国外硫化矿选矿技术的新进展.pdf

国外硫 化矿选矿技术 的新进展 江苏省 冶金研 究所 I I | 华 置 擒 要 某些壹曩藏化矿．如黄铜矿，方情矿 ．闪锌矿，辉钼矿，黄缺矿并．可通过高梯衰磁选．浮选藉 柏奎 性处 理．改变 弹选介质 荨手豪强化其 选别 效果．利甩高 嚣麂麓选．可有靛地将黄镥矿与黄铁矿分离．使智利 某矿庠的镉耱矿晶位由2 3 ． B 嘶提高耍 I 3 0 ． 2 嘶．锅回收率为B T 帕．在加拿大祀 墨西哥的钢锻分肖 中．采 用高梯 疰磁选可有效地 分离黄铜矿和方铅矿．此法用于秘鲁挥钼矿精矿脱锕肘．可使铝棒矿 中 含 锅 由 O ． 8 帕 降． 为 0 ． 5 帕．钼回收率选0 7 ． 2 帕．高梯度磁选还可有敢地脱除牯帮地开石中的黄铣矿．获得高品质的枯和地开 石 精 矿 ． 变性处理后的浮选蓊剂．可强化黄铜矿 ，方铅矿和闪锌矿的遗别效果 ．改善糟 矿质量，提高盒曩回收率． 当秉崩N a 2 S进行锕一钼分离时，用 氮气介质代替空气介质．不但可使N a i S 的耗量降低 1 ／ 2 ～3 ／ 4 ，而且 可提 高 遗剐 工 艺指 标， 一 、前 言 众所周 知 ，有 色金 属硫化 矿石种 类繁 多 ， 且 常常 有 多种 有价 金属 共生 ，因其地质 成斟 和 成矿 条件 ，结构 及浸 染特性 ，氧化程 度 ．结 } 程度 ．硫化矿 物彼 此之 间以及它们与 脉石矿 衔 之 问的共生关 系等千差 万别 ，所 以有 色金 属硫 化矿的 浮选行 为也不 完全 相 同 硫 化铜 矿物 比黄铁矿 ，闲锌矿 等硫 化矿物 更容易从矿 浆 中吸 附黄药 等捕 收剂 ，使矿物 表 面 具有 较 强的疏水性 ．所 以，铜 的硫 化物通常 是 易浮的 。但 值得注意的 硫 化铜 矿 物的浮 选行为 通 常与 其组分 中是否台铁 有关 。不含铣 的铜矿 物 ，如辉铜 矿和铜 兰 ，氰 化物 、氧 化剂 和 石灰 等对它们 的抑制作用 相对较 弱，因而浮 选 时易 与黄铁矿 、磁 黄铁矿 分离 。而含铁 的铜 矿 物，如黄铜矿 和斑 锕矿 ， 则 比较易受氰 化物 氧 化剂 和石 灰的抑 制， 因而 与黄铁矿 磁黄 铁 矿 的分 离较难 。 ． 黄铁 矿的可 浮性与其 杂质含 量 结 晶形态 和硫酸铜 的活 化作 用等 因素有关 ，尤 以硫酸铜 有 色矿 山一 1 日8 9． 3 的活 化作用 影 响较为显著 ，这 是 因为有 时铜离 子 在黄铁矿 表 面发生 化 学反应 ，生成 次生硫 化 锕薄膜 ．而磨矿时 又很难单 体分 离 ，所 以 ．这 种 黄铁矿其 有类似硫 化铜矿 物的浮选 特性 ，可 浮性 较好 。 硫化 铜钼矿石是 钼精矿 的主要 来 源之 一 ， 主 要产于斑 岩 铜矿 和矽卡 岩 铜 矿 床 中。在 不 同的铜 钼 矿床 中．由于辉 钼矿的地质 成 因和成 矿 条 件不 同，其 矿物特性 亦有所 不 同，因 而浮 选 行 为 也 不完全 相 同。一般说 来 ，辉 钼矿 的 赋存 特点是 高度分散 和细粒 浸染 ，尤其在 硫 化 铜钼 矿石 中， 钼 品位 几乎均 低于 0 ， 0 6 ％ Mo ． 并且 往往要 细磨到4 0 0 6 0 0 目后才能 使 辉钼矿 充分 单体解 离 。 硫 化铅锌矿石 的浮 选行为更 为复杂 ，已有 很 多专论阐述 ，在 此就 不 再赘 述 。 当处理 上述某 些矿石 性质 比较复杂 的有色 金属硫 化矿而 采用传统 的浮 选方法和 常规药 剂 制度时，往往不能获得令人满意的工艺指标 。 