河北某低品位銅鉬礦選礦試驗(yàn)研究

郭秀平，龐玉榮，龐雪敏，齊向紅，葛　敏

(國土資源部保定地質(zhì)礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心，河北 保定 071051)

河北某低品位銅鉬礦選礦試驗(yàn)研究

郭秀平，龐玉榮，龐雪敏，齊向紅，葛敏

(國土資源部保定地質(zhì)礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心，河北 保定 071051)

摘要：河北某銅鉬礦主要有用礦物為黃銅礦和輝鉬礦，二者含量較低，且與脈石礦物緊密鑲嵌。對(duì)該礦石進(jìn)行了磨選工藝技術(shù)條件研究，結(jié)果表明采用“粗磨-銅鉬混合浮選-混合精礦再磨-銅鉬分離”的工藝流程，獲得銅精礦品位Cu25.32%、銅回收率89.04%；鉬精礦品位Mo 8.52%、鉬回收率為84.35%。

關(guān)鍵詞：銅鉬混合浮選；再磨；銅鉬分離

河北某銅鉬礦是綜合性礦床，只有充分地綜合利用該礦床的主要和次要組分才是合理的。礦物原料加工技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)該是結(jié)合環(huán)境保護(hù)，擴(kuò)大礦物資源，不斷提高其有價(jià)元素利用的綜合系數(shù)，最大限度地綜合回收，這是礦山發(fā)展的主要趨勢。所以，解決銅鉬綜合利用問題，不僅充分合理地利用有限的礦物資源，同時(shí)還可以取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

研究結(jié)果表明，礦石中主要有用元素是銅、鉬，可以綜合回收的伴生有益元素包括金和銀。采用銅鉬混合浮選工藝獲得了Cu含量20.25%、Mo含量0.85%的銅鉬混合精礦，二者的回收率分別為89.53%和86.66%；混合精礦中Au和Ag的含量分別為6.05g/t和60g/t，回收率分別為95.59%和20.61%。銅鉬分離后銅精礦含Cu25.32%、銅回收率89.04%；鉬精礦含Mo8.52%、鉬回收率為84.35%。

1礦石性質(zhì)

河北某銅鉬礦為斑巖型礦床，因含礦巖石的后期蝕變強(qiáng)烈，原巖發(fā)生了很大的變化，所以該礦石礦物種類較多。非金屬礦物含量多，且復(fù)雜；金屬礦物含量低，較為簡單。

非金屬礦物主要有：蝕變的鉀長石、斜長石、石英、絹云母、黝簾石、硬石膏、石膏、纖閃石、蛇紋石、滑石、白云石、陽起石、方解石碳酸鹽礦物以及偶見的鋯石、磷灰石、金紅石等。

金屬礦物主要有：黃銅礦、磁鐵礦和黃鐵礦以及輝鉬礦，偶見閃鋅礦、方鉛礦等。礦石中的銅主要以原生硫化銅的形式存在，鉬以輝鉬礦的形式存在，兩者含量均達(dá)到了工業(yè)品位的要求，所以銅鉬為主要的回收對(duì)象；金、銀可被富集在銅鉬精礦中，在冶煉過程中加以回收。

2選礦試驗(yàn)

斑巖型銅礦是世界上最重要的銅礦類型，常常伴生有鉬，但是該類型礦石中銅和鉬的含量一般較低。通常采用銅鉬混合浮選工藝，原則是浮凈銅，盡量多回收鉬。為了抑制黃鐵礦，介質(zhì)的pH值一般保持在堿性范圍內(nèi)，視黃鐵礦的多少及其可浮性而定。但是輝鉬礦的浮選受介質(zhì)酸堿度的影響很大，最佳pH為8.5。銅鉬混浮常用的藥劑是黃藥、丁胺黑藥、煤油、松油和石灰[1]。

根據(jù)礦石性質(zhì)的研究結(jié)果知，礦石中銅和鉬的賦存狀態(tài)為黃銅礦和輝鉬礦，兩者和硫的含量均較低，因此宜采用“銅鉬混合浮選-粗精礦再磨-銅鉬分離”的工藝流程，首先在較粗的磨礦細(xì)度下對(duì)銅鉬進(jìn)行混合浮選，盡可能獲得高的回收率，然后粗精礦再磨，最后進(jìn)行銅鉬分離，得到最終的銅精礦和鉬精礦。

