青海江里沟铜钨矿矿石性质研究及其与选矿的关系.pdf

2 0 1 5 年第5 期有色金属 选矿部分 1 z 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 5 ．0 5 ．0 0 1 青海江里沟铜钨矿矿石性质研究及其与选矿的关系 伊有昌1 ，王生龙1 ，孙志勇2 ，原莲肖2 ，李小菲2 1 ．青海省有色地质矿产勘查局七队，西宁8 1 0 0 0 7 ；2 ．西北有色地质研究院，西安7 1 0 0 5 4 摘要青海江里沟铜钨矿主要含矿岩石是阳起石石榴石矽卡岩。对铜钨矿石中有益组分铜、钨的赋存状态、矿石矿物 粒度、嵌布特征、矿石组成等进行了详细研究，划归了矿石工艺类型，分析了矿石工艺性质与选矿的关系，提出了矿石矿物粒 度是影响选矿指标的重要因素。 关键词铜钨矿；赋存状态；可选性 中图分类号T D 9 1 3 ；T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 4 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 5 - 0 0 0 1 - 0 4 R e s e a r c ho nP r o p e r t yo fJ i a n g l i g o uC u - WO r ei nQ i n g h a iP r o v i n c ea n dI t s R e l a t i o n s h i pw i t hB e n e f i c i a t i o n Y ／Y o u c h a a 9 7 ，W A N GS h e n g l o n 9 7 ，S U NZ h i y o n 9 2 ，Y U A NL i a n x i a 0 2 ，1 2X i a o f e i 2 J ．7 , hT e a m s ，Q i n g h a iP r o v i n c eB u r e a uo fN o n f e r r o u sM e t a la n dG e o l o g i c a lE x p l o r a t i o n ， X i ’n i n g8 1 0 0 0 7 ，C h i n a ；2 ．N o a h w e s tG e o l o g i c a lI n s t i t u t eo fN o n f e r r o u s M e t a l s ，X i ’a n7 1 0 0 5 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h em a i nc o m p o n e n t so fC u - Wo r ei nJ i a n g l i g o u ，Q i n g h a ip r o v i n c ei sa c t i n o l i t eg a r n e ts k a r n ．T h i s a r t i c l eh a sm a d ep a r t i c u l a rr e s e a r c h e sa b o u tt h eo c c u r r e n c eo fb e n e f i c i a le l e m e n t sC ua n dW ，m i n e r a lg r a i n - s i z e ， e m b e d d e dp r o p e r t i e sa n dt h et e x t u r ea n ds t r u c t u r ei nd e t a i l ．I ta l s oc l a s s i f i e dt h et e c h n o l o g i c a lt y p eo fo r ea n d a n a l y z e dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nm i n e r a lp r o c e s s i n ga n dt h eo r eb e n e f i c i a t i o np r o c e s s ．T h e np r o p o s e dt h a tt h e m i n e r a lg r a i n s i z ei sa ni m p o r t a n tf a c t o ro nm i n e r a lp r o c e s s i n g ． K e yw o r d s C u Wo r e ；o c c u r r e n c e ；w a s h a b i l i t y 青海江里沟铜钨矿属阳起石石榴石矽卡岩型铜 钨矿，矿石的形成经历了矽卡岩期和石英一萤石金 属硫化物期，矽卡岩期主要形成白钨矿，石英一萤石 金属硫化物期主要形成黄铜矿等多金属硫化物。通 过对矿石中有益、有害元素赋存状态的综合测试研 究，分析了影响选矿指标的矿物学因素，为制定经济 合理的选矿工艺流程及工艺参数⋯提供了可靠的工 艺矿物学依据。 1 矿石性质 原矿多元素分析结果见表1 。由表1 可知，矿石 中主要有用元素为钨，含W O ，0 ．