黑龍江某銅鋅硫化礦優(yōu)先浮選試驗(yàn)研究

張 強(qiáng)

（遼寧五寰特種材料與智能裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司）

銅、鋅作為重要的有色金屬材料被廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶金、電子工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、輕工業(yè)等領(lǐng)域，而隨著礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)資源日益減少，對(duì)復(fù)雜難選銅鋅硫化礦石資源進(jìn)行綜合利用成為緩解資源需求緊張的有效途徑之一［1-2］。

我國(guó)銅鋅硫化礦通常呈微細(xì)粒浸染狀嵌布，相互包裹嚴(yán)重，致密共生，使得銅、鋅難以分離［3］。此外，次生銅礦物會(huì)溶解在礦漿中，礦漿中溶解的銅離子會(huì)活化閃鋅礦，被活化的閃鋅礦與黃銅礦具有相似的可浮性，惡化分選指標(biāo)［4］。常見的銅鋅硫化礦浮選分離工藝有優(yōu)先浮選流程、混浮再分離流程，此外還有部分優(yōu)先浮選—混浮再分離流程等［5］。對(duì)于嵌布粒度較粗，嵌布關(guān)系較簡(jiǎn)單，有用礦物可浮性差異較大的礦石，采用優(yōu)先浮銅再浮鋅的工藝流程進(jìn)行銅鋅浮選分離；對(duì)于礦物組成復(fù)雜，銅鋅氧化率較高，共生關(guān)系密切，礦物嵌布粒度極細(xì)，單體解離困難的礦石，一般采用混合浮選再分離工藝進(jìn)行銅鋅浮選分離［3，5］。

本文針對(duì)黑龍江某銅鋅硫化礦采用優(yōu)先浮選工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究，旨在確定合理的銅鋅綜合回收及銅、鋅分離工藝。

1 試樣性質(zhì)

試樣取自黑龍江某銅鋅硫化礦選廠，試樣化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

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2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

為確定原礦中銅礦物的最佳上浮細(xì)度及盡可能地使銅礦物得到單體解離，對(duì)原礦進(jìn)行優(yōu)先浮選流程下的磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2 可知，隨磨礦細(xì)度的增加，粗精礦中銅回收率呈先增加后降低趨勢(shì)，銅品位則降低；當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm75% 時(shí)，粗精礦中銅品位4.62%，銅回收率78.07%。為保證粗選銅回收率，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm75%。

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2.2 抑制劑用量試驗(yàn)

2.2.1 組合抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉用量試驗(yàn)

優(yōu)先浮選流程在確保銅優(yōu)先浮選富集的同時(shí)應(yīng)保證鋅礦物得到有效抑制而進(jìn)入粗選尾礦，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)銅、鋅的有效分離。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm75%、石灰用量5 000 g/t、Z-200 用量64 g/t、丁基黃藥用量60 g/t、2#油用量32 g/t，進(jìn)行鋅礦物抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉（質(zhì)量比2∶1）用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表3 可知，抑制劑用量由0 g/t 增加到3 000 g/t時(shí)，粗精礦中的鋅回收率先降低后增加，銅回收率降低；當(dāng)硫酸鋅+亞硫酸鈉用量為（1 000+500）g/t時(shí)，增加1次精選，精礦中鋅回收率達(dá)到最低8.34%，銅回收率為72.62%，銅品位高達(dá)10.40%；綜合考慮，選取硫酸鋅+亞硫酸鈉用量（1 000+500）g/t為宜。

2.2.2 組合抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉+偏重酸鈉用量試驗(yàn)

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為進(jìn)一步探索粗選過程中鋅礦物的有效抑制，選取硫酸鋅+亞硫酸鈉+偏重酸鈉組合作為鋅的抑制劑。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm75%、石灰用量5 000 g/t、Z-200 用量64 g/t、丁基黃藥用量60 g/t、2#油用量32 g/t，進(jìn)行組合抑制劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

