某磁黃鐵礦型低品位銅礦石選銅工藝試驗(yàn)

吳娜娜 李世男

（銅陵有色金屬集團(tuán)控股有限公司安慶銅礦）

黃銅礦是銅礦物的主要賦存狀態(tài)［1-3］，而黃鐵礦、磁黃鐵礦是其常見的伴生硫鐵礦物。黃銅礦在較廣泛的礦漿pH 值和礦漿電位范圍內(nèi)都具有良好的可浮性。磁黃鐵表面極易氧化，影響其與銅礦物的浮選分離，且磁黃鐵礦與黃銅礦的分離一直是個(gè)難題［4-6］。

某銅礦伴生的硫鐵礦物主要為磁黃鐵礦，隨著礦山井下開采深度的增加，磁黃鐵礦的含量也越來越高，為查明其深部磁黃鐵礦型低品位銅礦石的選礦指標(biāo)情況，開展了試驗(yàn)研究，以確定合適的工藝流程和藥劑制度，提高銅的回收效果。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石組成

礦石中銅以黃銅礦及少量輝銅礦、藍(lán)輝銅礦和黝銅礦等獨(dú)立礦物的形式存在，其他金屬硫化礦物主要為磁黃鐵礦和少量黃鐵礦；脈石礦物主要為鈣鐵榴石、透輝石，另含有少量的普通輝石、方解石等。礦石化學(xué)多元素分析及銅、硫物相分析結(jié)果見表1～表3。

由表1～表3 可知，該礦樣含銅0.458%，含硫6.74%，含鐵27.32%，原生硫化銅占總銅的87.34%，次生硫化銅占總銅的10.04%，磁性硫化物占全硫的67.66%。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

1.2 主要礦物嵌布特征

礦石中重要金屬礦物的嵌布粒度是確定礦石磨礦工藝和磨礦細(xì)度的重要依據(jù)，為了查明礦石中黃銅礦、磁黃鐵礦以及黃鐵礦的粒度組成，以便確定合理的磨礦工藝和磨礦細(xì)度，對(duì)上述礦物在顯微鏡下進(jìn)行了系統(tǒng)的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見圖1。

由圖1可見，礦石中磁黃鐵礦和黃鐵礦的粒度最粗，黃銅礦的粒度相對(duì)較細(xì)；其中磁黃鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦中+0.074 mm 占有率分別為85.21%，78.50%，而-0.010 mm 粒級(jí)中各礦物的占有率分別為0.86%，1.43%。

1.3 磨礦產(chǎn)品中目的礦物的解離特征

對(duì)-0.074 mm 含量分別為55%，60%，65%，70%，75%磨礦產(chǎn)品中的黃銅礦和磁黃鐵礦、黃鐵礦的解離度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表4、表5。

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由表4、表5 可知，隨著磨礦細(xì)度的增加，黃銅礦和磁黃鐵礦、黃鐵礦的單體解離度隨之增加；黃銅礦在磨礦細(xì)度為-0.074 mm55%時(shí)，單體解離不充分為71.26%，黃銅礦的單體解離度只有在磨礦細(xì)度-0.074 mm 含量65%～70%時(shí)大幅增加，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm70%后解離充分；在不同磨礦細(xì)度下，磁黃鐵礦、黃鐵礦的解離效果理想，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm55% 時(shí)，黃鐵礦的單體解離度達(dá)到81.50%，解離充分。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

為考查磨礦細(xì)度對(duì)銅選別指標(biāo)的影響，采用2粗2 掃工藝流程進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，添加石灰為pH 值調(diào)整劑（pH 值為8.8），A3 為粗選1 捕收劑，丁基黃藥為粗選2 及掃選捕收劑，2#油為起泡劑。試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3 可見，隨著磨礦細(xì)度的提高，銅粗精礦1銅品位呈下降趨勢(shì)，銅回收率先略提高后下降，銅回收率整體較低；銅尾礦品位在磨礦細(xì)度大于-0.074 mm59.30%后，繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，尾礦銅品位下降不明顯，基本保持穩(wěn)定；綜合考慮，選擇磨礦細(xì)度-0.074 mm59.30%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 粗選捕收劑A3用量試驗(yàn)

在上述確定的試驗(yàn)條件下進(jìn)行捕收劑A3用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4 可見，隨著捕收劑A3 用量的增加，銅粗精礦1 銅品位先下降后趨于穩(wěn)定，銅回收率持續(xù)提高；當(dāng)A3 用量提高至40 g/t 時(shí)，銅回收率達(dá)38.63%，繼續(xù)提高A3用量，銅回收率變化不大；綜合考慮，確定A3用量40 g/t為宜。

2.3 粗選石灰用量條件試驗(yàn)

在上述條件試驗(yàn)確定的最佳藥劑制度下進(jìn)行石灰用量（pH 值）試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

由圖5可見，當(dāng)石灰加入磨礦作業(yè)時(shí)，銅粗精礦1銅品位達(dá)13.00%以上，較石灰加入浮選槽內(nèi)相比，銅品位提高了至少4個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)石灰加入磨礦作業(yè)時(shí)，銅回收率隨著石灰用量的提高迅速提高；當(dāng)石灰用量為600 g/t 時(shí)，銅回收率達(dá)到了90.73%，效果最佳；故石灰用量選擇600 g/t。

2.4 開路試驗(yàn)

在上述條件試驗(yàn)確定的最佳參數(shù)下進(jìn)行選銅綜合開路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

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由表6 可知，開路試驗(yàn)獲得了銅品位22.31%，銅回收率80.89%的銅精礦。

2.5 閉路試驗(yàn)

在開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖7，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

由表7 可知，閉路試驗(yàn)獲得的銅精礦銅品位20.25%、銅回收率92.04%，尾礦2 含銅0.058%、銅損失率1.46%；對(duì)閉路試驗(yàn)選銅尾礦通過磁粗選+磁粗精礦再磨+磁精選+鐵精礦脫硫工藝流程，可獲得鐵回收率16.65%、鐵品位68.78%、硫品位0.33%的高品質(zhì)鐵精礦，另外脫硫泡沫含硫27.31%、含鐵61.71%，硫回收率26.00%、鐵回收率14.37%，屬于合格的高硫鐵精礦產(chǎn)品。

3 結(jié) 論

（1）某銅礦石含銅0.458%、含硫6.74%、含鐵27.32%，原生硫化銅占總銅的87.34%，次生硫化銅占總銅的10.04%，磁性硫化物占全硫的67.66%，屬于含磁黃鐵礦型低品位銅礦石。

（2）通過粒度測(cè)定，礦石中的磁黃鐵礦和黃鐵礦的粒度最粗，黃銅礦的粒度相對(duì)較細(xì)；黃銅礦在磨礦細(xì)度為-74 μm70%時(shí)解離充分，黃鐵礦和磁黃鐵礦在磨礦細(xì)度為-0.074 mm55%時(shí)即可解離充分。

（3）通過閉路試驗(yàn)，獲得的銅精礦含銅20.25%、銅回收率92.04%，選銅尾礦通過磁選選鐵并進(jìn)行鐵精礦脫硫，獲得了鐵回收率16.65%、鐵品位68.78%、硫品位0.33%的高品質(zhì)鐵精礦，另外脫硫泡沫含硫27.31%、含鐵61.71%、硫回收率26.00%、鐵回收率14.37%，屬于合格的高硫鐵精礦產(chǎn)品。