陜西某低品位銅鉬礦選礦試驗(yàn)研究

陳 磊，馬 亮

（中國(guó)有色金屬工業(yè)西安勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710054）

1 引言

鉬是一種具有戰(zhàn)略意義的金屬資源，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電子、軍工、航天等領(lǐng)域，隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)鉬的需求逐漸增大［1］。我國(guó)鉬礦資源較為豐富，但單一鉬礦床少，鉬礦資源主要以共伴生硫化銅鉬礦為主，礦石成分和嵌布關(guān)系復(fù)雜，原礦品位較低。

陜西某低品位銅鉬礦為斑巖型銅鉬礦，嵌布粒度較細(xì)。試驗(yàn)以該銅鉬礦石樣為研究對(duì)象，根據(jù)其工藝礦物學(xué)特征開(kāi)展選礦試驗(yàn)研究，確定適宜的選礦工藝流程和藥劑制度，以獲取較好的選礦技術(shù)指標(biāo)，為此類礦石的開(kāi)發(fā)利用提供參考，對(duì)保障我國(guó)鉬資源的供應(yīng)具有重要的意義。

2 原礦性質(zhì)

礦石中的金屬礦物主要有黃鐵礦、斑銅礦、黃銅礦等，其中鉬礦物主要為輝鉬礦。脈石礦物主要包括石英、白云石、方解石、云母等。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1，銅物相分析結(jié)果見(jiàn)表2，鉬物相分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

表2 銅物相分析結(jié)果 %

表3 鉬物相分析結(jié)果 %

由表中結(jié)果可知，礦石中的主要有價(jià)元素為銅和鉬，氧化率較低，銅、鉬礦物主要以硫化物的形式存在，其中銅含量0.32%，硫化銅礦物占總銅比為94.38%；鉬含量0.048%，硫化鉬礦物占總鉬93.54%。鏡下觀察可知，礦石中銅礦物主要以斑銅礦和黃銅礦等形式填充于黃鐵礦及其他脈石礦物的裂隙間，鉬礦物主要以輝鉬礦的形式呈細(xì)脈狀、星點(diǎn)狀稀散分布于礦石中，少部分鉬礦物以微細(xì)包裹體形式存在。

3 選礦試驗(yàn)

“銅鉬混浮—銅鉬分離”是目前銅鉬礦石浮選研究和生產(chǎn)實(shí)踐常用的工藝流程［2］。結(jié)合試驗(yàn)礦樣銅、鉬含量較低、共生關(guān)系密切復(fù)雜、嵌布粒度較細(xì)的性質(zhì)，采用“銅鉬混浮—銅鉬分離”工藝流程可避免銅、鉬礦物充分解離時(shí)的磨細(xì)作業(yè)，在降低能耗的同時(shí)，也減少了細(xì)磨時(shí)礦石泥化對(duì)浮選環(huán)境的影響［3］。

3.1 銅鉬混浮試驗(yàn)

3.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

合理的磨礦細(xì)度可兼顧礦物解離效果與能耗間的關(guān)系，對(duì)于銅鉬混浮而言，通過(guò)控制好磨礦細(xì)度還能在此過(guò)程中有效拋尾，對(duì)后續(xù)浮選過(guò)程中藥劑添加量以及銅鉬分離時(shí)的再磨作業(yè)均有積極的意義。試驗(yàn)固定條件石灰用量2000g/t，以自行復(fù)配藥劑L03為捕收劑，用量80g/t，起泡劑2#油30g/t，試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

圖1 混浮條件試驗(yàn)工藝流程圖

表4 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果 %

由表4中試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，銅鉬粗精礦中銅和鉬的品位均有所提高，二者回收率均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，鉬回收率的變化較為明顯，在磨礦細(xì)度為-200目占78%時(shí)，指標(biāo)達(dá)到最佳，說(shuō)明此時(shí)銅鉬礦物解離效果較好。因此，確定銅鉬混合粗選的磨礦細(xì)度為-200目78%。

3.1.2 石灰用量試驗(yàn)

石灰來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，在硫化銅等礦物的浮選中常用以調(diào)漿以保證藥劑處于合理的酸堿度條件下，同時(shí)對(duì)黃鐵礦等礦物也具有較好的抑制效果。試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度-200目78%，捕收劑L03用量80g/t，起泡劑2#油30g/t，考察石灰用量對(duì)銅鉬粗精礦指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)圖2中試驗(yàn)結(jié)果可知，石灰的添加有利于浮選指標(biāo)的提高。隨著石灰用量的增加，銅、鉬品位隨之提高，二者回收率呈先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)石灰用量為2000g/t時(shí)，回收率達(dá)到最高，繼續(xù)增大石灰用量，回收率有所降低。由此確定石灰最佳用量2000g/t。

3.1.3 捕收劑用量試驗(yàn)

試驗(yàn)以自行復(fù)配的藥劑L03作為粗選捕收劑，在前期探索中已證實(shí)其捕收效果相對(duì)常用的丁基黃藥、丁銨黑藥等單一藥劑較好，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行L03用量試驗(yàn)。試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度-200目78%，石灰用量2000g/t，起泡劑2#油30g/t，試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 L03用量試驗(yàn)結(jié)果

