河北某铜尾矿综合回收铜的选矿试验研究.pdf

2 0 1 9 年第2 期有色金属 选矿部分 1 7 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 9 ．0 2 ．0 0 4 河北某铜尾矿综合回收铜的选矿试验研究 李天霞，张晓峰，张适合，文金磊 湖南有色金属研究院，长沙4 1 0 0 1 0 摘要河北某铜尾矿含铜0 ．0 7 6 ％，其中原生硫化铜占总铜的8 1 ．2 6 ％。其次为次生硫化铜，占总铜的1 2 ．2 1 ％。大部 分为硅酸铁和碳酸铁。大部分黄铜矿的粒度较细，在5 ～1 0 ／L m ，少部分在3 0 ～1 0 0 , u r n ，其解离度较低，为3 5 ％左右，主要被包 裹于脉石矿物中。为了确定该尾砂的可选性，进行了选矿试验研究。结果表明，以原矿的浮选泡沫产品为载体，带动尾砂中 的细粒黄铜矿进行分支载体浮选，可获得铜品位为1 8 ．0 7 ％的铜精矿，其中尾砂中铜综合回收率为2 0 ．4 l ％，原矿中铜回收率 为7 3 ．1 7 ％，该选矿指标比尾砂和原矿样单支浮选获得的选矿指标好。 关键词黄铜矿；分支浮选；尾矿综合回收；再磨再选 中图分类号T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 9 0 2 0 0 1 7 - 0 6 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nM i n e r a lP r o c e s s i n go fC o m p r e h e n s i v eR e c o v e r yo fC o p p e rf r o m aC o p p e rT a i l i n g si nH e b e iP r o v i n c e L JT i a n x i a ，Z H A N G 义i a o f e n g ，Z H A N GS h i h e ，W E NJ i n l e i H u n a nN o n f e r r o u sM e t a lR e s e a r c hI n s t i t u t e ，C h a n g s h a4 1 0 0 1 0 ，C h i n a A b s t r a c t Ac o p p e rt a i l i n g si nH e b e ic o n t a i n s0 ．0 7 6 ％c o p p e r ，o fw h i c hp r i m a r yc o p p e rs u l f i d ea c c o u n t sf o r 8 1 ．2 6 ％o ft o t a lc o p p e r 。f o l l o w e db ys e c o n d a r yc o p p e rs u l f i d e ，a c c o u n t i n gf o r1 2 ．2 1 ％o ft o t a lc o p p e r ．M o s to ft h e c h a l c o p y r i t eh a saf i n ep a r t i c l es i z eb e t w e e n5 ～1 0 弘ma n das m a l lp a r tb e t w e e n3 0 ～1 0 0 弘m ．I t sd i s s o c i a t i o nd e g r e e i sr e l a t i v e l yl o w ，a b o u t3 5 ％，a n di ti sm a i n l ye n c a p s u l a t e di ng a n g u em i n e r a l s ．I no r d e rt od e t e r m i n et h es e l e c t i v i t y o ft h et a i l i n g s ，ab e n e f i c i a t i o nt e s tw a sc o n d u c t e d ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h ef l o t a t i o nf o a mp r o d u c to ft h eo r ei s u s e da st h ec a r r i e rt Od r i v et h ef i n e - g r a i n e dc h a l c o p y r i t ei nt h et a i l i n g sf o rb r a n c hc a r r i e rf l o t a t i o n ，a n dt h ec o p p e r c o n c e n t r a t ew i t hc o p p e rg r a d eo f18 ．