为 此 ， 国外一些选 矿 工作者开 展 了高梯度磁 选 、 浮选药 剂的变 性处理 改变 浮 选介质 等 处理 有 维普资讯 色金属 硫 化矿 的研究 ，并 已取 得 了可 喜成 果， 有 的 已达 到准备在 工业 上应用 的 阶段 。 二 、高梯度磁选的利用 1 ． 提高 铜 精矿 品位 “ 铜 硫矿 石浮 选的关键 是铜矿 物与硫 化铁矿 物 的分离 ．硫化铁 矿物含 量的 多少 ，矿物 种类 及 其可 浮性 的好 坏，直接 影响 浮选 指标 。如前 所述 ，黄铁矿 的可 浮性及 其杂质 含量 ，结晶 形 态 、硫酸 铜 的活化作 用等因素 密切相 关 。黄铁 矿可浮性的变化， 使得铜硫分离过程难以控 制． 一 般说来 ，铜硫矿 石 中硫 化铁 矿 物含量 多时 ， 特 别 是易 浮黄铁矿 古 量多时 ，即使加 大量石灰 也难 以抑 制．黄铁 矿大量上 浮，造 成浮选 回路 恶性循环 ，铜精 矿质 量下 降．而 要 提高铜精矿 品位 ，回收率 则显著 降低 。而 利用 高 梯 度 磁 选 ，则可有 效地 将黄铜矿 与黄铁矿 分离 ，大 大 提 高铜 精矿 品位 。例如 利用 高梯 度磁 选处理 智 利铜 精矿 ， 在 磁 场强度为 2 0 0 0 0 高斯 时， 可 将 铜精 矿品位 由2 3 ． 8 提高 到 3 0 ． 2 ，此时铜 回 收率 为8 7 。 2 ． 铜 铅分膏 “ 高梯 度磁 选 用于加 拿大和 墨西哥 的铜铅分 离中 ， 可有效 地将 黄铜矿和方 铅矿进行 分 离 。 在 加拿 大的 铜铅分 离 中，当磁 场 强度 为8 0 0 0 高斯 时 ， 可使 铅精 矿 中含铅 由3 9 ． 0 提 高到 4 4 ． 1 ， 含 锕 由6 ． 8 F 为 3 ． 4 ，此时 铅精矿 的 回收率 为 9 4 ． 3 ．而用于 墨西哥 的铜 铅 回路 中．经磁 场 强度8 0 0 0 高斯粗选，2 0 0 0 0 高斯两次扫选， 可使 铅 由3 3 ． o W提 高到G 2 ． 5 ，含铜 由l 7 ． 1 降为 4 ． 6 ％，此 时铅精矿 的 回收率为 7 0 ． 5 ． 5 ． 钼精矿 脱铜 “ 由于 黄铜矿 表现为顺磁 性 ．而 辉钼矿 表现 为逆 磁性 ，所 以用 高梯度磁 选法很 容易将辉 铝 矿精矿 中的 黄铜矿 脱除 。例 如 ，高 梯度 磁 选用 于秘鲁辉铝矿精矿脱铜时，可使辉钼矿精矿中 含铜由0 ． 8 降为0 ． 5 ．此时钼精矿回收率达 97 ． 2％ 。 4 ． 脱除黏中的冀镶矿 “ 从粘 土 中脱除 黄铁矿 的效果 ，主 要取决于 粘土 自身的磁 化率 太小 ．其 值越小 分 离效 果越 好 。如 日本极 谷 粘土 A的磁 化率 为 0 ． 6 3 X 1 0 e mu ／ 克，用钢 毛作 聚磁介质 ，在磁场 强 度 为 1 4 8 0 0高 斯，给 矿 流速 为 2 2 ． 1 米／ 时时 ．能 从 含 Fe O a 为1 4 ． 6 重量 的给 矿 中，得到 含 Fe O 为0 ． 3 8 ， 产 率为8 9 ％的非磁 性产 品， 白 色度 也 由8 0 ． 5 上升 为8 7 ． 4 ， 效果十 分明显 。 5 ． 从地开石中脱除冀铁矿“ 为探 讨用 高梯 度磁选 法从地开 石 中脱除黄 铁矿 的效 果， 预 先将 磁化率低 的黄铁 矿放 入p H 值 为1 3 的碱 性溶液 中，吸入 空气4 8 ／ J 时 ．使其 表 面氧 化，增 大磁化率 ， 再进行 高梯 度磁选 。 为防止 异相凝 聚的产生 ，加入 了硅酸 钠 得 到 良好 分离 ．