某大型銅鉬礦銅鉬回收率提升試驗(yàn)研究*

范佳志，張志勇

(1.伊春鹿鳴礦業(yè)有限公司，黑龍江 伊春 152500；2.長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410012)

0 引言

鉬和銅是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的兩種金屬原料，鉬主要用于鋼鐵、石油、化工等行業(yè)，而銅則廣泛用于電氣、國防、機(jī)械制造等領(lǐng)域。目前銅鉬資源主要來源于斑巖型銅鉬礦[1-5]。我國雖是銅鉬資源大國，但銅鉬資源卻存在伴生嚴(yán)重、可浮性相近的問題，最大程度地實(shí)現(xiàn)銅鉬的有效分離一直是銅鉬浮選研究的難點(diǎn)[6-9]。本文在分析某大型復(fù)合型銅鉬礦礦石性質(zhì)的基礎(chǔ)上，對(duì)銅鉬粗選段的選礦藥劑和工藝條件進(jìn)行了探索研究，以期為銅鉬分離、精礦產(chǎn)品除雜、進(jìn)一步提高精礦品位和選礦回收率提供依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)礦樣取自某大型銅鉬礦，試樣中鉬礦物只有輝鉬礦，銅礦物主要有黃銅礦和自然銅，其余金屬礦物主要為黃鐵礦。黃鐵礦多呈它形粒狀產(chǎn)出，與輝鉬礦、黃銅礦共生或沿巖石微裂縫呈微脈狀分布。試樣的多元素分析結(jié)果見表1。

表1 試樣的多元素分析結(jié)果 單位：%

該銅鉬礦選礦廠鉬銅粗選段流程為銅鉬快速浮選-鉬銅粗選-預(yù)精選，鉬銅浮選指標(biāo)見表2。

表2 現(xiàn)場鉬銅粗選段浮選指標(biāo) 單位：%

2 鉬銅粗選段浮選試驗(yàn)結(jié)果與討論

針對(duì)該礦石特點(diǎn)，采用“鉬異步浮選-鉬銅混合浮選-鉬精選-鉬精選尾礦銅浮選”工藝流程進(jìn)行選礦試驗(yàn)研究，本文僅討論鉬銅粗選段浮選試驗(yàn)條件。試驗(yàn)流程見圖1。

圖1 鉬銅粗選段浮選工藝流程

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在浮選給礦礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%且不加入調(diào)整劑的條件下，考查磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響，藥劑制度如圖1所示，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 鉬銅粗選段磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果 單位：%

由表3可知，即使磨礦細(xì)度較粗也能取得較好的浮選指標(biāo)，綜合考慮鉬粗精礦和鉬銅粗精礦的Mo、Cu回收率和品位，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm質(zhì)量分?jǐn)?shù)占60.65%。

2.2 礦漿pH調(diào)整劑用量試驗(yàn)

硫化礦物浮選性能與礦漿pH密切相關(guān)[10]。以碳酸鈉為礦漿pH調(diào)整劑，在浮選給礦礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%以及如圖1所示的藥劑制度下，考查礦漿pH對(duì)浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 鉬銅粗選段碳酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，在pH為6.8(碳酸鈉用量為0)時(shí)，采用現(xiàn)有的藥劑制度就可以取得較好的浮選指標(biāo)。此外，添加碳酸鈉不利于尾礦沉降，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)尾水回用困難，因此不建議采用碳酸鈉作為粗選礦漿pH調(diào)整劑。

2.3 給礦礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)試驗(yàn)

不添加礦漿pH調(diào)整劑，在如圖1所示的藥劑制度下，考查給礦礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 鉬銅粗選段礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)試驗(yàn)結(jié)果 單位：%

由表5可知，隨著礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，粗精礦(鉬粗精礦+鉬銅粗精礦)的Mo、Cu品位均呈下降趨勢(shì)，Mo回收率變化較小，Cu回收率先上升后下降，綜合考慮確定給礦礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%。

2.4 鉬捕收劑種類試驗(yàn)

輝鉬礦可浮性好，是一種易于浮選的硫化礦物[11-12]。以煤油、柴油、Pm為鉬捕收劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，其中Pm為廣東省資源綜合利用研究所研制的輝鉬礦捕收劑，主要成分為石油芳香烴、環(huán)烷烴等[13-14]。在給礦礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%、不使用調(diào)整劑以及在圖1所示的藥劑制度下，考查了鉬捕收劑種類對(duì)浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 鉬捕收劑試驗(yàn)結(jié)果

