國外某銅金硫化礦石選礦試驗研究

劉 凱 王國強 劉之能 劉偉鵬

（1.礦冶科技集團有限公司；2.北礦機電科技有限責任公司；3.礦物加工科學與技術國家重點實驗室）

銅是與人類關系非常密切的有色金屬［1-2］，具有優(yōu)良的導電性、導熱性、延展性、耐腐蝕性、耐磨性等，被廣泛應用于電力、電子、能源、石化、機械、冶金、交通、輕工及新興產(chǎn)業(yè)，在有色金屬材料消費量中僅次于鋁［3-5］。金具有優(yōu)異的穩(wěn)定性、保值性、導電導熱性、抗酸堿性、耐腐蝕性等，被廣泛應用于電子、化工、航空航天、軍工和金融領域等［6-8］。為滿足國家建設與社會發(fā)展需求，高效開發(fā)和利用銅金礦資源對我國乃至世界的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

國外某銅金硫化礦石氧化程度較低，銅、金是主要有價金屬，銅礦物主要為黃銅礦，金礦物主要為細粒嵌布的裸露金，與黃銅礦共伴生關系密切，以裂隙和粒間金的形式存在于黃銅礦中，為高效開發(fā)利用該礦石資源，對有代表性礦樣進行了選礦試驗。

1 原礦性質(zhì)

原礦中的主要金屬礦物為黃銅礦，藍輝銅礦、銅藍少量，其他金屬礦物主要為黃鐵礦、磁鐵礦，褐鐵礦等微量；非金屬礦物主要為石英、正長石、斜長石、白云母、黑云母，另有少量的高嶺石、磷灰石等；金主要以自然金的形式存在，銀金礦、碲金礦少量。黃銅礦主要呈不規(guī)則狀嵌布，粒度分布不均，總體偏細；金礦物與黃銅礦的關系相對緊密，金礦物的嵌布粒度細，主要以裂隙和粒間的形式分布，極少部分細粒金礦物以包裹或粒間的形式分布在黃鐵礦及非金屬礦物中。原礦主要化學成分分析結果見表1，銅、金物相分析結果見表2、表3。

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

表1 表明，原礦銅、金品位分別為0.39%和0.34 g/t，是礦石中最主要的有價元素。

表2 表明，原礦銅氧化率不高，主要以原生硫化銅礦物的形式存在，有利于浮選分離回收。

表3表明，原礦中的金主要為裸露金。

根據(jù)上述研究可知，原礦中易泥化的層狀硅酸鹽礦物含量較高，可以考慮在適當?shù)哪サV細度條件下，在浮銅過程中強化金的回收，使金礦物進入銅精礦中。

2 試驗結果與分析

由于礦石中銅主要以硫化銅的形式存在，金的嵌布粒度細，主要以粒間金和裂隙金的形式存在于硫化銅礦物中，因此，在適當?shù)哪サV細度條件下，采用浮選流程，在浮銅過程中強化金的回收，從而實現(xiàn)銅、金礦物的有效回收。

2.1 粗浮選條件試驗

粗浮選條件試驗采用1次粗選流程。

2.1.1 磨礦細度試驗

磨礦細度是浮選工藝指標的重要影響因素。磨礦細度試驗的石灰用量1 000 g/t（pH=10.9），BK916G用量40 g/t，BK204用量16 g/t，試驗結果見表4。

注：Au的含量單位為g/t。

表4表明，隨著磨礦細度的提高，粗精礦銅、金品位總體下降，回收率上升。綜合考慮，確定磨礦細度為-0.074 mm80%。

2.1.2 石灰用量試驗

石灰是硫化礦浮選的常用pH 調(diào)整劑和黃鐵礦的抑制劑［9-11］，為獲得較好的浮選指標，需確定合適的石灰用量。石灰用量試驗磨礦細度為-0.074 mm80%，BK916G 用量40 g/t，BK204 用量16 g/t，試驗結果見表5。

注：Au的含量單位為g/t。

表5表明，隨著石灰用量的增加，粗精礦銅、金品位上升，回收率先升后降。綜合考慮，確定石灰用量為900 g/t。

2.1.3 捕收劑種類試驗

捕收劑的捕收效果會直接影響浮選效果，為獲得較好的浮選指標，分別選擇BK916、BK916G、Z200、丁基黃原酸鈉和AP 進行捕收劑種類試驗，用量均為40 g/t，磨礦細度為-0.074 mm80%，石灰用量900 g/t，BK204用量16 g/t，試驗結果見表6。

