 57.81%，OL-2作為捕收劑，TL-1作為新的銅硫分離抑制劑。在確定的最優(yōu)藥劑制度及最佳磨礦工藝條件下，對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行銅、鉬分離浮選試驗(yàn)，其中銅精礦銅品位達(dá)25.85%，回收率為87.729%；鉬精礦中鉬品位達(dá)46.35%，回收率達(dá)76.35%。