由試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著捕收劑L03用量的增加，混合粗精礦中的銅、鉬品位呈逐漸下降的趨勢(shì)，回收率則呈逐漸升高的趨勢(shì)。當(dāng)L03用量為100g/t時(shí)，浮選指標(biāo)相對(duì)較好，繼續(xù)增大捕收劑L03的用量，回收率變化不明顯，因此確定捕收劑L03用量為100g/t。

3.2 銅鉬分離試驗(yàn)

經(jīng)系統(tǒng)的浮選試驗(yàn)，確定銅鉬混浮試驗(yàn)采用“一粗三精二掃”的試驗(yàn)流程。在銅鉬分離試驗(yàn)中，以一次粗選、三次精選的銅鉬混合精礦作為給礦，考察再磨細(xì)度、水玻璃等條件對(duì)銅鉬分離的影響。

3.2.1 再磨細(xì)度試驗(yàn)

再磨作業(yè)在銅鉬分離過(guò)程中可使銅鉬礦物進(jìn)一步解離而便于分離，同時(shí)也起到了脫藥的作用［4］。試驗(yàn)固定硫化鈉用量800g/t，水玻璃用量600g/t，捕收劑煤油用量15g/t，起泡劑2#油10g/t，試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 再磨細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果 %

圖4 銅鉬分離試驗(yàn)工藝流程圖

由表中試驗(yàn)結(jié)果可知，再磨細(xì)度的增加有利于鉬粗精礦品位和回收率的提高，其原因主要是鉬礦物在再磨過(guò)程中進(jìn)一步解離而得以回收。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，確定再磨細(xì)度為-325目占90%。

3.2.2 水玻璃用量試驗(yàn)

試驗(yàn)共有兩段磨礦作業(yè)，對(duì)促進(jìn)目的礦物的解離和浮選指標(biāo)的提高起到了保障作用，但在此過(guò)程中，部分脈石礦物發(fā)生了過(guò)磨而泥化，對(duì)浮選環(huán)境存在不利影響。水玻璃是浮選中常用的分散劑，同時(shí)對(duì)硅酸鹽等脈石礦物具有一定的抑制效果，有研究表明，銅鉬分離時(shí)加入一定量的水玻璃有利于降低鉬精礦雜質(zhì)含量，還可以提高輝鉬礦的回收率［5］。試驗(yàn)考察水玻璃對(duì)浮選指標(biāo)的影響，固定條件：再磨細(xì)度-325目90%，硫化鈉用量800g/t，捕收劑煤油用量15g/t，起泡劑2#油10g/t。試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)圖中試驗(yàn)結(jié)果可知，添加水玻璃的有利于銅鉬分選的效果，說(shuō)明水玻璃起到了分散礦泥及抑制脈石的作用，在一定程度上改善了浮選環(huán)境。當(dāng)水玻璃用量為600g/t時(shí)，鉬回收率達(dá)到最高，此時(shí)鉬粗精礦中含銅相對(duì)較低。綜合考慮，最終確定水玻璃用量為600g/t。

3.2.3 硫化鈉用量試驗(yàn)

硫化鈉在銅鉬分離是常用的銅礦物抑制劑［6］，試驗(yàn)考察了硫化鈉用量對(duì)浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)固定條件：再磨細(xì)度-325目90%，水玻璃用量600g/t，捕收劑煤油用量15g/t，起泡劑2#油10g/t。試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果 %

由試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著硫化鈉用量的增加，鉬粗精礦中銅含量逐漸降低，鉬品位逐漸升高，鉬回收率變化不大。當(dāng)硫化鈉用量為800g/t時(shí)，浮選指標(biāo)相對(duì)較好，繼續(xù)增加硫化鈉用量，回收率有所降低。因此，確定硫化鈉用量為800g/t。

3.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全閉路浮選試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖6，試驗(yàn)結(jié)果列于表7。

表7 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

圖6 閉路浮選試驗(yàn)流程圖

4 結(jié)論

（1）陜西某斑巖型銅鉬礦礦含銅0.32%、含鉬0.048%，二者含量均較低。原礦中礦物組成復(fù)雜，嵌布粒度細(xì)且不均勻，銅鉬選礦分離存在一定的難度。

（2）試驗(yàn)采用“銅鉬混浮—銅鉬分離”的工藝流程，在混浮試驗(yàn)過(guò)程中使用復(fù)配藥劑L03作為捕收劑，對(duì)銅、鉬礦捕收效果較好；銅鉬分離段以煤油作為輝鉬礦的捕收劑，以硫化鈉作為銅礦物抑制劑，同時(shí)以水玻璃作為礦泥分散劑和硅酸鹽脈石礦物的抑制劑，最終閉路浮選試驗(yàn)得到了銅品位18.82%，銅回收率85.35%的銅精礦和鉬品位47.14%、鉬回收率79.24%的鉬精礦，選別效果較為理想，可為該類礦石的回收利用提供技術(shù)參考。