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第5 5 卷第3 期 2 0 03 年8 门 有色金属 N O N P E R R 】U SM E T A L 5 V o l5 5 ，N o3 A u g u s t 2003 M a c 一10 捕收剂优先浮选高硫含铜矿石新工艺 刘广义1 ，戴塔根2 ，钟宏1 ，王晖1 ，韩仁海m ，李丹1 ”，陈秀厅1 ，2 1 ．中南大学，长沙4 10 0 8 3 ；2 新桥矿业公司技术中心，安徽铜陵2 4 4 13 1 摘要以M a c ．i 0 为捕收剂，研究新桥硫铁矿高硫古铜矿石降低药荆成本、提高选矿指标的新工艺。结果表明。在石灰用量 3 k g ／t 、矿浆p H9 ．5 左右、M a c ．1 0 用量4 8 9 ／t 的条件下，采用M a c ．1 0 优先进锕工艺浮选新桥硫铁矿，可获得铜晶位1 42 8 ％、金品 位1 69 4 9 ／t ，铜回收率8 44 7 ％、金回收率3 44 2 ％的铜精矿．与黄药工艺相比，铜精矿品位提高39 7 ％，锕回收率提高i ．2 6 ％，铜 精矿中金的品位和回收枣分别提高74 2 9 ／t 和86 4 ％。 关键词i 盎矿工程；高硫吉铜矿石；浮选；M a c 一1 0 捕收剂；黄铁矿 中图分类号T D 9 5 2 ；T D 9 2 3 7 ；T D 9 2 3 1 3 文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 3 0 3 0 0 8 7 0 4 新桥硫铁矿是我国第二大硫铁矿基地，矿石储 量1 ，8 亿t ，年产硫铁矿1 0 0 万t 、铜金属量3 0 0 0 t ，副 产金3 0 0 k g 、银6 5 0 0 k g 。选厂目前在高碱介质中采 用黄药优先浮选回收铜，然后硫酸酸化、丁黄药浮选 浮铜尾矿回收硫的工艺流程。这种工艺原矿药剂单 耗很大 选铜工段石灰消耗超过1 2 k g ／t 矿石，选硫 工段丁黄药消耗超过1 ．5 k g ／t 矿石，同时消耗大量 起泡剂和硫酸 ，选厂药剂成本过高。公司技术中心 曾经与相关单位合作，用选择性比丁黄药更好的捕 收剂如丁胺黑药和酯1 0 5 硫氮丙腈酯 等进行过优 先选铜试验⋯，以期降低石灰用量和选矿药剂成 本，但未取得理想的效果。 从黄铜矿和黄铁矿的软硬酸碱性出发，结合新 桥矿矿石的特点，研究开发出了选择性更好、捕收能 力更强的M a c - ／0 捕收剂，在显著降低生产石灰用 量和选矿生产药剂成本的前提下，提高铜硫分离效 率、提高伴生铜、金等浮选指标。 1实验方法 1 ．1 矿样性质 新桥硫铁矿是以黄铁矿为主并伴生铜、金、银等 有价组分的大型硫化铁矿床。主要矿物有黄铁矿、 磁黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等。金矿物以自然金为 主，其次是银金矿。含银矿物为自然银、银金矿、铋 银矿和硫饲银矿等。黄铁矿呈他形、自形、半自形， 以松散粒状或团块粒状、交代残余体形式存在，一般 收稿日期2 0 0 3 0 5 1 4 作者简介C O W - 义 1 9 7 4 ，男，湖南涟潦县 ，讲师．博士 粒度0 ．2 ～5 r a m ，与磁黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿及脉 石连生。细粒黄铁矿常呈完好的晶形被包裹于黄铜 矿中，磁铁矿、磁黄铁矿、方铅矿等包裹于黄铁矿中。 黄铜矿呈他形粒状结构，以星点状、团块状、细脉状 分布于脉石中，一般粒度0 ．1 ～2 m m 。与黄铁矿、磁 黄铁矿、磁铁矿、铁闪锌矿、脉石等连生，常包裹有黄 铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、铁闪锌矿等。 1 ．2 试验程序 试验矿样取自选矿厂皮带样，为两矿样的混合 矿，其含铜0 ．4 3 ％左右，含硫3 4 ．5 1 ％左右。矿样破 碎至一2 m m ，混匀后备用。所用球磨机为 X M B q b 2 0 0 m m 4 0 0 m m 型。每次磨5 0 0 9 矿样，磨 矿浓度为5 0 ％，磨矿细度为一0 ．0 7 4 m m 7 0 ％。粗选 用1 ．5 1 X F D 一6 3 型单槽浮选机，每次浮选矿样 5 0 0 9 ；精选用0 ．5 1 X F D 一6 3 型单槽浮选机。试验用 水为选矿厂生产回水，p H 值为8 ．5 ～9 ．5 ，石灰为生 产用工业石灰。 