新疆某銅礦浮選柱試驗研究

張洪博

摘要：新疆某銅礦屬于罕見的微細泥質(zhì)氧化混合銅礦，礦石氧化程度較高，銅主要以氧化銅形式存在，占 55.34%，礦石中銅礦物主要是赤銅礦、藍銅礦、孔雀石，脈石礦物中含量較高的是方解石、石英、長石和綠泥石等。針對選礦廠目前的三段精選作業(yè)，采用兩段浮選柱精選作業(yè)代替，在流程回收率保持穩(wěn)定的情況下，最終精礦品位由16%～17%提升到20%以上。

Abstract： A copper mine in Xinjiang is a rare micro argillaceous mixed copper ore with high oxidation degree and copper mainly in the form of copper oxide， accounting for 55.34%. The copper minerals in the ore are mainly chalcopyrite， blue copper ore and malachite. The high content of the gangue minerals is calcite， quartz， feldspar and chlorite. In view of the three stage selection of the concentrator， two section flotation column selection is used instead. The final concentrate grade is raised from 16%～17% to over 20% under the condition of stable process recovery.

關(guān)鍵詞：浮選；硫化銅礦；氧化銅礦；浮選柱

Key words： flotation；copper sulphide ore；copper oxide；flotation column

中圖分類號：TD952 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）31-0197-03

0 引言

銅是一種常見的有色金屬，在國民生產(chǎn)中擁有重要地位。由于其具有延展性好，導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性高等優(yōu)良特性，因而常被用于電氣及電子元件。我國是一個銅資源緊缺國家，據(jù)不完全統(tǒng)計，至2020年我國銅資源將面臨嚴(yán)重短缺[1-5]。常見的含銅礦物可分為硫化銅礦物與氧化銅礦物。在我國探明的銅礦資源中，有四分之一是氧化銅及混合銅礦[3]。目前，針對氧化銅礦通常采用直接浮選和硫化浮選兩種工藝，但氧化銅礦物種類繁多，性質(zhì)復(fù)雜，導(dǎo)致在氧化銅礦難以回收的問題至今仍沒有完全解決。因此，研究回收低品位氧化銅礦對我國有色金屬行業(yè)的發(fā)展有著重要意義[6-9]。

新疆某銅礦目前已探明的儲量在20萬噸以上，氧硫混合銅礦遠景儲量預(yù)計可以達到50萬噸以上，資源儲量巨大，銅礦平均品位在0.90%左右，埋層淺、開采條件優(yōu)越。礦床上部為氧化帶，氧化率在85%左右，下部為原生硫化礦，但氧化率也在25%左右，是一種高氧化率、高含泥量的礦石，且屬于罕見的微細泥質(zhì)氧化混合銅礦。

選廠結(jié)合2017年實際生產(chǎn)情況和銅精礦的銷售價格核算，在目前原礦平均品位0.90%，最終精礦品位16%～17%，綜合回收率80%的情況下，實際利潤十分有限。本文針對浮選柱的設(shè)備特性，在保證流程綜合回收率大致不變的情況下，將最終精礦品位提升至20%以上，進而提高經(jīng)濟效益。

1 礦石性質(zhì)

選礦廠原礦供給主要來自東、西兩個礦區(qū)，兩個礦區(qū)對選礦廠供礦的實際比例按1：2配礦。礦石肉眼下多顯灰黑-黃褐色。經(jīng)掃描電鏡分析和X射線衍射分析等研究表明，礦石中銅礦物主要是赤銅礦、藍銅礦、孔雀石、硅孔雀石，其次為褐鐵礦；原生礦物有黃銅礦、斑銅礦；脈石礦物中含量較高的是方解石和石英，其次為長石、白云石、綠泥石、透輝石等。礦石的多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1，銅物相分析結(jié)果見表2。

從表1可以看出，原礦 Cu 含量為 1.03%，是試驗主要回收對象，銀品位達到 7.3g/t，可以在選別過程中進行富集，其余元素在目前的經(jīng)濟技術(shù)條件下暫不具有綜合回收價值。礦石中鈣、鎂堿性脈石含量較高，MgO和CaO的含量達到23.63%。由此可見，該銅礦石是一種高氧化、高堿性脈石銅礦。