表1　原礦多項(xiàng)分析結(jié)果/%

注：*單位為g/t。

表2　礦石銅鉬物相分析結(jié)果/%

2.1銅鉬捕收劑選擇

本次研究即采用上述工藝流程，以2#油為起泡劑、石灰為介質(zhì)pH調(diào)整劑。首先進(jìn)行乙黃、丁胺黑藥、PAC、丁胺黑藥+煤油、乙黃藥+煤油、煤油、Z200#等7種捕收劑混浮銅鉬的對(duì)比試驗(yàn)[2]。試驗(yàn)結(jié)果見圖1?？梢钥闯?，捕收劑丁胺黑藥、煤油對(duì)銅鉬的捕收效果較好，丁胺黑藥+煤油作捕收劑時(shí)銅回收率較高。丁胺黑藥與煤油混合用藥產(chǎn)生交互影響。

圖1　多種捕收劑混浮銅鉬對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

2.2磨礦細(xì)度試驗(yàn)

試驗(yàn)流程如圖2所示，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。藥劑制度為：石灰600g/t，丁胺黑藥+煤油(5g/t+150g/t，2號(hào)油40g/t)。

圖2　條件試驗(yàn)流程

圖3　磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著磨礦細(xì)度的增加，粗精礦中金屬回收率呈上升趨勢，當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)到-0.074mm含量74.0%時(shí)可以獲得滿意的回收效果。因此，第一段磨礦細(xì)度確定為-0.074mm含量74.0%。

2.3石灰用量試驗(yàn)

試驗(yàn)流程如圖2所示，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。固定條件：磨礦細(xì)度-200目(-0.074mm)74%；丁胺黑藥+煤油(5g/t+150g/t，2#油40g/t)。圖4試驗(yàn)結(jié)果說明，石灰的用量對(duì)銅、鉬的浮選指標(biāo)均有影響。隨著石灰用量的增加，銅鉬的品位及回收率逐漸提高，到800g/t后有下降趨勢。所以石灰的最佳用量確定為600g/t。

2.4捕收劑用量試驗(yàn)

丁胺黑藥對(duì)銅的浮選能力比較強(qiáng)，煤油對(duì)鉬的捕收能力較強(qiáng)，但兩種藥劑之間有交互作用。采用二因素二水平析因試驗(yàn)法，設(shè)每個(gè)因素考查兩個(gè)水平：煤油100和150g/t，丁胺黑藥0和5g/t，按交叉分組法組成22=4個(gè)試點(diǎn)，如圖5所示?？疾閮煞N藥劑對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程如圖2所示，試驗(yàn)結(jié)果見表3。固定條件：磨礦細(xì)度-0.074mm74%，石灰600g/t，2#油40g/t[3]。

圖4　石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

A-煤油，B-丁胺黑藥，1-代表低水平用量(100+0)g/t，2-代表高水平用量(150+5)g/t圖5　22析因試驗(yàn)

以εCu計(jì)算兩因素用量的主效應(yīng)，分別用A、B表示。

A=1/2(εCu2+εCu4)-1/2(εCu1+εCu3)=1/2(85.30+88.70)-1/2(85.84+89.94)=-0.89

B=1/2(εCu3+εCu4)-1/2(εCu1+εCu2)=1/2(89.94+88.70)-1/2(85.84+85.30)=3.75

AB=1/2(εCu2+εCu3)-1/2(εCu1+εCu4)=1/2(85.30+89.94)-1/2(85.84+88.70)=0.35

計(jì)算結(jié)果表明，三項(xiàng)效應(yīng)中黑藥效應(yīng)最顯著，A為負(fù)值，煤油用量取低值即100g/t，B為正值，黑藥用量取高值5g/t。

2.5斑巖型銅鉬礦閉路流程試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路流程試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路流程試驗(yàn)，藥劑制度及工藝流程見圖6，閉路流程試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表3　捕收劑二因素二水平析因試驗(yàn)結(jié)果