原矿 铜精矿中矿l 尾矿 变量 变量 图1 开路浮选试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fo p e n e dc i r c u i tf l o t a t i o n 万方数据 有色金属 第5 5 卷 2 试验结果与讨论 2 ．1 开路试验 开路试验重点考察矿浆p H 值 石灰用量 对浮 选指标的影响，流程见图1 ，试验结果见表1 。开路 试验结果表明，用M a c ，1 0 捕收剂在矿浆p H 为8 ．5 ～1 0 ．5 范围内，可取得与丁黄药相近的铜回收率， 表1 开路试验条件及试验结果 T a b l e1C o n d i t i o na n dr e s u l to fo p e n e d c i r c u i tf l o t a t i o ne x p e r i m e n t 球磨石灰i 2 0 0 0 铜精矿38 684 87 7 7 7 粗选黄药6 0中矿i4 ．6 6O 6 3 470 2 橙油醇8 0中矿2 22 103 5 318 5 ‘ 扫进黄药3 0尾矿8 92 700 6 31 3 ．3 6 精娃p 松H 油 醇1 2 4 。 原 矿1 0 0 ．0 00 ．4 2 0 91 0 0 ．0 0 且铜精矿铜品位比丁黄药工艺提高5 ％以上。 2 ．2 闭路试验 在开路条件试验的基础上，按图2 所示工艺流 程，进行丁黄药和M a c 一1 0 药剂的全流程闭路试验， 试验条件和结果见表2 。 原矿 图2 闭路试验流程 F i g ．2F l o w s h e e to fc l o s e dc i r c u i tf l o t a t i o n 闭路试验结果表明，在矿浆p H 为9 ．5 左右， “ M a c 一1 0 用量为4 8 9 ／t 时，可获得铜品位1 4 ．2 8 ％、金 品位1 6 ．9 4 9 ／t ，铜回收率8 4 ．4 7 ％、金回收率 3 4 ．4 2 ％的铜精矿。与对比黄药工艺相比较，M a c ． 1 0 全优先浮选新工艺的各项指标均有不同程度的 提高，其中，铜精矿品位提高3 ．9 7 ％，铜回收率提高 1 ．2 6 ％，铜精矿中金的品位和回收率也分别提高 7 ．4 2 9 ／t 和8 ．6 4 ％。 2 ．3 浮铜尾矿选硫试验 以选铜循环平衡后的浮铜尾矿为给矿，进行硫 浮选试验，试验流程见图3 ，试验结果见表3 。试验 结果表明，通过硫酸酸化 酸化矿浆p H 至7 左右 ， 都可从黄药方案和M a c 一1 0 方案的选铜尾矿中回收 硫，但M a c ．1 0 方案选硫成本明显降低。 表2 闭路试验条件和结果 T a b l e2C o n d i t i o na n dr e s u l to fd o s e dc i r c u i tf I o t a t i o ne x p e r i m e n t 1 单位g ／t 。 万方数据 苎 塑 型￡兰竺竺 塑些型垡垄堡兰堕堕鱼塑笙互堑三苎 一 选铜尾矿 硫精矿 图3 M a c 1 0 方案 尾矿 选硫试验流程 F i g ．3 F l o w s h e e to fp y r i t ef l o t a t i o n 表3 硫浮选试验结果 T a b l e3C o n d i t i o na n dr e s u l to tp y r i t ef b t a t i o ne x p e r i m e n t 击寿 药荆总用量 产品产率硫品位回收事 胛 ／ g - t ’1 名称 ／％／％／％ 黄药黧嚣i i 麓篓嚣 松油1 5 0 原矿1 0 0o o 3 4 0 71 0 0 0 0 2 ．4 讨论 2 ．4 ．1 高碱抑制自然金和黄铁矿浮选。新桥硫铁 矿伴生金主要以自然金和银金矿存在，且以包裹金 为主【2J ，嵌布粒度很细。在磨矿细度一0 ．0 7 4 r a m 占 7 0 ％时．仍有大部分自然金和银金矿未单体解离，这 是造成现场选矿金回收率偏低的原因之一。金回收 率偏低的另一个重要原因是在黄药优先选铜工艺中 使用了大量石灰，使矿浆中羟离子 p H 1 2 、钙离 子、碳酸钙等含量很大，抑制了金的浮选”J 。有人 提出石灰抑制金浮选的电化学机理”J ，氧在金表面 还原的中间产物H 2 0 2 把C a O 氧化为过氧化钙并吸 附在金表面，从而阻止捕收剂在金表面的吸附。 高碱介质中，石灰对黄铁矿的抑制作用一是钙 以氢氧化钙、硫酸钙或氧化钙等形态吸附在黄铁矿 表面，二是高p H 值，使黄铁矿表面氧化。受石灰抑 制的黄铁矿在硫酸酸化时，新鲜表面重新暴露，有利 于吸附黄药。