高效捕收剂BK404在铜硫矿选矿中的应用研究.pdf

钳有色金属 选矿郜分2 0 1 4 年第6 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 6 ．0 2 1 高效捕收剂B K 4 0 4 在铜硫矿选矿中的应用研究 叶岳华1 ，梁广泉2 ，夏夕雯2 1 ．北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 2 6 2 8 ； 2 ．河北钢铁集团矿业有限公司，河北唐山0 6 3 0 0 0 摘要B K 4 0 4 是北京矿冶研究总院近年研制和应用的一种具有较好选择性的高效铜硫矿捕收剂。用B K 4 0 4 、黄药和 Z 一2 0 0 作捕收剂，对不同地区的矿石进行了一系列试验研究。研究结果表明，B K 4 0 4 具有较好的选择性以及适宜的捕收能 力。目前，B K 4 0 4 已经在澳大利亚某铜硫矿、西藏某铜矿的生产实践中成功应用。 关键词B K 4 0 4 ；捕收剂；铜硫矿；硫化矿选矿 中图分类号T D 9 2 3 ．1 3 文献标志码A T h eU t i l i z a t i o nR e s e a r c ho fm g hE f f i c i e n tC o l l e c t o rB K 4 0 4o nt h eC o p p e rS u l f i d eO r e D r e s s i n g 晒Y u e h u a l ，L I A N GG u a n g q u a n 嚣，X I AX i w e n s 1 ．S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lP r o c e s s i n g ．B e l t i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo f M i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e 萨叼1 0 2 6 2 8 ，C h i n a ；aH e b e iI r o na n dS t e e lG r o u pM i n i n g C o ．，L t d ．，T a n g s h a nH e b e i0 6 3 0 0 0 ，C h 讯a A b s t r a c t B K 4 0 4i sah i g h l ys e l e c t i v i t ya n de f f i c i e n tc o l l e c t o ro nc o p p e r - s u l f i d eo r ed r e s s i n g ，w h i c h w a sd e v e l o p e da n da p p l i e db yB e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y B G R I M M i n r e c e n t l yy e a r s ．M a n yt e s t sh a v eb e e nc a r r i e do u to nd i f f e r e n tO r e sb yu s i n gB K 4 0 4 ，x a n t h a t ea n dZ - 2 0 0a s c o l l e c t o r ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h es e l e c t i v i t ya n dc o l l e c ta b i l i t yo fB K 4 0 4a r eb e t t e r ．A t p r e s e n t ，B K 4 0 4 h a sb e e nu s i n gi nt h ep r o d u c t i o np r a c t i c eo nt h ec o p p e r - s u l f i d eO r ei nA u s t r a l i aa n dt h ec o p p e rO r ei nT i b e t C h i n a ． K e yw o r d s B K 4 0 4 ；c o l l e c t o r ；c o p p e r - s u l f i d eo r e ；s u l f i d eo r ed r e s s i n g 黄药是硫化矿选矿最重要也是最常用的一种捕 收剂，其特点是捕收能力强，选择性差[ 1 - 3 ] 。