反浮選提升銅精礦品質(zhì)的研究與實(shí)踐

楊 東

（云南銅業(yè)礦業(yè)資源勘查開發(fā)有限公司，云南 昆明 650051）

1 原礦性質(zhì)

根據(jù)現(xiàn)場工藝流程的供礦性質(zhì)和運(yùn)行的平穩(wěn)性，對常規(guī)流程的最終精礦進(jìn)行取樣，作為實(shí)驗(yàn)研究的原礦。分析結(jié)果表明：該礦樣含銅19.01%、鐵20.7%、砷0.5%、氟和氧化鎂分別為1360ppm、8.62%，含硫28.24%，屬于有害元素等雜質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)的銅精礦。

通過XRD分析可以發(fā)現(xiàn)，見表1。該礦物主要的金屬礦物為黃銅礦、輝銅礦、砷黝銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦、輝鉬礦等，脈石礦物主要有滑石、蛇紋石、石英、鉀長石、云母等。

滑石含量約25%，黃鐵礦含量14%，砷主要以砷黝銅礦為主。

表1 礦物組成XRD分析

2 實(shí)驗(yàn)方案

借鑒在銅鉬精礦分離中采用抑銅-浮鉬的反浮選方法，可以使黃銅礦、輝銅礦等硫化銅礦與其他礦物分離的技術(shù)思路。因此，需要在此實(shí)驗(yàn)方案中探索抑銅-浮雜的可行性?？紤]到當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)輸和其他限制條件，在實(shí)驗(yàn)中選擇使用常規(guī)、經(jīng)濟(jì)的硫氫化鈉做為銅的抑制劑，對主要影響反浮選的幾個主要因素開展粗選最佳條件探索試驗(yàn)，如磨礦細(xì)度、濃度、電位、氮?dú)鈱?shí)驗(yàn)等，之后進(jìn)行一粗兩精全閉路流程。

2.1 入選細(xì)度試驗(yàn)

通過鏡像分析發(fā)現(xiàn)該原礦有部分黃銅礦被脈石包裹或者與脈石礦物連生，為了使銅礦物充分得到解離，盡可能的避免脈石礦物夾帶而損失回收率，所以需要考慮磨礦細(xì)度對回收率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1和圖2。通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)在-500mv，濃度25%情況下，隨著磨礦細(xì)度的不斷提升銅精礦品位也隨著提升，同時(shí)雜質(zhì)回收率呈下降趨勢，但相對之下銅回收率在-200目為80%時(shí)較為適宜。

2.2 濃度%實(shí)驗(yàn)

在反浮選中，考慮前段生產(chǎn)銅精礦的工序中使用大量的硫化銅起泡劑和捕收劑，考慮將礦漿做預(yù)處理，最大限度的將礦漿中的殘留藥劑脫除。而在生產(chǎn)實(shí)踐中，最經(jīng)濟(jì)的方法就是利用濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮脫水。因此，在實(shí)驗(yàn)中，通過對比了預(yù)處理和不進(jìn)行預(yù)處理的效果，發(fā)現(xiàn)預(yù)處理后浮選效果更佳，結(jié)果見表2。同時(shí)，達(dá)到-500mv電位所需要的硫氫化鈉用量也相對減少?；诖?，也對預(yù)處理后濃度對指標(biāo)的影響進(jìn)行研究，可以發(fā)現(xiàn)添加清水后，入選濃度在35%時(shí)候較為適宜，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表2 脫水與不脫水試驗(yàn)結(jié)果對比

表3 脫水后不同濃度試驗(yàn)結(jié)果對比

2.3 電位實(shí)驗(yàn)

在浮選過程中添加硫氫化鈉，通過還原氧化的作用，使得硫化銅礦表面形成親水物質(zhì)，進(jìn)而達(dá)到抑制銅的作用。通過控制不同的電位，發(fā)現(xiàn)對銅的回收率產(chǎn)生一定的規(guī)律，結(jié)果見表4。表中結(jié)果表明隨著負(fù)電位的升高，硫氫化鈉的用量也隨著升高，同時(shí)，各選礦指標(biāo)也呈現(xiàn)往有利的方向發(fā)展。但是綜合考慮生產(chǎn)成本和指標(biāo)，選擇電位-500mv最為最佳條件。

表4 不同電位實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表5 全閉路實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.4 氮?dú)鈱?shí)驗(yàn)

在浮選的過程中，硫氫化鈉消耗量受空氣中氧的影響。世界范圍內(nèi)，很多應(yīng)用硫氫化鈉做銅的抑制劑的流程中都配備有相應(yīng)的氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)，其目的是穩(wěn)定電位的控制，其次可以顯著降低藥劑的單耗，節(jié)約成本。其中，南美秘魯?shù)腁NTAMINA銅礦就是成功應(yīng)用的案例。為此，此次也單獨(dú)對氮?dú)獾氖褂米隽搜芯浚Y(jié)果見圖3，通過實(shí)驗(yàn)可以看出通過充入100%的氮?dú)猓驓浠c的消耗量可以降低20%，這無疑對降低生產(chǎn)成本有利。

3 全流程閉路實(shí)驗(yàn)（加氮?dú)猓?/h2>

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開展了全流程閉路試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。閉路試驗(yàn)獲得銅品位21.32%、銅回收率99.49%；獲得精礦含氧化鎂品位0.79%、含氟品位301ppm；其他金屬品位也伴隨略有上升。

4 生產(chǎn)實(shí)踐

按照該大型銅礦日產(chǎn)約3000噸銅精礦，建廠初期配備有氮?dú)馓砑酉到y(tǒng)和完備的有毒氣體檢測系統(tǒng)，改造流程時(shí)只需將礦漿引入濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮，以及改造相應(yīng)的尾礦排放點(diǎn)，就直接可以投入使用。經(jīng)過三個月的調(diào)試，不僅精礦品位得到一定的提高，并且氧化鎂和氟雜質(zhì)的脫除效果顯著。按照目前的市場行情測算，每年可創(chuàng)造3000萬美元的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

（1）此礦石屬于含鎂硅酸鹽類，由常規(guī)流程的生產(chǎn)得到的銅精礦含雜質(zhì)嚴(yán)重，嚴(yán)重影響著企業(yè)的生產(chǎn)效益，

（2）通過實(shí)驗(yàn)研究證明在磨礦細(xì)度-200目占80%，濃度35%，通過添加硫氫化鈉和充入氮?dú)饪刂聘∵x電位-500mv的情況下，將銅精礦進(jìn)行反浮選?？梢匀〉勉~回收率損失0.51%的前提下，將銅精礦品位提升3個百分點(diǎn)至21.32%，同時(shí)精礦中氧化鎂和氟的脫除率達(dá)到79.20%、59.14%，使得銅精礦中的氧化鎂和氟含量大幅度降低至0.79%和300ppm左右。

（3）經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐證明，此方法在工業(yè)上是可行的，并且經(jīng)濟(jì)效益顯著，為同類礦石性質(zhì)的礦山提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。