另一方面酸化时生成的硫酸钙吸附在 黄铁矿表面，矿浆中钙离子越多，生成的硫酸钙越 多，吸附在黄铁矿表面的也越多，与黄药的竞争吸附 越强烈，要求增大矿浆中黄药的浓度，从而增大黄药 的消耗。 而在中等碱性介质中的M a c 一1 0 全优先浮选工 艺，矿浆口H 为8 ．5 ～1 0 ．5 ，是自然金和硫化铜矿物 浮选的适宜p H 范围，有助于金和铜的回收。而石 灰用量为3 k g ，比黄药工艺少1 3 k g ，不仅节约石灰用 量，减少选铜工段药剂成本，而且减少选硫工段硫 酸、丁黄药和松油醇消耗，降低药剂成本。 2 ．4 ．2P e a r s o n 硬软酸碱理论的解释。P e a r s o n 硬 软酸碱理论认为，硬酸与硬碱结合，软酸与软碱结 合。矿物易接受电子为酸，捕收剂可提供电子为碱。 G l e m b o t s k i i I sJ 认为，黄铜矿中的铜为软酸，黄铁矿中 的铁为硬酸。用M O P A C 程序包中的P M 3 计算的 部分硫化铜矿捕收剂中硫代羰基硫原子的净电荷见 表4 。由表4 可知，丁黄药硫代羰基官能团中硫原 子的净负电荷最大，其次是丁胺黑药和酯1 0 5 ，最小 的为M a c 一1 0 。官能团硫代羰基硫原子的净负电荷 反映其碱性的相对强弱，净电荷越负，相应的给电子 能力越强，碱性越大。M a c 一1 0 硫代羰基中硫原子的 净负电荷最小，碱性相对最弱。因此M a c 一1 0 捕收 剂易与黄铜矿作用，而较难与黄铁矿作用，所以 M a c 一1 0 捕收剂既有好的捕收能力，又有高的选择 性。四种捕收剂的选择性大小为丁黄药 丁胺黑 药≈酯1 0 5 M a c ．1 0 。 表4 捕收剂硫代羰基官能团中硫原子的净电荷 T a b l e4N e ts u l f u ra t o m i cc h a r g e si nt h i o e 且_ r h o n y l f u n c t i o n a lg r o u p so fc o l l e c t o r 3 结论 新桥硫铁矿采用M a c ．1 0 优先选铜工艺要求弱 碱性或中等碱性 8 ．5 p H 1 0 ．5 ，为硫化铜矿石 和金浮选的适宜p H 条件，也使后续选硫容易进行， 显著降低选矿药剂生产成本，提高铜、金、硫等的选 矿指标。在石灰用量3 k g ／t 、矿浆p H9 ．5 左右、 M a c 一1 0 用量4 8 9 A 的条件下，采用M a c 一1 0 优先选 铜工艺浮选新桥硫铁矿，可获得铜品位1 4 ．2 8 ％、金 品位1 6 ．9 4 9 ／t ，铜回收率8 4 ．4 7 ％、金回收率 3 4 ．4 2 ％的铜精矿。与黄药工艺相比，M a c 一1 0 优先 浮选新工艺铜精矿品位提高3 ．9 7 ％，铜回收率提高 1 ．2 6 ％，铜精矿中金的品位和回收率分别提高 7 ．4 2 9 ／t 和8 ．6 4 ％。 下转第1 0 0 页，C o n t i n u e do np ．1 0 0 揣诫 Ⅲ胛叭m神撕 “眇“ 册} 礼拽㈨矿矿矿矿 精精 锕硫尾原 螂著k 药油 氍黄 喝丁橙 M 万方数据 塑一 璺竺墨兰翌堂 1 3 7 n 1 3 。设备运行2 个月，生产测试结果见表2 。 3结语 表2K M L Z 2 1 5 ／5 0 倾斜板浓密机生产测试结果 T a b l e2R e s u l t so fK M L Z 2 1 5 ／5 0d e c l i n e p a n e lt h i c k e ro p e r a t i o n 运用倾斜板浓密技术设计的倾斜板浓密机结构 简单，大大改善矿浆在浓密机内的流动和分布特性， 提高浓密机的容积利用系数，为固体颗粒的沉降创 造良好的水力条件，单位占地面积的澄清面积比普 通浓密机大3 ～1 0 倍。斜板板材、板组设计和布置 保证斜板板面不因固体颗粒沉积而堵塞，可根据现 有地形设计。设备运行可靠，操作、维护简单、方便， 特别适用于用地紧张的情况，具有良好的推广前景。 参考 文 献 [ 1 ] 同济大学．给水工程[ M ] 北京中国建筑工业出版杜，1 9 8 0 2 8 5 【2 ] 黄云平，富文彬，潘协文倾斜板沉淀池的原理及应用【j ] ．中国甜菜糖业，1 9 9 8 4 1 0 [ 3 ] 王文潜浅层沉淀原理与斜板浓密设备[ J ] ．国外盘属矿选矿，1 9 9 8 5 5 A p p l i c a t i o no fD e c l i n eP a n e lT e c h n i q a ej nM o l iA n t i m o n yM i l i e Z H A N G Z h i m i n 9 1 ．L I U C h a o m i n 9 2 ．