剛果（金）某難選含碳硫化銅礦浮選探索試驗(yàn)研究①

黃 剛，杜延雷，齊越超

（1.綠紗礦業(yè)股份有限公司，剛果（金）加丹加??；2.廣東省科學(xué)院資源利用與稀土開(kāi)發(fā)研究所，廣東 廣州510650；3.廣州粵有研礦物資源科技有限公司，廣東 廣州510650）

近幾年，在國(guó)內(nèi)外發(fā)現(xiàn)大量的含碳銅鉛鋅或銅鈷礦石［1-3］，雖然這類(lèi)礦石中有價(jià)元素含量較高，但也存在大量細(xì)?；蛭⒓?xì)粒嵌布的碳質(zhì)物，碳質(zhì)物影響有價(jià)礦物的可浮性，或造成浮選成本過(guò)高，成為目前選礦領(lǐng)域難以解決的一個(gè)難題［4-6］。本文根據(jù)剛果（金）某硫化銅與碳質(zhì)脈石礦物的工藝礦物學(xué)關(guān)系，采用新型起泡劑GYG進(jìn)行選礦試驗(yàn)研究，考察了磨礦細(xì)度、浮選工藝、起泡劑種類(lèi)及用量對(duì)含碳硫化銅浮選指標(biāo)的影響，并探究了降低含碳硫化銅浮選成本的有效途徑。

1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)樣品采自剛果（金）加丹加省，礦石中銅礦物種類(lèi)較多，以黃銅礦為主，其次為斑銅礦、輝銅礦，少量銅藍(lán)，并存在少量氧化銅礦物，包括黑銅礦、赤銅礦、孔雀石等；脈石礦物中富含有機(jī)碳，其次為白云石、絹云母和石英；礦石氧化率大于20%。原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1，原礦銅物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）／%

表2 原礦銅物相分析結(jié)果

礦石中銅礦物最顯著的特點(diǎn)是嵌布粒度較不均勻。黃銅礦為礦石中的主要銅礦物，金屬光澤、不透明、性脆。礦石賦礦巖石主要為白云巖和碳質(zhì)板巖，基于兩種巖性的差異性，受白云巖和碳質(zhì)板巖縫隙空間大小的控制，黃銅礦粒度大小較不均勻，總體以中細(xì)粒為主，部分浸染狀分布的銅礦物嵌布粒度較微細(xì)。

礦石中還有少量其他銅礦物，包括斑銅礦、輝銅礦、自然銅、赤銅礦、硅孔雀石、黑銅礦、水鈷礦、銅鈷硬錳礦等，這些銅礦物大多呈微細(xì)?；蚰z態(tài)狀分散于脈石礦物中。

主要脈石礦物為白云石、石英、絹云母、有機(jī)碳等。礦石中有機(jī)碳含量較多，主要是在還原環(huán)境下沉積的有機(jī)質(zhì)，也是碳質(zhì)板巖的特征物質(zhì)組成之一，多數(shù)以微細(xì)質(zhì)點(diǎn)分散于碳質(zhì)板巖中，與板巖中絹云母混雜，具有易浮性和吸附性，一方面干擾銅分選，另一方面吸附藥劑，增大藥劑用量。

2 試驗(yàn)研究

2.1 浮選工藝流程探索試驗(yàn)

含碳硫化銅礦浮選的主要問(wèn)題是碳質(zhì)物和硫化銅礦物的可浮性差異，以及碳質(zhì)物與硫化銅礦物的嵌布關(guān)系。采用3種浮選工藝進(jìn)行工藝流程探索試驗(yàn)：直接浮銅工藝、抑碳?浮銅工藝和預(yù)先脫碳?浮銅工藝。給礦為磨至-0.074 mm粒級(jí)占75.43%的原礦樣品，藥劑制度和試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 工藝流程探索試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，抑碳?浮銅或預(yù)先脫碳?浮銅效果都不理想，這可能是因?yàn)椋孩僭摰V石硫化銅礦與碳質(zhì)物可浮性接近，且兩者都非常易?。虎诹蚧~與碳質(zhì)物共生關(guān)系復(fù)雜，由于原礦銅礦物嵌布粒度較不均勻，部分細(xì)粒銅礦物與碳質(zhì)物連生，不論抑碳工藝或者預(yù)先脫碳工藝都將造成這部分銅礦物的損失，導(dǎo)致銅精礦中銅回收率下降。