表4　斑巖型銅鉬礦閉路試驗(yàn)結(jié)果

3銅鉬混合精礦分離試驗(yàn)

銅鉬混合精礦分離試驗(yàn)主要對(duì)Na2S、水玻璃、巰基乙酸鈉用量進(jìn)行了條件試驗(yàn)，在條件試驗(yàn)確定的工藝及藥劑制度條件下進(jìn)行開路流程和閉路流程試驗(yàn)[4]，試驗(yàn)結(jié)果分別見表5、表6；工藝流程圖和數(shù)質(zhì)量流程圖分別見圖7、圖8。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，通過再磨浮選分離，銅鉬分離效果很好，銅精礦指標(biāo)較好，但鉬精礦品位太低。鏡下分析發(fā)現(xiàn)，鉬精礦中含有易浮的滑石、絹云母等礦物，這些雜質(zhì)與輝鉬礦的分離非常困難，鉬精礦品位不易提高。

4結(jié)論

1)河北某銅鉬礦為斑巖型礦床，礦石礦物種類較多，非金屬礦物含量多，較為復(fù)雜，但金屬礦物較為簡單。主要有用礦物為黃銅礦和輝鉬礦，與脈石礦物緊密鑲嵌，嵌布粒度細(xì)，且二者含量均較低。從原礦性質(zhì)看，可回收的有用元素為銅和鉬。

圖7　銅鉬分離開路試驗(yàn)流程

圖8　銅鉬分離閉路試驗(yàn)流程

表5　銅鉬分離開路流程試驗(yàn)結(jié)果

表6　銅鉬分離閉路流程試驗(yàn)結(jié)果

2)斑巖型銅鉬礦一般比較好選，采用“粗磨-銅鉬混合浮選-混合精礦再磨-銅鉬分離”的工藝流程是合理的。獲得銅精礦品位Cu25.32%、銅回收率89.04%；鉬精礦品位Mo8.52%、鉬回收率為84.35%。鉬精礦品位遠(yuǎn)未達(dá)標(biāo)，究查其原因主要是鉬精礦中含有易浮的滑石、絹云母等雜質(zhì)礦物，而且滑石與輝鉬礦自然可浮性極為相近，采用單一浮選法分離困難，作者雖采用了磁選管選別，但作用不顯著，因此應(yīng)對(duì)不合格的鉬精礦考慮其它選別方法除雜，讓鉬精礦品位達(dá)標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]王立剛，劉萬峰，孫志健，等.蒙古某銅鉬礦選礦工藝技術(shù)研究[J].有色金屬:選礦部分，2011(1)：10-13.

[2]王淀佐.礦物浮選和浮選藥劑[M].長沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社，1986.

[3]許時(shí)，等.礦石可選性研究[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1981.

[4]曾錦明，劉三軍，楊聰仁，等.云南某銅鉬礦選礦工藝研究[J].有色金屬：選礦部分，2012(3)：14-19.

Beneficitation test of a low grade copper-molybdenum ore from Hebei

GUO Xiu-ping，PANG Yu-rong，PANG Xue-min，QI Xiang-hong，GE Min

(Baoding Mineral Resources Surveillance Testing Centre，Ministry of Land and Resources，Baoding 071051，China)

Abstract:A copper-molybdenum mine of low grade in Hebei mainly exist in form of chalcopyrite and molybdenite，which have complex disseminated relationship with gangue minerals.The condition tests on the grinding-separation process are studied.The results show the flowsheet of “raw ores grinding-bulk flotation of Cu and Mo-regrinding composite concentrates-copper molybdenum separation”，the experiment index of concentrate grade of Cu at 25.32%，the recovery of Cu at 89.04%，concentrate grade of Mo at 8.52%，the recovery of Mo at 84.35%.

Key words：bulk flotation of Cu and Mo；regrinding；copper-molybdenum separation

收稿日期：2014-11-25

作者簡介：郭秀平(1966-)，男，內(nèi)蒙古卓資人，選礦高級(jí)工程師，河北省地礦中心實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任，從事選礦試驗(yàn)研究。

中圖分類號(hào)：TD952;TD954

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4051(2016)02-0125-04