W A N G J i a n d o n 9 2 1K u n m i n g M e t a l l u r g y R e s e a r c h ＆N e w M a t e r i a l s C oL t d ．K u n m i n g6 5 0 0 3 1 ，C h i n a ； 2 - Y u n n a n M o l l A n t i m o n y C oL t d ，M u l l6 6 3 3 0 4 ，Y u n 柚n ，C h i n a A B S T R A C T B a a e d0 1 1t h es t r u c t u r ea n dc h a r a c t e r i s t i ca n a l y s i so ft h ed e c l i n ep a n e lc o m p r e s s o rt e c h n i q u e ，t h ea p p l i c a t i o n r e s u l to ft w ot y p e sd e c l i n ep a n e lc o m p r e s s o ri nM n i lA n t i m o n yM i n ei sd e s c r i b e d ．I nt h eC o n c e n t r a t o ro fM u l i A n t i m o n yC oL t d ，t h eo v e r f l o wo fo r em u da n dt h ep u r i f i e dw a t e rw i t hh e a v ym e d i u m ，a n dt h eo v e r f l O Wo f t h ec l a s s i f i e ra r et r e a t e db yK M L Z 3 8 0 ／5 0a n dK M L Z 一2 1 5 ／5 0d e c l i n ep a n dc o m p r e s s o r sT h es l u r r i e s ．w i t hs 0 1 ． i dc o n t e n t so f08 ％～1 ．0 5 ％a n d l ．3 ％～1 ．0 6 ％．a n d6 81 1 ％a n d5 4 ．3 2 ％o f s o l i d I e s s t h a n l O p ．m i np a t t i c l es i z e ，a n d0 ．5 2a n d0 ．6 4 m ／hi ns e t t l i n gv e l o c i t i e s ，a r ef e di n1 3 0 ～1 7 0a n d1 3 0 ～9 6 8 m 3 A n ，r e s p e c t i v e l y T h es o l i dc o n t e n tj 1 2t h eo v e r f l o wa n du n d e r f l o wf r o mt h ed e c l i n ep a n e lc o m p r e s s o r sa r e3 5 3 ～4 3 7 m g ／I ．a n d 1 0 ％，r e s p e c t i v e l y 。a n d8 4 ．6 3 ％～8 9 ．6 7 ％o fw a t e ra r er e u s e d K E YW O R D S m i n e r a lp r o c e s s i n g ；d e c l i n ep a n e It e c h n i q u e ； a p p l i c a t i o n ；a n t i m o n y ；c o m p r e s s o r 上接第8 9 页C o n t i n u e df r o mP ．8 9 参考文献 [ 1 ] 韩仁海，王俊，王军民新桥矿业公司选矿工艺的几项改进【j ] 有色金属，2 0 0 2 ，5 4 1 6 0 [ 2 ] 吴大敏新桥矿伴生金银赋存状态及分布规律[ J ] ．黄金，2 0 0 2 ，2 3 2 1 6 [ 3 ] A l l a n GC ，W o o d c o c kJTAr e v i e wo f t h e t l o t a t i o no fn a t i v e g o l da n de l e c t r u m 【J ] ．M i n e r a l s E n g i n e e r i n g ，2 0 0 1 ，1 4 9 9 3 1 [ 4 ] 郑听，冯其明．金浮选电化学原理及应用[ J ] 矿冶工程．