由表6可知：采用柴油作捕收劑時(shí)，粗精礦(鉬粗精礦+鉬銅粗精礦)的Mo、Cu回收率雖較高，但品位低，藥劑選擇性較差；采用煤油與Pm作捕收劑時(shí)，選別指標(biāo)相近。Pm作為一種疏水性捕收劑，可以通過疏水作用選擇性地吸附在輝鉬礦表面，改善其表面的疏水性；采用Pm作捕收劑有利于提高M(jìn)o品位，當(dāng)對(duì)鉬精礦品位要求較高時(shí)，可考慮采用Pm作捕收劑。鑒于煤油更為常用，且選廠現(xiàn)有流程采用煤油為鉬捕收劑，因此確定后續(xù)試驗(yàn)采用煤油作為鉬捕收劑。

2.5 煤油用量試驗(yàn)

選擇給礦礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%，不使用調(diào)整劑，在圖1所示的藥劑制度下，考查煤油用量對(duì)浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 煤油用量試驗(yàn)結(jié)果

由表7可知，隨著煤油用量的增加，鉬、銅在粗選段尾礦中的損失逐漸減小，粗精礦(鉬粗精礦+鉬銅粗精礦)的Mo、Cu品位逐漸下降，Mo、Cu回收率先逐漸升高后趨于平穩(wěn)。綜合考慮確定煤油用量為184 g/t。

2.6 起泡劑2#油用量試驗(yàn)

選擇給礦礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%，在圖1所示的藥劑制度下以起泡劑2#油用量作為單因素變量，考查其對(duì)浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 2#油用量試驗(yàn)結(jié)果

由表8可知，隨著2#油用量的增加，鉬、銅在粗選段尾礦中的損失先減小后趨于穩(wěn)定，粗精礦(鉬粗精礦+鉬銅粗精礦)的Mo、Cu品位逐漸下降，Mo回收率先升高后趨于穩(wěn)定，Cu回收率逐漸升高。綜合考慮，確定2#油的用量為59 g/t。

2.7 銅捕收劑Z-200用量試驗(yàn)

硫化銅浮選中常采用黃藥類和酯類捕收劑，本試驗(yàn)采用Z-200作為銅捕收劑[15-16]。選擇給礦礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%，不添加調(diào)整劑，在圖1所示的藥劑制度下考查Z-200用量對(duì)浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見表9。

表9 Z-200用量試驗(yàn)結(jié)果

由表9可知，隨著Z-200用量的增加，粗精礦(鉬粗精礦+鉬銅粗精礦)的Mo、Cu回收率均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，但是Mo、Cu的品位逐漸下降。綜合考慮，確定Z-200用量為20 g/t。

2.8 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了鉬銅粗選段閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表10。

圖2 鉬銅粗選段閉路試驗(yàn)流程

表10 閉路試驗(yàn)結(jié)果 單位：%

由表10可知，經(jīng)鉬異步浮選-鉬銅混合浮選(1粗1精2掃)閉路試驗(yàn)，獲得了Mo、Cu品位分別為22.51%、1.75%，Mo、Cu回收率分別為79.89%、22.85%的鉬粗精礦指標(biāo)，以及Mo、Cu品位分別為1.26%、1.38%，Mo、Cu回收率分別為14.32%、57.69%的鉬銅粗精礦指標(biāo)。經(jīng)計(jì)算，鉬銅粗選段Mo、Cu的合計(jì)品位分別為6.32%、1.47%，Mo、Cu的合計(jì)回收率分別為94.21%、80.54%。

3 結(jié)論

a.試驗(yàn)礦樣鉬礦物只有輝鉬礦，銅礦物主要有黃銅礦和自然銅，其余金屬礦物主要為黃鐵礦。

b.經(jīng)鉬異步浮選-鉬銅混合浮選(1粗1精2掃)閉路試驗(yàn)，鉬粗精礦和鉬銅粗精礦的Mo、Cu合計(jì)回收率分別為94.21%、80.54%，現(xiàn)場鉬銅粗選段得到的精礦的Mo合計(jì)回收率為93.70%、Cu合計(jì)回收率為76.02%，二者相比，本試驗(yàn)鉬銅粗選段得到的粗精礦的Mo合計(jì)回收率提高了0.51個(gè)百分點(diǎn)、Cu合計(jì)回收率提高了4.52個(gè)百分點(diǎn)，為后續(xù)精選段提供了合格原料。

c.與煤油相比，在選別指標(biāo)相近時(shí)，鉬銅粗選段采用Pm有利于提高鉬粗精礦的Mo品位，當(dāng)生產(chǎn)中對(duì)鉬精礦品位要求較高時(shí)，可考慮采用Pm作捕收劑。