0 7 ％c a nb eo b t a i n e d ．T h ec o m p r e h e n s i v er e c o v e r yr a t eo fc o p p e ri nt a i l i n g si s 2 0 ．41 ％，a n dt h ec o p p e rr e c o v e r yr a t ei nr a wo r ei s7 3 ．17 ％，a n dt h eb e n e f i c i a t i o ni n d e xi sb e t t e rt h a nt h e b e n e f i c i a t i o ni n d e xo b t a i n e df r o mt h et a i l i n g sa n dr a wo r eo n l yb ys i n g l ef l o t a t i o n ． K e yw o r d s c h a l c o p y r i t e ；b r a n c hf l o t a t i o n ；t a i l i n g sc o m p r e h e n s i v e ；r e c o v e r yr e g r i n d i n g 河北某铜矿是2 0 世纪5 0 年代建成的大型地下 矿山，因矿石组成复杂、有价矿物粒度粗细不均匀、 原有选矿工艺水平低以及生产成本等原因，尾矿库 中约有30 0 0 万t 尾矿，含铜量在0 ．0 7 6 ％～ 0 ．0 9 2 ％，含铁4 ％左右，造成大量资源浪费。经过 6 0 多年的开采，现资源已近枯竭，出矿品位降到铜 0 ．0 7 6 ％左右、铁1 6 ％，生产规模也逐步降低，经济效 益下滑，矿山经营十分艰难。面临矿石如此现状，尾 矿作为二次资源再利用受到矿方的重视，因此对该 铜矿尾矿中有价成分的回收进行了可选性试验 研究。 1矿石性质 尾砂矿中的主要有磁铁矿、黄铁矿和黄铜矿等 金属矿物，脉石矿物主要有石英、白云石、透闪石、辉 石、蛇纹石、白 绢 云母，少量长石、黏土矿物及微量 萤石、石榴石等脉石矿物。大部分黄铜矿的粒度较 细，在5 ～1 0 肚m ，少部分在3 0 ～1 0 0b t m ，其解离度较 低，在3 5 ％左右，主要被包裹于脉石矿物中。该尾砂 矿的主要化学成分分析结果见表1 ，铜的化学物相分 析结果见表2 。 收稿日期2 0 1 8 0 7 3 1修回日期2 0 1 8 一1 2 2 9 作者简介李天霞 1 9 8 6 - ，女，湖南永州人，硕士，工程师，从事选矿以及选矿废水处理与回用研究工作。 万方数据 1 8 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第2 期 2结果讨论 尾砂中黄铜矿嵌布粒度大部分小于1 0t L m ，而 载体浮选是利用粗粒矿物作载体，背负细粒矿物，使 其黏附在粗粒矿物表面，以提高微细粒矿物回收效 率的浮选方法，是微细粒矿物浮选比较有效的方 法[ 1 。3 ] ，因此本文主要研究以该矿山含铜品位为 0 ．0 7 4 ％的原生矿样的浮选泡沫产品为载体，带动尾 砂中的细粒黄铜矿进行分支载体浮选[ 4 _ 5 ] 的可行性。 2 ．1 条件试验 本文原矿的粗扫选条件参照选厂现场工艺流 程，而尾砂堆存时间较长，矿石性质有所改变，因此 针对尾砂进行一系列条件试验。 尾砂中透闪石、云母、蛇纹石等层状构造的硅酸 盐矿物是主要脉石矿物，这些脉石具有较强的疏水 性，极易进入精矿中，影响铜精矿产品质量[ 6 ] ，针对 这种情况，粗选试验研究考察了脉石抑制剂水玻璃、 C M C 、六偏磷酸钠和木质素等单独或组合使用时对 脉石矿物的抑制效果。结果表明，粗选加入脉石抑 制剂对改善铜的浮选效果影响不明显。因此，本节 仅采用一次粗选对影响铜浮选回收的关键性因素 如磨矿细度，调整剂硫酸、活化剂硫酸铜和硫化 钠、捕收剂丁基黄药和H A 白色粉末 的药剂用量 进行条件试验研究，其工艺流程见图1 。 2 ．1 ．1 不同磨矿细度浮选条件试验 固定硫酸用量6 0 0g ／t ，硫化钠用量2 0 0g ／t ，硫 酸铜用量2 0 0g ／t ，丁基黄药用量4 5 9 ／t ，H A 用量 1 5g ／t ，松醇油用量1 0g ／t 进行不同磨矿细度的浮 选试验，研究不同磨矿细度条件下对铜的浮选行为 的影响，结果见图2 。 