俄羅斯某銅鋅礦選礦試驗研究

駱 任

（湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410100）

銅鋅硫化礦石由于所含金屬硫化礦種類較多，使得銅鋅選礦分離難度較大；國內(nèi)外對于硫化銅鋅礦石的選別工藝種類較多，主要包含有：優(yōu)先浮選、快速浮選、部分優(yōu)先浮選、異步浮選、混合浮選再分離、重選—浮選組合流程等；采用的藥劑制度也是千差萬別；不同礦石的生產(chǎn)指標也存在較大差異［1～8］。俄羅斯某銅鋅礦采用優(yōu)先浮選工藝對礦石中的Cu和Zn依次浮選回收，但是在Cu浮選過程中Zn難以抑制，導致銅精礦中Zn含量超標，不但降低了產(chǎn)品的市場競爭力，更是對資源造成了巨大的浪費。因此針對該區(qū)域的銅鋅礦石尋找更合適的選礦工藝和藥劑制度對資源的合理開發(fā)意義巨大。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石的化學成分

原礦化學多元素分析見表1。

表1 原礦化學多元素分析結果 %

從表1的結果可知，原礦中含量最高的化學組分為非金屬SiO2，其次是Al2O3；主要有價組分為Cu和Zn，其它有價組分含量不高。

1.2 化學物相

原礦中Cu和Zn的化學物相分析結果分別見表2和表3。

表2 原礦Cu的物相分析結果%

從表2的結果可知，Cu在礦石中主要以原生硫化銅礦物的形式存在，約占總銅的66.30%，其次是次生硫化銅，約占23.91%，其它類型的銅含量相對較少。

表3 原礦Zn的物相分析結果 %

從表3的結果可知，Zn在礦石中主要以硫化鋅礦物的形式存在，約占總鋅的92.02%，其它形式的鋅礦物含量甚少。

2 選礦試驗

2.1 試驗方案的確定

在探索試驗中發(fā)現(xiàn)，在磨礦作業(yè)中添加Na2S等次生銅離子屏蔽劑的方式對降低銅精礦中Zn的含量效果有限，即使將銅優(yōu)先浮選作業(yè)中抑制劑ZnSO4的用量加大至15 kg／t以上仍然難以有效降低銅精礦中Zn的含量。進一步分析造成銅精礦含Zn超標的主要原因可能是：礦石中的次生硫化銅在磨礦過程中產(chǎn)生了大量次生Cu2+，使得部分硫化鋅礦物過早活化而難以抑制，說明礦石中的含Zn礦物易浮難壓，因此試驗的主要研究方向為銅鋅混浮—分離。

2.2 銅鋅混合浮選試驗

在銅鋅混合浮選試驗研究中主要進行了：磨礦細度、礦漿pH值、丁黃藥用量等條件試驗，最終推薦采用的閉路試驗工藝流程及藥劑制度如圖1所示，試驗結果見表4。

圖1 銅鋅混浮閉路試驗工藝流程及藥劑制度

表4 銅鋅混浮閉路試驗結果 %

從表4的試驗結果可知，閉路試驗獲得的銅鋅精礦含Cu、Zn分別為9.23%、37.52%，回收率分別為89.14%、95.08%，銅鋅混合浮選的指標較好。

2.3 銅鋅分離試驗

2.3.1 銅鋅分離硫化鈉用量試驗

銅鋅分離采用抑鋅浮銅的原則流程，銅鋅分離硫化鈉用量試驗條件為：HN-2用量400 g／t、硫酸鋅用量12 kg／t、Z-200用量10 g／t，硫化鈉用量為變量。試驗結果如圖2所示。

從圖2可知，銅精礦中Cu的含量隨著硫化鈉用量的增加先上升后下降，在硫化鈉用量超過3.5 kg／t之后Cu回收率急劇下降；Zn在銅精礦中的損失率呈下降趨勢。因此，初步確定銅鋅分離硫化鈉用量為3.5 kg／t。

2.3.2 銅鋅分離HN-2用量試驗

銅鋅分離HN-2用量試驗條件為：硫酸鋅用量12 kg／t、硫化鈉用量3.5 kg／t、Z-200用量10 g／t、HN-2用量為變量。試驗結果如圖3所示。

圖2 銅鋅分離硫化鈉用量試驗結果

圖3 銅鋅分離HN-2用量條件試驗結果

從圖3的試驗結果可知，隨著HN-2用量的增加，銅精礦中Cu含量呈緩慢上升趨勢，在其用量超過400 g／t之后回收率明顯下降；Zn的損失率總體呈下降趨勢。說明HN-2在一定用量范圍之內(nèi)對Zn抑制效果明顯，綜合考慮，其適宜的用量為400 g／t左右。

2.3.3 銅鋅分離硫酸鋅用量試驗

銅鋅分離硫酸鋅用量試驗條件為：HN-2用量400 g／t、硫化鈉用量3.5 kg／t、Z-200用量10 g／t、硫酸鋅用量為變量。試驗結果如圖4所示。

圖4 銅鋅分離硫酸鋅用量條件試驗結果

從圖4的試驗結果可知，硫酸鋅的添加有利于強化Cu-Zn的分離效果，銅精礦中Cu的含量隨著硫酸鋅用量的增加整體呈上升趨勢，回收率先趨緩后下降；Zn的含量先下降后趨緩，損失率呈下降趨勢。綜合考慮適宜的硫酸鋅用量為15 kg／t左右。

2.3.4 銅-鋅分離閉路試驗

推薦采用的銅-鋅分離閉路試驗工藝流程及藥劑制度如圖5所示，試驗結果見表5。

圖5 銅鋅分離閉路試驗工藝流程及藥劑制度

表5 銅鋅分離閉路試驗結果 %

從表5的試驗結果可知，針對銅鋅混合精礦采用硫化鈉進行預先脫藥、HN-2與硫酸鋅分步抑鋅，閉路試驗經(jīng)過一粗兩掃兩精獲得的銅精礦含Cu 26.73%，Cu作業(yè)回收率91.39%（對原礦81.47%），鋅精礦含Zn 52.45%，Zn作業(yè)回收率95.03%（對原礦90.35%）。

3 結 論

1.礦石中主要目的回收元素為Cu和Zn，Cu、Zn主要以硫化礦的形式存在，次生Cu約占總Cu的23.91%。

2.試驗采用銅鋅混合浮選—銅鋅分離的原則流程，閉路試驗獲得銅精礦含Cu 26.73%，回收率81.47%；鋅精礦含Zn 52.45%，回收率90.35%。

3.銅鋅分離采用硫化鈉進行長時間攪拌脫藥、（HN-2+ZnSO4）組合抑制含Zn礦物能有效降低產(chǎn)品互含，工藝流程簡單，工業(yè)實施的風險低。