然而 随着工业矿床的日趋贫、细、杂化，传统的黄药离 子型水溶性捕收剂由于其选择性较低，对于一些低 品位、细分散、难处理矿石的浮选难以获得理想的 浮选工艺指标⋯] 。因此对于研究开发新型高选择 性捕收剂就显得尤为重要。 B K 4 0 4 是北京矿冶研究总院近年研制和应用的 表1 T a b l e1 一种高效铜硫矿捕收剂，是一种酯类药剂，油状液 体，具有流动性好、使用添加方便、化学性质稳定 等特点。本文对不同地区的矿石进行了B K 4 0 4 与 黄药、Z 一2 0 0 等常规药剂的对比试验研究。 1 B K 4 0 4 在安徽某铜硫矿浮选中的应用 该矿石多元素分析结果见表1 。 由表1 可知，原矿铜、硫品位分别为0 ．4 7 ％、 矿样的化学成分分析结果 M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fO r es a m p l e 元素 C uPS 0 ．0 7 25 ．8 8 P bZ n K 如N a 2 0S i 0 2 A 1 2 0 3 C a O M s O A u l ’ A S l l 1 2 ．3 l1 2 ．8 90 ．0 68 ．2 5含量0 ．4 70 ．0 0 80 J D 2 71 ．6 70 ．4 63 7 ．6 77 ．∞ 1 单位为矿。 收稿日期2 0 1 3 - 0 9 - 0 2修回日期2 0 1 4 - 0 9 2 2 作者简介叶岳华 1 9 8 4 - ，男，江西玉山人，硕士，工程师，主要研究选矿工艺及药剂。 万方数据 2 0 1 4 年第6 期叶岳华等高效捕收剂B K 4 0 4 在铜硫矿选矿中的应用研究 龉 5 ．8 8 ％，该矿主要回收金属元素为铜。工艺矿物学 研究表明，矿石中铜矿物主要是黄铜矿，有微量的 蓝辉铜矿以及斑铜矿、孔雀石等；脉石矿物主要是 辉石和滑石，其次含有绿泥石、方解石、白云石、 长石和石英等。 在铜粗选作业中，用石灰作调整剂，在不同 p H 条件下进行B K 4 0 4 和丁基黄药的对比试验，试 验条件为磨矿细度一7 4 斗m 占6 5 ％，捕收剂用量 3 0 鲈，起泡剂B K 2 0 1 用量2 2g t 。试验流程见图1 ， 试验结果见图2 。从试验结果可以看出，在合适的p H 范围内 p H9 ．0 ～1 0 ．0 ，使用B K 4 0 4 时可以获得铜 回收率8 1 ％的粗精矿，同时硫回收率2 0 ％；而在使 用黄药作捕收剂时，铜回收率为7 5 ％，但是硫回收率 达3 3 ％，说明B K 4 4 对铜具有良好的选择性。 药剂用量单位朗； 搅拌、浮选时间单位I I l i n 6 5 ％ 起泡剂2 2 粗精矿 f ￡州h 图1 浮选试验流程 以下试验均采用此流程 F i g ．1 ’n 陀f l o w s h e e to ff l o a m f i o n t h eS H o w i n g t e s ma l ea l lu s i n gt h ef l o w s h e e t I ， 图2 浮选试验结果 F i g ．2 T h er e s u l to ff l o m a t i o nt e s t 在实验室试验中，用B K 4 0 4 作捕收剂，采用 铜优先浮选一粗精矿再磨工艺流程，最终获得的 闭路试验指标为铜精矿含铜2 6 ．6 ％、铜回收率 7 9 ．9 ％。 2 B K 4 0 4 在新疆某铜矿浮选中的应用 该矿石主要化学成分分析结果见表2 。 工艺矿物学研究表明，该矿矿石中金属矿物主 要有黄铜矿、斑铜矿、铜蓝、黄铁矿、磁黄铁矿 等，脉石矿物主要有石英、绢云母、白云石、方解 石、绿泥石等。原矿含铜、硫分别为1 ．0 6 ％、 1 5 ．6 5 ％。 在铜粗选作业中，用石灰作调整剂，在不同 p H 条件下做了B K 4 0 4 和Z 一2 0 0 的对比试验，试验 条件为磨矿细度一7 4 斗m 占6 5 ％，捕收剂用量3 0 鲈，起泡剂B K 2 0 1 用量2 2 酣。试验结果见图3 。 从试验结果可以看出，在合适的p H 范围内 p H 9 ．0 1 0 ．