某含金硫化銅礦浮選試驗(yàn)研究

王樹鋒 李鳳久 孔亞然

（1.河北省承德市興隆縣應(yīng)急管理局；2.華北理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院）

我國人口每年增長2.0%～2.5%，礦產(chǎn)原料的需求每年增加5%～8%，隨之而來的是高品位易選礦的日益減少，低品位難選礦的日益增多，要解決礦產(chǎn)資源日趨不足的問題，只有采取開源節(jié)流的措施［1-2］。銅是應(yīng)用最廣泛的金屬之一，工業(yè)上超過80%的銅來源于硫化銅礦，許多硫化銅礦床除銅以外伴生硫、金等其他有價元素，如何綜合利用這類礦產(chǎn)資源是礦物加工領(lǐng)域的重要課題［3-6］。新疆某含金硫化銅礦礦石性質(zhì)較為復(fù)雜，黃鐵礦含量較高，且與金、銀關(guān)系密切，如選別不當(dāng)將會造成資源的極大浪費(fèi)。為綜合回收該礦石中的銅、金、硫、銀，在礦石性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了選礦試驗(yàn)，確定了銅、硫混浮—精礦再磨銅硫分離的工藝，為選礦設(shè)計提供了可靠依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)所用礦樣取自新疆某地，礦石礦物組成較簡單，金屬礦物含量較高，主要為黃鐵礦、黃銅礦及少量閃鋅礦和方鉛礦等；脈石礦物主要為石英，次為絹云母和少量綠泥石等。黃銅礦分布不均，但比較常見，以粒狀及其結(jié)合體以稠密、稀疏、星點(diǎn)、細(xì)脈浸染狀的形式分布于脈石礦物中。礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

由表1可知，礦石中可供回收的有價金屬元素主要為銅和金，品位分別為1.05%，1.58 g/t，其他金屬元素含量較少，不具有回收價值。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 試驗(yàn)原則流程選擇

礦石中的銅礦物主要以黃銅礦的形式存在，與黃鐵礦呈浸染狀構(gòu)造，Cu2+對黃鐵礦、黃銅礦具有極強(qiáng)的活化作用，銅、硫分離困難，較難得到高質(zhì)量的精礦產(chǎn)品［7-8］。前期探索試驗(yàn)結(jié)果表明，采用搖床重選法和優(yōu)先浮銅法與銅、硫混浮法相比，銅硫混浮法效果較好，故該試驗(yàn)僅對銅、硫混浮工藝進(jìn)行詳細(xì)研究。

2.2 一段磨礦細(xì)度對浮選效果的影響

單體解離是選礦的先決條件，磨礦是實(shí)現(xiàn)單體解離的重要方法［1，5］。按圖1流程進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，固定CaO用量500 g/t，丁基黃藥用量70 g/t，2#油用量49 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

由圖2可見，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm65%時，浮選回收指標(biāo)較好；繼續(xù)增加磨礦細(xì)度，指標(biāo)并未得到改善，故選擇磨礦細(xì)度-0.074 mm65%進(jìn)行試驗(yàn)。

2.3 CaO用量對浮選效果的影響

按圖1流程固定磨礦細(xì)度-0.074 mm65%、丁基黃藥用量70 g/t、2#油用量49 g/t進(jìn)行CaO用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3可見，隨著CaO用量的增加，浮選泡沫的穩(wěn)定性提高，浮選回收指標(biāo)較好；當(dāng)CaO用量增加至500 g/t后，大量CaO抑制黃鐵礦而影響銅、金回收，選別效果變差，故選擇CaO用量500 g/t進(jìn)行試驗(yàn)。

2.4 丁基黃藥用量對浮選效果的影響

按圖1流程固定磨礦細(xì)度-0.074 mm65%、CaO用量500 g/t、2#油用量49 g/t進(jìn)行丁基黃藥用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可見，當(dāng)丁基黃藥用量70 g/t時，浮選回收指標(biāo)較好；繼續(xù)增加丁基黃藥用量，指標(biāo)并未明顯改善，故選擇丁基黃藥用量70 g/t進(jìn)行試驗(yàn)。

2.5 二段磨礦細(xì)度對浮選效果的影響

為了進(jìn)一步解離粗精礦中的連生體顆粒，使礦物間更好的單體解離［9］，按圖5流程及條件進(jìn)行二段磨礦細(xì)度試驗(yàn)，結(jié)果見表2。

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由表2可知，在二段磨礦細(xì)度-0.045 mm83%時，硫粗精礦的中金、銅含量降至最低，再增加磨礦細(xì)度，硫粗精礦中金、銅含量不再下降；綜合考慮，二段磨礦細(xì)度-0.045 mm83%為宜。

2.6 閉路試驗(yàn)

在上述條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗(yàn)。在閉路試驗(yàn)中，一方面考慮提高精礦的回收率和品位，另一方面著重考慮中礦的返回地點(diǎn)。閉路試驗(yàn)流程及條件見圖6，結(jié)果見表3。

由表3可知，在磨礦細(xì)度-0.074 mm65%的條件下，采用銅、硫混合浮選—粗精礦再磨（-0.045 mm83%）銅、硫分離工藝，獲得的銅精礦品位達(dá)27.105%，銅回收率92.39%，銅精礦含金28.52 g/t，金回收率67.67%；硫精礦硫品位達(dá)34.194%，硫回收率81.72%；銅、金、硫、銀得到了綜合回收，工藝較為合理，產(chǎn)品質(zhì)量較好，伴生的有價元素在選礦過程中富集于精礦產(chǎn)品中，在冶煉過程中可進(jìn)一步回收。

3 結(jié) 論

（1）某含金硫化銅礦礦石礦物組成較為簡單，金屬礦物含量較高，主要為黃鐵礦、黃銅礦及少量閃鋅礦和方鉛礦等；脈石礦物主要為石英，次為絹云母和少量綠泥石等。礦石中可供回收的有價元素主要為銅和金，同時伴有微量的銀，其他金屬元素含量較少，不足以回收。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

（2）通過試驗(yàn)確定了銅、硫混浮—精礦再磨銅、硫分離的工藝流程，在磨礦細(xì)度-0.074 mm65%的條件下，獲得的銅精礦品位達(dá)27.105%，銅回收率92.39%，銅精礦含金28.52 g/t，金回收率67.67%；硫精礦硫品位達(dá)34.194%，硫回收率81.72%，工藝較為合理，產(chǎn)品質(zhì)量較好，并綜合回收了銅、金、硫、銀，符合礦產(chǎn)資源綜合利用的理念。