1 9 9 5 ，1 5 4 3 2 [ 5 ] G l e m b o t s k i iAVT h e o r e t i c a lp r i n c i p l e so f f o r e c a s t i n ga n d m o d i f y i n gC o u e c t o rp r o p e r t i e s 【】] ．T s v e t M e t a l l y ，1 9 7 8 ，5 1 2 { 8 6 C o p p e rS n l f i d e sP r e f e r e n t i a lF l o t a t i o nf r o mP y r i t eO r ew i t hM a e - 1 0C o l l e c t o r L I U G u a n g y i l ．D A I T a g e n2 ，Z H O N G H u n 9 1 ．W A N G H u i lrH A N R e n h a i l 一，L I D a n l 一，C H E N X i u t i n 9 1 2 L C e n t r a lS o u t hU n i v e r s i t y ，C h u n g s h a4 1 0 0 8 3 ，C h i n a ； 2T e c h n i q u e ＆n * ，X i n q i a oM i n i n gI n d u s t r yC o r p o r a t i o n ，T o n g l i n g2 4 4 1 3 1 ，A n h u i ．C h i n a A B S T R A C T I no r d e rt or e d u c et h er e g e n tc o s ta n di n c r e a s et h eb e n e f i c i a t i o ni n d e x e so ft h ef l o a t a t i o no fc o p p e ro r e sw i t h h i g hs u l f u rc o n t e n tf r o mX i n q i a oM i n i n gI n d u s t r yC o r p o r a t i o n ，T o n g l i n g ，A n h u i ，C h i n a ，an o v e lo r ed r e s s i n g t e c h n o l o g yu s i n gM a c 一1 0a sc o l l e c t o ri si n v e s t i g a t e d T h er e s u l t si n d i c a t et h a tu n d e rt h ec o n d i t i o no f3 k g ／tl i m e d o s a g e ，s l u r r yp Ha t95 ，4 8 9 ／td o s a g eo fM a c 一1 0 ，t h ec o p p e rc o n c e n t r a t ew i t hc o p p e rg r a d ea n dr e c o v e r y1 4 2 8 ％a n d8 4 ．4 7 ％，g o l dg r a d ea n dr e c o v e r y1 69 4 9 ／ta n d3 4 ．4 2 ％r e s p e c t i v e l yi sp m d u c e db yn e wp l | I o c e s a ．t h e c o p p e rg r a d ea n dr e c o v e r ya r ei n c r e a s e db y3 ．9 7 ％a n d1 ．2 6 ％r e s p e c t i v e l y ，a n df o rg o l di nc o p p e rc o n c e n t r a t e a r e7 ．4 2 9 ／ta n d86 4 ％r e s p e c t i v e l y ，c o m p a r i n gt ot h ec u r r e n tf l o w s h e e t ． K E YW O R D S m i n e r s lp m c o s s i n g ；c o p p e ro r e sw i t hh i g hs u l f u rc o n t e n t ；f l o a t a t i o n ；M a c ．1 0c o l l e c t o r ；p y r i t e 万方数据