某銅冶煉渣選銅試驗(yàn)

劉國(guó)晨

（紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司）

近年來(lái)，隨著全球?qū)︺~需求的不斷增加和優(yōu)質(zhì)銅資源量的不斷減少，以及全球?qū)ΦV山環(huán)境治理的日益嚴(yán)苛，人們對(duì)二次資源開發(fā)越來(lái)越重視，銅冶煉渣選銅也就成為了人們研究的熱點(diǎn)［1-3］。

本文將介紹某銅冶煉渣選礦工藝研究情況。

1 試樣

試樣為某銅冶煉廠鼓風(fēng)爐渣的水淬物，其成分復(fù)雜，外表光滑偏硬，肉眼可見石英等硅酸鹽類礦物；試樣中存在少量自然銅顆粒，呈細(xì)粒不規(guī)則狀。試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

由表1可以看出，銅為主要有價(jià)金屬，是選礦回收的主要對(duì)象。

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試樣粒度篩析結(jié)果見表2。

由表2可以看出，試樣中的銅在-0.15 mm粒級(jí)有明顯的富集現(xiàn)象。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

鑒于該冶煉渣中的銅主要呈金屬單質(zhì)和氧化銅礦物的形式存在，且銅金屬及銅礦物與石英等脈石礦物的密度和可浮性的存在差異，因此考慮常用搖床重選與浮選工藝回收試樣中的銅。

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2.1 搖床重選試驗(yàn)

為了盡可能通過(guò)重選工藝回收銅，銅礦物的充分解離非常必要。因此，對(duì)不同磨礦細(xì)度下的試樣進(jìn)行了搖床重選試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

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由表3可以看出，磨礦細(xì)度從-0.074 mm74.10%提高至-0.074 mm92.20%，均未能獲得明顯富集或反富集的產(chǎn)品。因此，試樣采用搖床重選工藝回收銅不可行。

2.2 浮選條件試驗(yàn)

浮選工藝條件試驗(yàn)流程見圖1。

2.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

目的礦物的單體解離是進(jìn)行浮選回收的前提條件［4-5］，因此，首先進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)。磨礦細(xì)度試驗(yàn)固定粗選1硫化鈉用量250 g/t，Z-200用量150 g/t，2#油用量40 g/t；粗選2的Z-200用量80 g/t，2#油用量20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

由圖2可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，粗精礦銅品位及回收率均呈先升高后降低的趨勢(shì)。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm85%。

2.2.2 硫化鈉用量試驗(yàn)

參考相關(guān)文獻(xiàn)，銅冶煉渣的浮選通常以硫化鈉為調(diào)整劑，少量使用既能調(diào)節(jié)礦漿的pH值，又能活化目的礦物［6-7］。

硫化鈉用量試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm85%，粗選1的Z-200用量150 g/t，2#油用量40 g/t；粗選2的Z-200用量80 g/t，2#油用量20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3可以看出，隨著硫化鈉用量的增大，粗精礦銅品位和回收率均先上升后下降，硫化鈉用量為200 g/t時(shí)的粗精礦指標(biāo)最好，對(duì)應(yīng)的粗精礦銅品位為13.61%、回收率為72.64%。因此，確定硫化鈉用量為200 g/t。

2.2.3 捕收劑種類及用量試驗(yàn)

大部分銅冶煉渣浮選時(shí)所采用的捕收劑是丁基黃藥［8-9］，但丁基黃藥本身有刺激性氣味，且使用時(shí)泡沫易發(fā)粘；與Z-200相比，其捕收能力強(qiáng)但選擇性略差［10-12］。因此，有必要確定適宜的捕收劑及其用量。捕收劑種類及用量試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占85%，粗選1硫化鈉用量200 g/t，2#油用量為40 g/t；粗選2的2#油用量為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

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由表4可以看出，應(yīng)用丁基黃藥可以獲得更高的精礦品位，應(yīng)用Z-200可以獲得更高的回收率。隨著丁基黃藥用量的增加，精礦品位和回收率均明顯上升，用量為200+100 g/t時(shí)的粗精礦指標(biāo)較高；隨著Z-200用量的增加，精礦品位和回收率變化均不大，用量為120+60 g/t時(shí)的粗精礦指標(biāo)較高。綜合考慮，選用Z-200為捕收劑，粗選1用量為120 g/t、粗選2用量為60 g/t。

2.2.4 礦漿濃度試驗(yàn)

冶煉渣的浮選礦漿濃度一般高于原生礦石浮選礦漿濃度，以確保浮選過(guò)程中呈干涉沉降狀態(tài)，避免礦漿分層和沉槽，尤其是對(duì)于設(shè)置了快速浮選的工藝；但浮選礦漿濃度太高泡沫層易夾帶脈石或礦泥，影響精礦質(zhì)量［13］，因此進(jìn)行礦漿濃度試驗(yàn)非常必要。浮選礦漿濃度試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度-0.074 mm占85%，粗選1硫化鈉用量200 g/t，Z-200用量120 g/t，2#油用量為40 g/t；粗選2的Z-200用量60 g/t，2#油用量為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可以看出，隨著浮選礦漿濃度的提高，粗精礦銅品位及回收率均先升高后降低，變化趨勢(shì)的拐點(diǎn)在礦漿濃度為40%時(shí)，因此確定浮選礦漿濃度為40%。

2.3 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖5，結(jié)果見表5。

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采用圖5所示的流程處理試樣，可獲得銅品位49.58%、回收率79.03%的銅精礦，尾礦銅品位降至0.40%。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）某銅冶煉廠鼓風(fēng)爐水淬渣成分復(fù)雜，肉眼可見石英等硅酸鹽類礦物及少量自然銅顆粒，銅礦物是試樣中的有價(jià)成分，呈細(xì)粒不規(guī)則狀嵌布，在-0.15 mm粒級(jí)有明顯的富集現(xiàn)象。

（2）試樣采用搖床重選工藝處理，無(wú)法獲得富集或反富集產(chǎn)品。

（3）在磨礦細(xì)度-0.074 mm 85%條件下，采用2粗3精2掃、中礦順序返回閉路浮選流程處理試樣,可獲得銅品位49.58%、回收率79.03%的銅精礦，尾礦銅品位降至0.40%。。