注：Au的含量單位為g/t。

表6表明，使用丁基黃原酸鈉時粗精礦銅金回收率、品位均低于其他捕收劑；使用BK916、BK916G、Z200時，粗精礦銅、金品位相當；使用AP時，粗精礦銅、金品位均高于其他捕收劑；使用BK916、BK916G、Z200和AP 時，粗精礦銅回收率分別為80.31%、80.30%、80.38%和79.92%，對銅的捕收效果無較大差異，但BK916、Z200 和AP 對應的金回收率均低于BK916G。綜合考慮，選擇BK916G為銅金浮選捕收劑。

2.1.4 BK916G用量試驗

BK916G 用量試驗磨礦細度為-0.074 mm80%，石灰用量900 g/t，BK204用量16 g/t，試驗結果見表7。

注：Au的含量單位為g/t。

表7 表明，隨著BK916G 用量的增加，粗精礦銅、金品位下降，銅、金回收率總體上升。綜合考慮，確定BK916G用量為40 g/t。

2.1.5 起泡劑種類及用量試驗

起泡劑種類及用量試驗磨礦細度為-0.074 mm80%，石灰用量900 g/t，BK916G 用量40 g/t，用BK204和松醇油為起泡劑做用量試驗［12-13］，結果見表8。

表8表明，用量相同時，松醇油浮選粗精礦銅、金品位略高，但銅、金回收率明顯較低；隨著BK204 用量的增加，粗精礦銅、金回收率上升，品位下降。綜合考慮，確定BK204為起泡劑，用量為16 g/t。

注：Au的含量單位為g/t。

2.1.6 浮選時間試驗

在確定了浮選藥劑制度的基礎上進行了浮選時間試驗，試驗流程和藥劑制度見圖1，結果見表9。

表9表明，隨著粗浮選時間的延長，產(chǎn)品銅、金品位下降，銅、金回收率提高；浮選6 min 后，添加捕收劑繼續(xù)浮選，銅、金回收率進一步提高；浮選10 min后，繼續(xù)延長浮選時間，銅、金回收率小幅提高。綜合考慮，確定粗選+掃選總時間為10 min。

2.2 精浮選條件試驗

為提高精礦銅、金品位，對粗選精礦進行精選條件試驗，試驗采用1次精選流程。

2.2.1 再磨細度試驗

精選試驗添加石灰200 g/t（pH=12），試驗結果見表10。

表10 表明，隨著再磨細度的提高，精礦銅、金品位和作業(yè)回收率均上升；當再磨細度提高至-0.038 mm 占80%后，繼續(xù)提高再磨細度，精礦銅、金指標變化很小。因此，確定再磨細度為-0.038 mm 占80%。

注：Au的含量單位為g/t。

2.2.2 石灰用量試驗

精選石灰用量試驗再磨細度為-0.038 mm 占80%，試驗結果見表11。

表11 表明，隨著石灰用量的增加，精礦銅、金品位和回收率均上升；石灰用量從0 g/t 提高至200 g/t，精礦銅、金品位分別提高3.21 和2.71 個百分點，回收率分別提高16.05 和2.73 個百分點；繼續(xù)增加石灰用量，精礦銅、金品位和回收率變化不大。因此，確定精選石灰用量為200 g/t。

注：Au的含量單位為g/t。

2.3 開路試驗

在條件試驗基礎上進行了開路試驗，試驗流程見圖2，結果見表12。

注：Au的含量單位為g/t。

表12 表明，采用圖2 所示的開路浮選流程處理礦石，可獲得Cu 品位24.96%、Cu 回收率67.58%、Au品位18.63 g/t、Au回收率55.27%的精礦。

2.4 閉路試驗

在開路試驗基礎上進行了閉路試驗，試驗流程見圖3，結果見表13。

表13 表明，采用圖3 所示的浮選流程處理礦石，可獲得Cu 品位23.50%、Cu 回收率90.46%、Au 品位17.91 g/t、Au回收率76.96%的銅金混合精礦。

3 結論

（1）國外某銅金硫化礦石中的主要金屬礦物為黃銅礦，主要呈不規(guī)則狀嵌布，粒度分布不均，總體偏細；金主要以自然金的形式存在，銀金礦、碲金礦少量，金礦物的嵌布粒度細，主要以裂隙和粒間的形式分布，極少部分細粒金礦物以包裹或粒間的形式分布在黃鐵礦及非金屬礦物中，金與黃銅礦的關系相對緊密。

（2）礦石在磨礦細度為-0.074 mm80%、粗精礦再磨細度-0.038 mm80%的情況下，采用2 粗2 掃、再磨產(chǎn)品3 次精選、中礦順序返回流程處理，獲得了Cu 品位23.50%、Cu 回收率90.46%、Au 品位17.91 g/t、Au 回收率76.96%的銅金混合精礦。

注：Au的含量單位為g/t。