0 ，使用B K 4 0 4 时粗精矿中铜回收率达 9 2 ％，同时硫的上浮率为1 0 ％～1 2 ％；而在Z 一2 0 0 的条件下，铜回收率低3 ％～5 ％，且硫上浮率达 2 0 ％。说明B K 4 0 4 对铜具有良好的选择性。 H 图3 浮选试验结果 F i g ．3 T h er e s u l to ff l o a t a f i o nt e s t 在实验室试验中，用B K 4 0 4 作捕收剂，采用 铜优先浮选工艺流程，小型闭路试验获得铜精矿铜 品位2 4 ．2 ％、铜回收率9 1 ．8 ％，硫精矿硫品位 4 0 ．2 ％、硫回收率8 9 ．7 ％。 3 B K 4 0 4 在西藏某铜硫矿浮选中的应用 3 ．1 矿石主要化学成分分析 该矿石主要化学成分分析结果见表3 。 工艺矿物学研究表明，该矿石中金属矿物主要 有黄铁矿，其次为黄铜矿、铜蓝、辉铜矿、斑铜矿 等，脉石矿物主要为石英和云母、长石、方解石、 ∞蚰加∞∞∞如加m 霉 一 矿2 』 蓄 万方数据 黼有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第6 期 元素C u SP bZ n A u l ’A 矿’ S i 0 2 魁E 0 3 C a O M g o M oT F e 含量 1 ．8 82 4 ．9 50 ．0 2 90 ．0 2 80 ．1 2 11 8 ．0 92 6 ．8 36 ．8 83 ．3 3 0 ．6 3 9 1 Q 哩至 丝 辉石以及黏土类矿物。用于该试验矿样铜品位 1 ．8 8 ％，硫品位2 4 ．9 5 ％。 3 ．2 实验室小型试验研究 在铜粗选作业中，用石灰作调整剂，在不同 p H 条件下做了B K 4 0 4 和丁基黄药的对比试验，试 验条件为磨矿细度- 7 4 斗m 占6 5 ％，捕收剂用量 3 0 妍，起泡剂B K 2 0 1 用量2 2 趴。试验结果见图 4 。从试验结果可以看出，在较低的p H 条件下， 用B K 4 0 4 和丁基黄药时，铜都几乎不上浮，当p H 为1 0 ．O 左右时，用B K 4 0 4 时铜回收率达到6 5 ％， 同时硫上浮率为3 5 ％；而用丁基黄药时铜回收率仅 为4 0 ％，且硫上浮率高达6 0 ％，说明B K 4 0 4 对铜 具有良好的选择性。 I ’H 图4 浮选试验结果 F i g ．4 T h er e s u l to ff l o a t a t i o nt e s t 图注同图2 在实验室试验中，用B K 4 0 4 作捕收剂，采用 部分混合浮选的工艺流程，小型闭路试验获得了铜 品位2 3 ．5 ％、铜回收率7 0 ．5 ％的总铜精矿和硫品位 4 5 ．5 ％、硫回收率9 0 ．5 ％的总硫精矿。 3 ．3 现场工业试验研究 在实验室小型试验的基础上，进行了现场工业 试验，原则工艺流程如图5 所示。获得的工艺指标 为总铜精矿含铜2 1 ．4 ％、铜回收率7 4 ．2 ％，总硫精 矿含硫4 2 ．7 ％、硫回收率9 2 ．1 ％。 4B l “0 4 在澳大利亚某铜硫矿浮选中 的应用 4 ．1 矿石主要化学成分分析 该矿石主要化学成分分析结果见表4 。 工艺矿物学研究表明，该矿属含铜富铁的磁铁 铜 原矿 铜精矿2尾矿 图5 工业试验原则工艺流程 F i g ．5P r i n c i p l ep r o c e s sf l o w s h e e to fi n d u s t r yt e s t 矿型矿石，矿石中金属矿物主要是磁铁矿，其次是 磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿等，脉石矿物 主要有云母、磷灰石，石英、绿泥石、长石等。原 矿含铜0 ．4 1 ％、含铁5 2 ．9 3 ％、含硫2 ．1 5 ％，综合回 收铜、硫、铁等有用元素。 4 ．2 实验室小型试验研究 根据矿石性质，选择采用优先浮选铜后选硫、 浮选尾矿弱磁选铁的先浮后磁的联合工艺流程。在 铜粗选作业中，用石灰作调整剂，在不同p H 条件 下做了B K 4 0 4 和丁基黄药的对比试验，试验条件 为磨矿细度一7 4 斗m 占6 5 ％，捕收剂用量3 0 砂， 起泡剂B K 2 0 1 用量2 2 加。试验结果见图6 。从试 验结果可以看出，在合适的p H 范围内 p H1 0 ．0 ～ 1 1 ．