如在 地开石 中混入 2 黄铁 矿 的试 料 ，经用高梯 度磁选 机三 次选别 ，能 获 得含黄 铁矿 0 ． 1 ％的地开 石精矿 ，地 开 石 回 收 率 为 9 6％ ． 三 、选 矿药剂的变性处理 1 ． 用声 波处理 的黄 药溶 藏 浑选 铜 矿石 “ 苏 联 的研 究表 明，用低 频声 波处理 的黄药 溶 液 以及松 油乳 浊渡有 益于铜一 黄铁 矿矿石 的 富集 ，与未经过 声 波处理 的药剂的 浮选指标 相 比，精 矿 中含 铜可 由3 ． 5 5 提高到 3 ． 8 8 ，铜 回 收率 由 9 1 ． 6 5 提 高到 9 4 ． 6 8 ，硫 的含量 也 可 由2 8 ． 4 3 提高到 3 1 ． 3 9 2 ． 变性处 理后的 黄药溶液 浑选铅 锌矿 ” 研究表 明，联 合应用超 声波 和 电化学方 法 变性 处理 黄药溶 液 ．主要 氧 化产物 是 黄 原 ⅡK 和一硫代 碳酸 盐 的硫 化物 皿MT K．按 图1 所示 流程进 行的 实验室铅 一 锌 桴 选试验结 果表 明，在铅循 环 ⅡK 皿MT K 1 ． 3 和锌循 环 皿K ⅡMT Ko ． 4 中 使 用部 分氧 化的黄药 ．能 使铅精 矿质量 提高5 锌精 矿质 量提 高6 嘶，同时使锌 在 同名精 矿 中 的 回收率 提高 7 ． 有 色矿 山～ l 9 89 ． 3 维普资讯 图 1 实 验蛊 铅 一锌 浮选试验 流 程 联合法 变性处理过的2 的黄药溶液 用 于 铅一锌 多段浮 选和 中矿 再磨 的优 先选别 流 程的 的 工业试 验 ，处理 以方 铅矿、黄 铜矿 、闪锌矿 为 主的集 台嵌 布 的硫 化矿 石 ，磨 矿 至0 ． o 7 4 毫 米 占9 0 一l 0 0 ％试验结果表明，用这种变 性 黄 药溶液选锌 可使锌精矿品位由5 0 ． 3 ％提高到 5 3 ． 3 8 呼 矗 ，同时金属 回收 率也可 由 7 8 ． 3 5 ％提 高 到 7 8 ． 8 5 嘶． 并且由于黄药溶浈中二黄原的存 在 可使 铅精 矿 中含 锌降低2 ％ ． 即改善 了铅 精矿 的质 量 。 四 、浮选介质 的改变[ 盯 当用Na S 在空气介 质 中 浮 选分 离铜一 铅 混 台精矿效 果较差 时 ，苏联 的选 矿工 作者进行 了用氨 气介质代替 空气介质 的研究 ．这不但 可 预 先 防止 浮选过程 中的药剂 氧 化和碳酸 气的破 坏 ， 使 Na s 的耗 量太 幅度 降低 减少 七一3 ／ 4 ． 而且可 提高工艺 指标 。 按 图2 所 示流程对 含 钼 为2 ． 5 3 ． 5 ％，含 铜为】 0 - 1 4 ％ 一8 o 微米 粒级 占6 5 7 5 ％的卡 扎朗选 厂的混 台精矿进行 了实 验室研究 ．浮选 矿浆浓度为2 5 ％，矿浆温度为3 0 3 5 ℃。混合 精矿 中的钼全部是辉钼矿，而铜则为8 7 ％的黄 铜矿 和1 3 ％的次生硫 化铜 ．并含有3 5 和的黄铁 矿和2 5 ％的包裹 有硫 化物的高 岭石 、绢云母及 有 色矿 山一 l 9 8 9 3 钼 韬中矿 韶尾矿 图2实 啦宣试 验流 程 石 英等脉 石组 分 。 图3 列出了混台精矿在氮气介质和空 气 介 质浮选时 分选效率E 铝粗精矿中钼与锕的 回收率之差 与N a z s 耗量的关系．试验 结 果 列于 表1 。 由图3 可 以看 出，当Na 。 S 的用量为 6 公 斤 ／ 吨 即相当于浓度为1 ． 5 克／ 升 时，在氮气介 质 中浮选 可获得最 大的 分选效率 ，而在空 气介 0 l l _ 图 5 混合 精矿 的分 ．