青海某銅礦浮選試驗(yàn)研究

曹成超 李建宏

(肅北蒙古族自治縣西礦釩科技有限公司，青海 西寧 810000)

0 引言

針對(duì)某銅礦礦石性質(zhì)所發(fā)生的變化，現(xiàn)有的藥劑已不能滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝需求。通過借鑒國內(nèi)外選別該種銅礦所采用的高效捕收劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，選擇出有利于該礦石選別浮選藥劑，并進(jìn)行了藥劑選擇的條件實(shí)驗(yàn)，選出適合于該礦石最佳的浮選粒度、起泡劑、合適的PH值及捕收劑和捕收劑的用量，尋找解決問題的突破口，并以全閉路試驗(yàn)的結(jié)果來確定合理的浮選條件，提高銅的回收率。

1 實(shí)驗(yàn)原料成分分析

實(shí)驗(yàn)原料取自青海某銅礦，對(duì)其進(jìn)行化學(xué)多元素分析，結(jié)果分別見表1、2。

表1 原礦樣品中多元素分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

表2 原礦樣品中主要礦物組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

對(duì)原礦樣中有價(jià)元素銅及其他伴生有益元素的賦存狀態(tài)進(jìn)行了研究分析，可知該礦為典型的銅硫鐵礦，礦石性質(zhì)復(fù)雜。原礦中金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦為主，脈石礦物以輝石、石榴子石、鋯石、石英和方解石為主，其次有長石、綠泥石、綠簾石、絹云母、云母、碳酸鹽、角閃石和高嶺土等。

2 浮選實(shí)驗(yàn)

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

取實(shí)驗(yàn)樣500 g在100 g/t混合捕收劑及30 g/t起泡劑2#油的條件下，分別考查了磨礦產(chǎn)品中-0.074 mm粒級(jí)含量為65%、70%及80%時(shí)對(duì)浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)流程及條件見圖1，結(jié)果見表3。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程及條件

根據(jù)表3中的試驗(yàn)結(jié)果，隨著磨礦細(xì)度不斷的增大，粗精礦中銅的品位和回收率均會(huì)有不同程度的提升，這說明原礦中銅礦物的嵌布粒度偏細(xì)，增加磨礦的細(xì)磨可增加對(duì)載銅礦物和連生體礦物的單體解離度，從而有效地提高浮選過程中對(duì)銅礦物的捕收性。但是當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm 80%時(shí)浮選指標(biāo)反而會(huì)降低，因此確定試驗(yàn)所用磨礦的最佳細(xì)度為-0.074 mm 為70%。

表3 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

2.2 起泡劑試驗(yàn)

參考該銅礦現(xiàn)有生產(chǎn)實(shí)踐及工藝指標(biāo)，選用100 g/t的丁基鈉黃藥作為試驗(yàn)的捕收劑。考察起泡劑2#油、A6、MIBC對(duì)浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)流程及條件見圖2，結(jié)果見表4。

圖2 起泡劑篩選試驗(yàn)流程及條件

表4 起泡劑篩選試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

泡沫結(jié)構(gòu)及泡沫中礦物的含量都存在明顯差異，從而使得浮選指標(biāo)也存在不同程度的變化。但是以A6起泡劑的試驗(yàn)結(jié)果最佳，容易控制、方便操作且現(xiàn)象明顯。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用了A6起泡劑時(shí)，銅粗精礦的品位及回收率均優(yōu)于2#油和MIBC，因此，選用A6為后續(xù)試驗(yàn)的起泡劑。

2.3 捕收劑試驗(yàn)

根據(jù)青海某銅礦已有生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)并在參考相關(guān)銅礦礦山生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，選用常規(guī)的幾種捕收劑，即丁黃藥、異戊基黃藥及新型復(fù)合黃藥等進(jìn)行浮選試驗(yàn)，并考察了這些捕收劑對(duì)浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程及條件見圖3，結(jié)果見表5。

圖3 捕收劑篩選試驗(yàn)流程及條件

表5 捕收劑篩選試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

比較表5中的試驗(yàn)結(jié)果可得知，當(dāng)各種捕收劑單獨(dú)使用時(shí)，復(fù)合黃藥的實(shí)驗(yàn)結(jié)果均優(yōu)于其他捕收劑，其粗精礦品位為21.32 g/t，回收率為65.05%。而異戊基黃藥的捕收能力較丁黃藥的捕收能力強(qiáng)，這也充分的驗(yàn)證了黃藥的捕收性能，隨著鏈的增加和異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)變化，優(yōu)于短鏈的正構(gòu)體。但是從復(fù)合黃藥的捕收性能較其他的黃藥能力均強(qiáng)，因此實(shí)驗(yàn)可確定復(fù)合黃藥為主要捕收劑。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證復(fù)合黃藥優(yōu)越的捕收效果，進(jìn)行了其用量的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 復(fù)合黃藥用量試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