該礦石性質(zhì)復(fù)雜，且含碳過(guò)高，抑碳?浮銅或預(yù)先脫碳?浮銅工藝并不能降低捕收劑和抑制劑用量，使用抑制劑或增加脫碳工藝流程反而使浮選成本更高。確定工藝流程為直接浮選。

2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

硫化銅礦物充分單體解離、盡量減少過(guò)粉碎是保證銅有效回收的先決條件。捕收劑丁基黃藥用量800 g／t、起泡劑2＃油用量600 g／t，按圖1所示流程進(jìn)行了磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，隨磨礦細(xì)度增加，銅精礦品位和回收率均呈先上升后下降的趨勢(shì)。雖然增加磨礦細(xì)度有利于提高銅礦物單體解離度，但也會(huì)產(chǎn)生更多細(xì)粒碳質(zhì)物以及過(guò)磨現(xiàn)象，增加浮選藥劑消耗，導(dǎo)致浮選指標(biāo)下降。這一現(xiàn)象在閉路試驗(yàn)中會(huì)更加嚴(yán)重。綜合考慮磨礦成本、浮選成本以及碳質(zhì)物的影響，確定該含碳硫化銅的磨礦細(xì)度為-0.074 mm粒級(jí)占75.43%，此時(shí)銅精礦品位15.41%、回收率77.83%。工業(yè)生產(chǎn)中適當(dāng)降低磨礦細(xì)度，有利于提升浮選指標(biāo)并降低綜合成本。

圖1 試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

2.3 起泡劑種類(lèi)及用量試驗(yàn)

硫化銅礦石中大量的碳質(zhì)物對(duì)浮選藥劑消耗較大，對(duì)起泡劑消耗尤為嚴(yán)重。起泡劑GYG是廣州粵有研礦物資源科技有限公司根據(jù)含碳礦石性質(zhì)研發(fā)的一種新型起泡劑，該起泡劑為混合醇與烴油的混合物，具有活性好、起泡能力強(qiáng)、泡沫穩(wěn)定、夾帶較少等特點(diǎn)。磨礦細(xì)度-0.074 mm粒級(jí)占75.43%、捕收劑丁基黃藥用量800 g／t，比較了新型起泡劑GYG和2＃油對(duì)浮選指標(biāo)的影響，結(jié)果見(jiàn)表4。結(jié)果表明，與2＃油相比，GYG起泡劑活性更好，浮選指標(biāo)相近時(shí)，GYG用量比2＃油用量減少了50%，且浮選過(guò)程中泡沫夾帶更少，有利于提高精礦品位。使用新型起泡劑GYG是降低藥劑成本的有效途徑之一。

表4 起泡劑對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

2.4 閉路流程試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3。采用新型起泡劑GYG，可以獲得銅品位27.13%、回收率77.99%的合格銅精礦。

表5 閉路試驗(yàn)結(jié)果

圖3 閉路試驗(yàn)流程

3 結(jié) 論

1）剛果（金）某含碳硫化銅礦石中銅礦物種類(lèi)較多，以黃銅礦為主，其次為斑銅礦、輝銅礦，并存在少量黑銅礦、赤銅礦、孔雀石等氧化銅礦物；脈石礦物主要為有機(jī)碳、白云石、絹云母和石英；礦石氧化率大于

20%。

2）由于礦石性質(zhì)復(fù)雜，抑碳?浮銅或預(yù)先脫碳?浮銅工藝無(wú)法提高選礦指標(biāo)或降低生產(chǎn)成本；適當(dāng)降低磨礦細(xì)度，有利于提升浮選指標(biāo)并降低綜合成本。

3）新型起泡劑GYG活性好、泡沫穩(wěn)定，在浮選指標(biāo)相近時(shí)，其用量是2＃油用量的50%，且浮選過(guò)程中泡沫夾帶更少，有利于提高精礦品位。以GYG為起泡劑，閉路試驗(yàn)可獲得銅品位27.13%、回收率77.99%的合格銅精礦。使用新型起泡劑，是提升浮選指標(biāo)并降低綜合成本的有效途徑之一。