某高硫低銅難選礦石工藝礦物學(xué)及選礦試驗研究

鐘業(yè)康

（銅陵有色金屬集團控股有限公司銅山銅礦分公司，安徽 銅陵 244000）

某開采多年的礦山，隨著開采深度的增加，其礦石中銅硫含量的波動較大，其硫銅比介于15到50之間，嚴重影響生產(chǎn)指標的穩(wěn)定性[1]。鑒于礦石中硫銅比較大時生產(chǎn)指標一般較差，且出現(xiàn)的頻次較高，因此開展了高硫低銅礦石的試驗研究工作，確定該類型礦石適宜的生產(chǎn)工藝流程及條件。

1 礦石工藝礦物學(xué)研究

1.1 礦石化學(xué)多元素及主要元素物相分析

礦石多元素分析結(jié)果見表1，銅、硫礦物的粒度組成見表2、表3。

表1 礦石多元素分析結(jié)果

表2 銅元素化學(xué)物相分析結(jié)果

表3 硫元素化學(xué)物相分析結(jié)果

該礦石原礦含銅0.575%、含硫25.13%；銅主要以硫化銅的形式存在，其中91.13%的銅為原生硫化銅；硫主要為硫化物。

1.2 銅硫礦物的嵌布特征

礦石中的銅礦物絕大部分為黃銅礦，另有微量的斑銅礦、銅藍、黝銅礦以及輝銅礦等。礦石中的硫化鐵礦物大部分為白鐵礦。

礦石中的黃銅礦主要呈不規(guī)則狀嵌布，其粒度分布很不均勻。礦石中的黃銅礦與硫化鐵礦物的嵌布關(guān)系非常密切，多表現(xiàn)為黃銅礦與白鐵礦以不規(guī)則邊界共生或者相互包裹形成復(fù)雜的嵌布關(guān)系，另有少量黃銅礦呈細脈狀穿插于白鐵礦內(nèi)，粗粒黃銅礦中也可見白鐵礦、黃鐵礦以細脈狀充填交代。

礦石中的白鐵礦主要呈粒狀、不規(guī)則狀嵌布在脈石礦物中，少量以細脈狀嵌布；其中部分以粗粒嵌布的白鐵礦壓碎結(jié)構(gòu)較為發(fā)育，其裂隙或空洞常被脈石礦物充填；另有一部分微細粒白鐵礦呈自形、半自形結(jié)構(gòu)，常以稠密浸染狀或者星點狀嵌布[2]。

1.3 銅硫礦物的嵌布粒度

礦石中重要金屬礦物的嵌布粒度是確定礦石磨礦工藝和磨礦細度的重要依據(jù)，礦石中的硫化銅礦物（黃銅礦、斑銅礦、銅藍等硫化銅礦物）、硫化鐵礦物（白鐵礦、黃鐵礦）的粒度組成及其分布特征見表4。

表4 硫化銅及硫化鐵礦物的粒度組成/%

由粒度分布特征表可知，礦石中的硫化銅礦物粒度分布不均，主要以中、細粒嵌布，少量以粗粒嵌布，其中有50.79%分布在0.020mm～0.100mm之間；硫化鐵礦物同樣主要以中、細粒嵌布，其次以粗粒嵌布。

1.4 磨礦產(chǎn)品中礦物解離度特征

為了解磨礦產(chǎn)品中硫化銅礦物（黃銅礦、斑銅礦、銅藍等）、硫化鐵礦物（白鐵礦、黃鐵礦）的單體解離特性，對原礦不同磨礦細度產(chǎn)品中銅硫礦物的單體解離度進行了系統(tǒng)的測定，其結(jié)果見表5及表6。

表5 不同磨礦條件下硫化銅礦物的解離特征/%

表6 不同磨礦條件下硫化鐵礦物的解離特征/%

從表中可以看出，當(dāng)磨礦細度為-0.074mm占77.9%時，礦石中硫化銅礦物的單體解離度只有49.61%，單體解離較差，其連生體中有一半左右以與硫化鐵礦物連生的形式存在[3]。礦石中的銅礦物和硫礦物均有部分以微細粒嵌布于脈石礦物中，對銅、硫最終的回收率也會造成一定的影響。

2 選礦試驗研究

在條件試驗的基礎(chǔ)上，進行了閉路試驗，閉路試驗采用銅硫混合浮選-中礦再磨再選的工藝流程。試驗工藝流程及藥劑制度見圖1，試驗結(jié)果見表7。

圖1 閉路試驗工藝流程及藥劑制度

表7 閉路試驗結(jié)果

閉路試驗結(jié)果顯示，最終獲得的總銅精含銅16.12%，銅回收率86.53%，硫精礦含硫41.85%、含銅0.108%，硫回收率88.78%，混浮尾礦含銅0.046%。

3 結(jié)論

（1）該礦石原礦含銅0.575%、含硫25.13%；銅主要以硫化銅的形式存在，其中91.13%的銅為原生硫化銅；硫主要為硫化物[4,5]。

（2）礦石中的銅礦物絕大部分為黃銅礦，其粒度分布很不均勻，主要以中、細粒嵌布，少量以粗粒嵌布；礦石中的硫化鐵礦物大部分為白鐵礦，硫礦物同樣主要以中、細粒嵌布，其次以粗粒嵌布。礦石中的銅礦物和硫礦物均有部分以微細粒嵌布于脈石礦物中，對銅、硫最終的回收率也會造成一定的影響。

（3）閉路試驗最終獲得的總銅精含銅16.12%，銅回收率86.53%，硫精礦含硫41.85%、含銅0.108%，硫回收率88.78%，混浮尾礦含銅0.046%。

（4）針對該類型礦石的銅硫選別，關(guān)鍵工藝條件主要體現(xiàn)在兩個方面：一是適宜的一段以及再磨的磨礦細度，使銅硫礦物與脈石、銅硫礦物之間達到適宜的解離，另一個方面是再磨再選的粗掃選pH值以及捕收劑的選擇。兩個條件同時達到最優(yōu)，該類型難選礦石就會獲得較好的銅硫選別指標。