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由表4 可知，隨著鋅組合抑制劑用量的增加，粗精礦中銅、鋅回收率均變化較小，表明改變抑制劑用量對(duì)鋅礦物的抑制效果并不明顯。此外，與組合抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉對(duì)比發(fā)現(xiàn)，添加偏重硫酸鈉后粗精礦中的銅、鋅回收率均得到提高，但粗精礦銅品位明顯降低，表明組合抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉對(duì)鋅礦物的抑制作用較強(qiáng)。因此，后續(xù)試驗(yàn)選用硫酸鋅+亞硫酸鈉作為鋅礦物的抑制劑。

2.3 捕收劑用量試驗(yàn)

在前期優(yōu)先浮選探索結(jié)果的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)捕收劑Z-200+丁基黃藥組合浮選銅礦物，可得到較高的粗選銅回收率。固定磨礦細(xì)度-0.074 mm75%、石灰用量5 000 g/t、硫酸鋅+亞硫酸鈉用量（1 000+500）g/t、2#油用量32 g/t，進(jìn)行組合捕收劑Z-200+丁基黃藥用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

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由表5 可知，隨著組合捕收劑用量的增加，粗精礦中銅回收率增加，但銅品位下降；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，增加組合捕收劑用量，粗精礦中鋅回收率也得到一定程度的提升，不利于后續(xù)銅粗精礦的精選分離；綜合考慮，組合捕收劑Z-200+丁基黃藥用量選?。?4+60）g/t。

2.4 浮選掃選流程試驗(yàn)

在確定粗選藥劑制度的基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步提升銅回收率，對(duì)粗選尾礦進(jìn)行2次掃選試驗(yàn)，2次掃選組合捕收劑Z-200+丁基黃藥用量均為（64+60）g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

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由表6可知，增加掃選可在一定程度上提升銅回收率，但依然有12% 的銅損失而進(jìn)入尾礦；另外，2次掃選可使鋅回收率增加約30 個(gè)百分點(diǎn)，不利于后續(xù)銅、鋅分離富集。對(duì)此，后續(xù)試驗(yàn)對(duì)掃選作進(jìn)一步優(yōu)化，以期更大可能地實(shí)現(xiàn)銅的有效回收，強(qiáng)化鋅的進(jìn)一步富集。

2.5 鋅粗選活化劑用量試驗(yàn)

在確定銅粗選藥劑制度及掃選流程的基礎(chǔ)上，對(duì)銅掃選尾礦進(jìn)行鋅粗選活化劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

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由表7可知，當(dāng)鋅粗選活化劑用量由300 g/t增加至400 g/t 時(shí)，鋅浮選指標(biāo)無明顯改善；因此，鋅粗選活化劑用量選擇300 g/t。

2.6 優(yōu)先浮選開路試驗(yàn)

在確定粗選藥劑制度及浮選流程的基礎(chǔ)上，對(duì)得到的銅粗精礦和鋅粗精礦進(jìn)行精選探索試驗(yàn)，銅精選流程為1 次精選后再磨再選、鋅精選流程為3 次精選，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

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由表8可知，精選流程得到的銅精礦產(chǎn)率1.62%、銅品位19.80%、銅回收率48.60%，鋅精礦產(chǎn)率7.61%、鋅品位49.60%、鋅回收率53.01%；試驗(yàn)結(jié)果表明該工藝流程可有效實(shí)現(xiàn)銅、鋅的富集回收。

3 結(jié) 論

（1）某銅鋅硫化礦銅優(yōu)先浮選粗選試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm75%、抑制劑石灰用量5 000 g/t、抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉用量（1 000+500）g/t、捕收劑Z-200+丁基黃藥用量（64+60）g/t、2#油用量40 g/t 時(shí)，可獲得銅品位5.22%、銅回收率77.72%、鋅品位10.70%、鋅回收率15.07%的銅粗精礦。

（2）鋅粗選活化劑和捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果表明，鋅粗選活化劑用量選擇300 g/t，此時(shí)鋅精礦產(chǎn)率為13.61%，鋅品位為27.90%，鋅回收率為54.96%。

（3）對(duì)銅粗精礦和鋅粗精礦進(jìn)行精選，精選流程得到的銅精礦產(chǎn)率1.62%、銅品位19.80%、銅回收率48.60%，鋅精礦產(chǎn)率7.61%、鋅品位49.60%、鋅回收率53.01%，表明該工藝流程可實(shí)現(xiàn)銅、鋅的富集回收。