0 ，使用B K 4 0 4 时粗精矿中铜回收率为8 5 ％、 硫上浮率2 8 ％，使用丁基黄药时粗精矿中铜回收率 仅为7 5 ％、且硫上浮率为4 3 ％，说明B K 4 0 4 对铜具 有良好的选择性。 p H 图6 浮选试验结果 F i g ．6 T h er e s u l to ff l o a t a t i o nt e s t 图注同图2 零 ＼ 褂 擎 回 伯∞∞∞∞加m 0 毖加堪埔H 屹m 8 6 4 万方数据 2 0 1 4 年第6 期叶岳华等高效捕收剂B K 4 0 4 在铜硫矿选矿中的应用研究 盯 4 ．3 现场工业试验研究 在实验室小型试验的基础上，进行了现场工业 试验，获得了较好的试验指标。目前，B K 4 0 4 已经 在该矿生产中成功应用，现场生产采用的工艺流程 为优先浮选铜选硫一浮选尾矿弱磁选铁的先浮后 磁的联合工艺流程。获得的生产指标为铜精矿含 铜2 2 ．3 ％、铜回收率8 8 ．9 ％，硫精矿含硫4 0 ．6 ％、硫 回收率5 7 ．8 ％，够带晰铁7 0 ．6 ％、铁回收率9 2 ．1 ％。 5 结论 1 从以上试验研究结果可以看出，使用 B K 4 0 4 时，能获得的粗精矿铜回收率均较使用黄药 或Z 一2 0 0 时要高，同时硫上浮率较低，说明B K 4 0 4 对铜具有良好的选择性。 2 通过试验研究发现，B K 4 0 4 与黄药、Z - 2 0 0 等硫化铜矿常规药剂相比，具有泡沫稳定、过程易 控制、选择性好、捕收能力适宜的优点。 3 B K 4 0 4 是北京矿冶研究总院近年研制和应 用的一种高效铜硫矿捕收剂，是一种酯类药剂，油 状液体，具有流动性好、使用添加方便、化学性质 稳定等特点。 4 B K 4 0 4 目前已经在澳大利亚某铜硫矿、西 藏某铜矿的生产实践中成功应用。适宜在国内外铜 硫矿、铜钼矿等同类矿山选矿生产实践中广泛应用。 参考文献 [ 1 ] 李杰，钟宏，刘广义．硫化铜矿石浮选捕收剂的研究 进展[ j I ．铜业工程，2 0 0 4 4 1 5 1 8 ． [ 2 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M l 北京冶金工业出版社， 1 9 8 4 3 孓3 7 ． [ 3 ] 孙志健，程新朝．新型捕收荆B K - 3 3 0 优先浮选黄铜矿 的研究[ J ] ．矿冶，2 0 0 7 ，1 6 2 5 8 ． [ 4 ] 陈小丹．黄药在浮选领域的应用[ J ] ．广东化工，2 0 1 2 ，3 9 6 3 3 7 ． [ 5 ] 翟新朝，周高云。李绍民，等．新捕收剂B K - 3 3 0 优化选矿流 程结构的研究[ J ] ．矿冶，2 0 0 7 ，1 6 1 2 2 - 2 7 ． 一 ／玉 ，仝 ，全 ／仝 ／夺 ／仝 ／；、 ，孙／套 ／佘 ／佘 ，玉 ／斗 ／斗 ／夺 ／佘 ，昏 ，a ／；、 ／玉 厅、 ／孙 ／n ／乱 ／斗 ‘ ／小 ／≈ ／；、 卜 ／玉 ，，孙 ／≯ 上接第6 l 页 应用于涂料、油漆、塑料、油毡、造纸等行业，提 高抗腐蚀性、坚韧性和密实性、强度。 4 结论 1 金红石粒度较细，分布于其它矿物颗粒间， 且部分包含于其它矿物中，要使金红石单体解离， 必须细磨，从而使细粒金红石流失到尾矿中，导致 金红石精矿回收率偏低。 2 根据榴辉岩中主要矿物的密度、比磁化系 数及可浮性的差异，采用磁选重选一浮选重 选磁选工艺，可以使石榴子石、绿辉石、石英一 云母粉在不同的选别阶段逐步分离，同时在最大 限度回收金红石的条件下，获得较高品位的金红石 精矿。 3 通过该工艺流程，可以使榴辉岩矿全部生 产出金红石、石榴子石、绿辉石精矿及石英一云母 粉4 种具有高附加值工业产品，从而使该矿生产达 到无尾矿排放。 4 该工艺的新颖和创新点是采用磁选、重选、 浮选循环选别流程，可以有效地减少浮选精选次 数，有利于提高金红石精矿品位，最大限度的减少 金红石在尾矿中的流失。 参考文献 [ 1 ] 吴贤，张健，康新婷．我国金红石资源分布、开发及 技术现状[ J ] ．稀有金属，2 0 0 7 6 1 4 6 1 5 0 ． [ 2 ] 朱建光，周菁．钛铁矿、金红石和稀土选矿技术[ M ] ．长 沙中南大学出版社，2 0 0 9 9 6 - 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