根據(jù)表6的結(jié)果可得知，復(fù)合黃藥的用量的多少將對(duì)對(duì)粗精礦中銅的品位和回收率均有較大影響。當(dāng)復(fù)合黃藥用量較低時(shí)，捕收能力顯得不夠，使的銅回收率偏低。但當(dāng)其用量超過90 g/t時(shí)，由于礦石性質(zhì)的復(fù)雜，部分易浮的脈石礦物夾雜上浮，粗精礦中銅的回收率而略有降低。因此，通過實(shí)驗(yàn)確定捕收劑復(fù)合黃藥較合適的用量應(yīng)約為75 g/t為宜。

2.4 pH調(diào)整劑試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 70%、復(fù)合黃藥為捕收劑用量為150 g/t的條件下?？疾閜H調(diào)整劑石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉分別為500 g/t(及pH為7.5至8.5)時(shí)，對(duì)浮選指標(biāo)的影響以選擇出最為合理的調(diào)整劑。試驗(yàn)流程及條件見圖4，結(jié)果見表7。

圖4 pH調(diào)整劑試驗(yàn)流程及條件

表7 pH調(diào)整劑試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

從表7的試驗(yàn)結(jié)果可知，礦漿pH值對(duì)浮選指標(biāo)有較大的影響。當(dāng)加入500 g/t的碳酸鈉時(shí)(pH=7.5～8.5)，浮選泡沫礦化現(xiàn)象較好，有黃亮色的金屬光澤，但粗精礦中銅的品位和回收率均不高[1]，用碳酸鈉作為礦漿PH調(diào)節(jié)劑，對(duì)礦石中的黃鐵礦抑制作用比較弱，精礦的品位下降，致使銅品質(zhì)的降低。當(dāng)加入500 g/t的石灰時(shí)(礦漿pH=7.5～8.5)，粗精礦的品位相對(duì)于不加pH調(diào)整劑時(shí)增加了1.5 g/t左右，銅的回收率也相對(duì)增加了10%左右，這說明石灰不僅能夠很好的調(diào)節(jié)PH作用而且也對(duì)硫有很好的抑制作用，在一定程度上創(chuàng)造了銅硫分離的良好環(huán)境，從而提高了粗選的浮選指標(biāo)。當(dāng)加入500 g/t的氫氧化鈉時(shí)(礦漿pH=7.5～8.5)，浮選泡沫的粘度明顯增大且pH不易控制，粗精礦的產(chǎn)率增大，回收率也相應(yīng)增加，但精礦品位降低較為明顯，導(dǎo)致浮選的選擇性變差。綜合三種pH調(diào)整劑的試驗(yàn)結(jié)果，確定采用石灰為pH調(diào)整劑。為進(jìn)一步驗(yàn)證石灰對(duì)浮選指標(biāo)的影響，進(jìn)行了石灰的用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

從表8的試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著石灰用量的不斷的從1 000 g/t增加到2 000 g/t的過程中，粗精礦中銅的品位和回收率均隨之相應(yīng)增加。說明對(duì)浮選礦漿中對(duì)硫的抑制效果越好，浮選的選擇性就越好。且該藥劑易于采購成本低廉，因此pH調(diào)整劑以2 000 g/t石灰為宜。

3 全流程閉路試驗(yàn)

以開路試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，采用強(qiáng)化粗選作業(yè)，按照以上試驗(yàn)的藥劑方案，參考現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)流程，中礦均采用順序返回的方案，進(jìn)行了全流程的閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及條件見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表10。

圖5 全流程閉路試驗(yàn)流程及條件

表9的閉路試驗(yàn)結(jié)果表明，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)所處理的原礦，盡管礦石中硫含量及雜質(zhì)成分高，對(duì)銅礦物回收率影響大。但采取高效的捕收劑，合理的流程方案，在高堿度的礦漿中銅硫的分選還是比較理想[2]。試驗(yàn)精礦中銅的品位達(dá)到19.35%，回收率達(dá)到90.74%。

表9 全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

4 結(jié)語

1)該礦石屬于復(fù)雜難選礦石,從條件試驗(yàn)的結(jié)果上可以看出銅對(duì)浮選粒度的要求很嚴(yán)格。故在浮選過程中細(xì)度必須在-0.074 mm 70%左右才會(huì)有很好的浮選效果。

2)由于在浮選過程中pH值從7.5到12.5，范圍比較廣。所以捕收劑應(yīng)該采用捕收范圍比較廣且適應(yīng)性比較強(qiáng)的藥劑。

3)主要的銅礦物在弱堿的礦漿中具有很好的天然可浮性，故在磨礦過程中加入石灰和復(fù)合黃藥能很好的提高浮選的回收率。

4)銅硫的分選對(duì)對(duì)礦漿的pH值很敏感，所以加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的管理嚴(yán)格的控制好浮選過程中的PH值以保證比較理想的回收率。