蠡效率 E与 药帮 耗量 的关系 l 氮 气，2 一空气 一 3 5 维普资讯 在 空 气介质 和氮气 介质 中灌 合鞲矿 的分离结 果 表 1 品 证 帕 l 回 牧率 舶 产 品 产率 舶 E 和 M o C M o Cn 空 气 粗 选钼精 矿 l 3 ． T 2t ． 8 7 8 2 9 5 ． T ． 2 4 扫造 铝精 矿 2 ． 0 3 ． 2 4 t 2 ． 0 3 ． 0 0 2 ． 3 6 尾 矿 8 ． 4 0 ． 0 4 7 【 6 ． 0 t ． 2 6 9 j ． 4 稿 台 希矿 1 O 0． 0 0 3 ． 】 3 】 4 ． 8 【 0 0 ． 0 0 1 0 0． O 0 氮 气 粗 选错精 矿 l 3 ． 0 2 3 ． 5 6 T ． 9 5 9 6 ． 3 5 T ． 3 8 B 8． 9 “／ 扫 选铅l耘 矿 3． 0 2 ． 6 l l 1 ． 2 2 ． 4 6 尾 矿 8 4． 0 0 ． 0 4 5 5 l 4 ． T J ． 1 9 混台 精 矿 1 0 0 ． 0 0 3 ． t 7 6 t 4 ． 0 l 0 0 ． 0 0 注 在氯气介质 中浮选分离时N a 2 s 耗量为6 公斤 吨产品． 在空气介质 中为J 6 公斤／ 吨产 品 质 中浮选 ．若获 得同样 的分选 效 率 ，Na s 的 嗣量要 l 6 公 斤／ 吨 即福 当于 浓 度为4 克 ／ 升 ． 为前 者的2 ． 6 倍 。表1 试 验结 果 也 表 明 ．虽 然 Na s 用 量及 粗 选钼精矿产 率 在氮气介 质 中} 7 - 选 比在 空气介质 中浮 选要低 ，但 钼 的 回收率 及 分 选效率却 均高 。 所 进行 的混 合精 矿 铜一 钼 分离嚣工业 试验 虽然 存在着 氮气 量不足 的缺 陷 ．但 仍能证 实柱 氮气 介质 中浮选Na s 用量 低 ，分 选效率 商 的 结 论 ．工 业试 验 流翟与试 验结 果 分别 见 图4 和 丧 2 圈 4卡 扎 朗 遣 谲 岔 精 矿 磬 葛 一 j 五 程 一 36 一 在钼 精选闭 路 中应甩氮 气 的工业试 验结 果 表2 品位 和 铝回收率 一 一 ’ E 和 j M。『C l 氮 气 精矿 l4 9 ． 9 6 o ． 3 8 l 9 7 ． 6 5 f9 7 ． 5 8 选钼 尾 矿0 ． 0 4 4 I t 4 ． 3 5 l 2 3 5 程台 精 矿 1 ． 8 4 I l ． I l 0 0 ． 0 0 空 气 莲 在氮 气 开丽 中 t 分 离作业 盼N 2 蚓毛量 为9 ． 6 5 公斤 ／ 吨 产品 ． 而 在 空气 介质 中 ． Na 2 S 耗 基为 t 3 ． 3 公 斤／吨产 品． 当势 离与卡扎朗 组成相近 的阿嘎拉克 选厂 台精 矿时 ，也可获 得类似 的结果 闭路试 验 连 续 流程包括 五 次精选 干 二 次扫选 作业 ． 中川 崾序返 匣。Na s 在各作业 的添 加量相近 。 斌验结 果如 下 苣空气介质 中．最 终钼精 矿 品 位为{ 0 ． 8 4 ％Mo 团收率为 9 7 3 I； 备 ．分选 效率 为 9 7 ． 2 1 ％；枉氪气介 质 中， 最终 钼精矿 品位为 4 9 ． 9 6 嘶MO ， 牧率 为 9 7 ． 6 j 叻，分 选效 率 为 9 7 ． 5 8 ％ 下转 第4 6 页 有 色矿 山 一 1 9 8 g ． 0 维普资讯 五 采用浮选柱提 高品位 近 来 ， ． 