由图2 可以看出，铜粗精矿中铜的品位和回收率 随着磨矿细度的增加均有所提高，但当磨矿细度高于 一7 4 “m 占8 0 ％后，铜精矿中铜品位和回收率均有所 下降。因此，铜粗选适宜的磨矿细度为一7 4 肛m 占8 0 ％。 3 3 | 丁基黄药2 0 扫I 选Ⅱ l | I I } 乙基黄药1 5 扫I 选Ⅱ 3 l 氧化钙3 5 0 ，C M C2 1 米W R3 再磨再l 选粗选 2 3 | | W R l 扫l 选I E 崮 刍 1 ．5 』 1 W R l 扫I 选Ⅱ 尾矿 图9 原矿单支浮选闭路试验工艺流程 F i g ．9 P r o c e s sf l o wo fs i n g l eo r ef l o t a t i o nc l o s e dc i r c u i tt e s t 表3单支浮选闭路试验和分支浮选闭路试验结果 T a b l e3T h er e s u l t so fs i n g l e f l o t a t i o nc l o s e d c i r c u i tt e s ta n db r a n c hf l o t a t i o nc l o s e d c i r c u i tt e s t ／％ 由表3 的闭路试验结果可知，原矿和尾砂矿采 用单支浮选工艺流程，获得的铜精矿，合计铜品位为 1 5 ．3 4 ％、回收率为4 4 ．3 5 ％；而选用分支浮选工艺， 可获得含铜1 8 ．0 7 ％、回收率为4 6 ．7 9 ％的铜精矿。 说明采用分支浮选有效的可以从尾砂中回收铜矿 物，并且获得的铜精矿铜品位和回收率均高于单支 浮选。 3结论 1 河北某铜尾库尾砂含铜0 ．0 7 6 ％，主要以磁铁 矿、黄铁矿和黄铜矿形式赋存，脉石矿物主要有透闪 石、白云石、蛇纹石、石英、辉石、白 绢 云母等。大部 分黄铜矿的粒度较细，在5 ～1 0 “m ，少部分在3 0 ～ 1 0 0v m ，其解离度较低，在3 5 ％左右，主要被包裹于脉 石矿物中。 选浮支分砂匡矿原 m 盯Ⅲ㈣拍。；如加∞∞∞吼叽叽螬瑚Ⅲ㈣m 姐踮加 一一一婀 万方数据 2 2 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第2 期 尾矿 铜精矿 图1 0 分支浮选闭路试验工艺流程 F i g ．10 B r a n c hf l o t a t i o nc l o s e dc i r c u i tt e s tp r o c e s s 2 针对该矿石的性质特征，进行大量的试验研 究，最终采用原矿样浮选泡沫产品为载体，带动尾砂 中的细粒黄铜矿进行分支载体浮选，在磨矿细度为 一7 4 肚m 占8 0 ％的情况下进行一次粗选三次精选两 次扫选、粗粒精再磨至一3 8p t m 占7 0 ％后，进行两精 两扫，各中矿顺序返回的工艺，可获得铜品位为 1 8 ．0 7 ％、回收率为4 6 ．7 9 ％的铜精矿，其中尾砂中铜 的综合回收率为2 0 ．4 1 ％，尾矿1 含铜0 ．0 1 5 ％，损 失率为9 ．0 7 ％，尾矿2 含铜0 ．0 5 8 ％，损失率 为4 4 ．1 4 ％。 参考文献 [ 1 ] 邬顺科，戴晶平，罗开贤．快速分支浮选工艺研究与 应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 6 ，3 3 6 1 5 ． [ 2 ] 朱阳戈，张国范，冯其明，等．微细粒钛铁矿的自载体 浮选[ J ] ．中国有色金属学报，2 0 0 9 ，1 9 3 5 5 4 5 6 0 ． [ - 3 3 葛英勇，石美佳，曾李明，等．载体浮选回收某锌浸出渣中 的银[ J ] ．金属矿山，2 0 1 2 ，4 7 4 1 5 6 1 5 9 ． E 4 3 胡岳华，冯其明．矿物资源加工技术与设备[ M 2 ．北京科 学出版社，2 0 0 6 2 1 7 2 19 ． E s ] 秦华伟，叶雪均，杨俊彦，等．分支载体浮选应用于锡细泥 选别的试验研究[ J ] ．矿山机械，2 0 1 3 ，4 1 8 1 0 3 1 0 6 ． E 6 3 吉干方．关于用C M C 提高河北铜矿铜精矿质量的机理 探讨[ J ] ．中南矿冶学院学报，1 9 8 0 ，1 1 2 7 8 8 4 ． [ 7 3 邱廷省，丁声强，张宝红，等．硫化钠在浮选中的应用技术 现状E J ] ．有色金属科学与工程，2 0 1 2 ，3 6 3 9 4 3 ． 万方数据