原礦銅化學(xué)物相分析結(jié)果表明，礦石氧化程度較高，銅主要以氧化銅形式存在，占 55.34%，其中結(jié)合氧化銅占 5.83%，其次為次生硫化銅，分布率為 43.69%?？紤]到實際礦床礦石的氧化率變化大，盡管該礦樣氧化率高一些，仍將其作為氧硫混合銅礦。

2 試驗研究方案

我國自60年代以來即開始浮選柱的研究和實踐，并很快在煤、銅、鐵等選廠投入工業(yè)應(yīng)用。但浮選柱氣泡發(fā)生器易堵塞，導(dǎo)致運行不穩(wěn)定乃至失效，精礦回收率低等方面的問題，浮選柱的研究與應(yīng)用進入低潮。伴隨傳統(tǒng)浮選柱氣泡發(fā)生器及其充氣方式的不斷改進，我國在80年代中后期又掀起浮選柱研發(fā)新高潮，先后研制了多種類型的浮選柱，包括充填介質(zhì)浮選柱、旋流微泡浮選柱和XLC-75型浮選柱[10-12]。

選廠現(xiàn)有浮選精選作業(yè)段流程為三段精選作業(yè)，試驗采用浮選柱兩段精選作業(yè)代替現(xiàn)場三段常規(guī)浮選機精選作業(yè)的試驗流程，進行對比試驗。

試驗采用浮選作業(yè)流程的第一段粗選、第二段粗選的粗選泡沫按1：1比例為浮選試驗原礦，攪拌均勻后使用XLC-75型浮選柱進行兩次連續(xù)精選作業(yè)試驗，浮選柱試驗在投料調(diào)試正常后間隔一定周期分別對給礦、精礦、尾礦進行取樣化驗，與浮選柱入選樣品取樣當(dāng)班的浮選機生產(chǎn)相應(yīng)指標(biāo)進行對比，考查浮選柱作業(yè)的精礦品位情況和富集比情況。（圖1）

3 試驗結(jié)果與討論

3.1 一段精選作業(yè)對比試驗

將第一次浮選柱精選作業(yè)的精礦品位、中礦品位、富集比，與流程一次精選作業(yè)的中礦品位、富集比進行對比，確定差異性（理論上來說，第一次浮選柱精選作業(yè)指標(biāo)應(yīng)與一段半流程作業(yè)指標(biāo)進行對比，但是在無法實現(xiàn)，所以與一段精選流程作業(yè)指標(biāo)進行對比）。

從一段精選作業(yè)對比試驗試驗數(shù)據(jù)來看，浮選柱試驗的富集比3.26，流程一段精選的富集比2.12，結(jié)果較為明顯。

3.2 兩次浮選柱代替三段精選作業(yè)試驗

兩次柱選代替三段精選作業(yè)試驗階段，前期主要是確定浮選柱作業(yè)的充氣量和液位兩個參數(shù)的相對最佳值，盡而確定相對適宜的泡沫產(chǎn)率，獲得最佳的浮選柱精選作業(yè)指標(biāo)，盡而通過穩(wěn)定的兩次浮選柱精選作業(yè)指標(biāo)與流程精選段作業(yè)指標(biāo)進行對比，確定浮選柱浮選作業(yè)的優(yōu)劣性。

從試驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)場流程實際數(shù)據(jù)對比，浮選柱精礦品位平均可達到22%以上，針對原礦來說流程最終精礦富集比在18.48倍，浮選柱試驗最終精礦針對流程原礦而言富集比可達到25倍。

4 結(jié)論

①從一段精選作業(yè)對比試驗試驗數(shù)據(jù)來看，浮選柱試驗的富集比3.26，流程一段精選的富集比2.12，結(jié)果較為明顯。

②浮選柱一段精選作業(yè)的中礦品位較流程一段精選作業(yè)，也有較為明顯的下降趨勢，從選礦回收率和精礦品位平衡的角度考慮，浮選柱一段精選作業(yè)的中礦較流程一段精選作業(yè)中礦品位預(yù)計可以下降0.2%-0.5%的品位，具體要根據(jù)實際的生產(chǎn)情況進行調(diào)節(jié)。

③兩段浮選柱精選試驗代替流程三段精選作業(yè)的結(jié)果顯示，可以較為容易的將浮選作業(yè)階段的精礦品位提升至20%以上，且兩次浮選柱精選作業(yè)的可調(diào)空間更大，可以通過對氣量和泡沫層厚度的調(diào)整在精礦品位和回收率之間做出平衡，以獲得最佳的生產(chǎn)指標(biāo)。

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