代 替第 三次精 选槽 的浮选桂 ，已经 宣布投 产 在泡 沫层 以下 ，新 6 ． 8 米。 矩 形槽 分 为 8 室 ， 槽 子 有标准 的构造 ，容易扩 大而保 持浮 选拄所 需要 的象活塞 样的动 作．矩 形结构还 有 利于加 大 强度并容 易制造 。压差槽 连接到 ～台 控制器上 ，连续监测并调节矿浆柱的高度。 新静浮选柱是 用小 型浮选拄进行 两 年试验 后 的结 果 ． 试验表 明 ，如果第 三次精选 槽用浮 选柱所 取代 ，则精 矿 品位提高 1 ． 5 ％．奇 怪 的 是 ，用 浮选柱取代 第 一次和第 二次精选 ，进行 试验 时没有成 功．但 是 ，计 划用全尺 寸的浮选 柱重 新试 验 ．评价用于 精 选的可能性 。 六 、尾 矿 处 理 尾 矿处 理是 决定 是否扩建 的 一 个 主 要 问 题 ． 目前 ，尾矿堆 积在圣 弗朗西斯科 选矿 车间 下 面前 峡谷 中 有 两座尾矿库 ，其 中之 一个 库 已经堆满 ，而另 ～个库按 目前生产能 力计算 ， 只能再用 1 8 个月。 使 用水 力旋 流器 用 上 游 方式堆 筑 坝墙 ． 上 接第 3 6 页 五 、结语 并用 推土机压 实下 游 坝坡 。 因为这里 是马 波乔 Ma p o c h o 河的发源地之一，河流 流 经 圣 地 亚哥 ，因此 不允 许工业 废水 排 入 河 流。 新 鲜 溶 化水诰 隧道流 经 坝的霭周 ，而 全 部生 产 废 水则循环 使用 ．为了 防止生产 废水 渗过深谷两 帮 ．随着 尾矿 面的升高 ，不断 用不渗透 的粘 土 衬建坝 的边棱 ． 为 了研究尾 矿的过 滤和干 燥处 理 的 可 能 性 ，C MD在洛斯布龙斯磨矿回路旁边建 设 一 鹰半 工业试 验厂 ．安 装 了浮选机 ．和 一 台i 2 0 米 p h i l 1 i p p e 水平 带 式过 滤 机 ．该 试 验 厂在 1 月 投产 ，每 日生产能 力大约 i 5 0 0 吨。 铜精矿 浮选 以后 ，尾矿 在带式 过滤机上 过 滤 ，用 卡车运 下山坡 。从矿 山来的废石 和细粒 尾 矿混 台， 以使 废石 堆稳定 。虽 然干式处理 ， 从 长期看是 不经 济的 ，但过 滤车 间将使 现有尾 矿 库 的寿命延 长大约 i 8 个月。 其他扩 建方 案 目前在 进行可能性 研 究 ，预 期 在 i 9 8 8 年底能 作 出决定 ． 张远 荫 摘 译 自 E／ MJ．Ma y j 9 8 8 Pp36“ , ． , 4 0 周 以瑛校 ***{一 **一 国外选矿 工作者 对某些有 色金属 硫 化矿 选 矿技术开拓 性 的研究 ，初见 成效 ，并且 有些研 参 考 【 州树 眙译 ． 嗣 井 盍嚣 矿选 矿 -1 9 8 0 -No9 -P1 一 l o 2 ]董硗辉摘译． 金属矿业文摘 ．1 9 9 7 ，No 2 p 4 0 3 董晓蜱瓣 ． t 蚩曩 矿止奠 ．1 9 8 7 ．N o fi p 3 8 “ t 匿外盎■矿选矿 ，，1 9 8 7 ，No 1 9 p 5 9 * *t 々 究成 果已达到准备 在工业上 应用 的阶段 ．这对 我 国有色金属 硫化矿 选矿技 术的研 究和应用给 予有 益 的启迪 。 文 献 5 ]钱菩译 ． {匿外垒蔫矿选矿 ，1 9 8 7 No 7 P 2 一 。 [ ” 1 0． H． EP OI- I KHH， ／jBE r HME MET A,r l J I J．1 9 9 7 No ／ C目 2 9 6 有 色矿 山一 1 9 8 9． 3 维普资讯