8 1 ％，其次是铜， 金、银达到了综合回收品位；有害元素砷、磷等含量 低，对钨、铜回收影响不大。 表l原矿多元素分析结果 T a b l elM u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr a i l o f - m i n eo r e／％ 成分w 0 3 C uP bZ nT F e S i 0 2 SPC a O M s oA 1 2 0 3K z ON 屯O A s l ’A u l ’ A g ”L O I 含量0 ．8 1 0 ．3 40 ．0 40 ．0 78 ．33 8 ．3 32 ．6 90 ．0 72 1 ．2 21 ．8 97 ．9 10 ．8 30 ．7 29 ．30 ．1 31 26 ．8 1 单位为s ／t 。 矿石矿物组成见表2 。由表2 可知，矿石中主要 矿石矿物为白钨矿和黄铜矿，主要脉石矿物为黄铁 投稿日期2 0 1 5 - 0 2 - 0 4修回日期2 0 1 5 - 0 7 - 2 3 作者筒介伊有昌 1 9 6 5 一 ，男，青海西宁人，高级工程师。 矿、磁黄铁矿、钙铁石榴石和阳起石等。在本矿样中 未见到金、银的独立矿物。 万方数据 2 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第5 期 2 钨的赋存状态 通过显微镜下详细鉴定及扫描电镜观察、能谱 分析等，查明了钨元素主要赋存于白钨矿中。 2 ．1 白钨矿的化学成分 为了解白钨矿化学成分，选择具有代表性的样 品5 件，进行能谱分析，白钨矿中W O ，含量为 6 4 ．2 4 ％～6 4 ．9 8 ％，钙含量为1 3 ．3 2 ％～1 3 ．6 9 ％，氧 含量为2 1 ．5 6 ％～2 2 ．0 9 ％。基本与白钨矿理论值 相近。 2 ．2 白钨矿粒度统计 白钨矿粒度大小为0 ．0 1 ～0 ．6 8m m ，白钨矿粒 度差异较大，为了全面了解白钨矿的粒度分布旧J ，用 面测法对白钨矿粒度进行了测定，测定结果见表3 。 由表3 可知，白钨矿粒度主要集中分布在0 ．0 4 0 ．6 4m m ，其中大于0 ．0 8m m 占8 2 ．5 3 ％，粒度的差 异较大，可能需要多段磨矿方可充分解离。 表3白钨矿粒度统计分析 T a b l e3P a r t i c l es i z es t a t i s t i c a la n a l y s i so fs c h e e l i t e 2 ．3 白钨矿嵌布特征 白钨矿在较富矿石中呈浸染状，局部呈稠密浸 染状分布，可见连晶、集晶；在较贫矿石中呈星散状、 星点状分布，以单晶为主，主要位于非金属矿物粒 问，少量位于金属矿物粒间。原矿进行选矿抛尾预 处理的可能性不大。 白钨矿与非金属矿物的连生关系。白钨矿呈半 自形一自形粒状，与钙铁榴石、阳起石、萤石、石英等 关系密切，主要分布其粒间，与其呈规则一半规则连 生。普遍容易解离，解离程度的关键取决于白钨矿 的粒度大小。 白钨矿与金属硫化物的连生关系。白钨矿与金 属硫化物连生关系较少，主要有三种连生关系 1 规则一半规则连生。白钨矿分布于黄铜矿、 闪锌矿、磁黄铁矿粒问，呈规则一半规则连生，是白 钨矿与金属矿物的主要连生关系，比较容易解离。 2 包裹连生关系。白钨矿包裹于黄铜矿、磁黄 铁矿中，白钨矿的解离程度，取决于白钨矿的粒度大 小，粗粒白钨矿容易解理，细粒则需要较细的磨矿细 度，这种连生关系较少，对选矿指标影响不大。 3 黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、白铁矿等呈细脉状 分布于白钨矿裂隙中，白钨矿的解离程度取决于硫 化矿物脉体的宽窄，宽者需要磨矿细度较粗，窄者需 要磨矿细度较细，这种连生关系很少见，对选矿指标 影响不大。 3 铜的赋存状态 矿石中含铜的矿物主要为黄铜矿，其次有少量 铜蓝和孔雀石，孔雀石分布于黄铜矿、铜蓝边部，在 浮选过程中，大部分可以与黄铜矿、铜蓝一起进入铜 精矿。 3 ．1 黄铜矿化学成分 为了了解黄铜矿化学成分，选择具有代表性的 样品5 件，进行能谱分析，黄铜矿铜含量3 2 ．6 2 ％～ 3 3 ．8 3 ％，铁含量2 8 ．9 6 ％～2 9 ．5 0 ％，硫含量3 4 ．9 4 ％ ～3 5 ．5 6 ％。黄铜矿中有少量的金、银赋存。这部分 金、银呈类质同象形式存在，它将随载体矿物的回收 而回收，丢失而丢失。 3 ．2 黄铜矿粒度统计 黄铜矿粒度大小为0 ．0 1 0 ．6m m ，为了全面了 解黄铜矿的粒度∞1 分布，用面测法对黄铜矿粒度进 行了测定，测定结果见表4 。由表4 可知，大于0 ．0 8 m m 粒度占7 8 ．1 0 ％。与白钨矿相比，粒度较细。 万方数据 2 0 1 5 年第5 期伊有昌等青海江里沟铜钨矿矿石性质研究及其与选矿的关系 3 表4黄铜矿粒度统计分析 T a b l e4P a r t i c l es i z es t a t i s t i c a la n a l y s i so fc h a l c o p y r i t e 3 ．3 黄铜矿嵌布特征 黄铜矿呈它形粒状、不规则状、细脉状等分布于 岩石中，在铜富矿石中，黄铜矿呈浸染状分布Ho ，在 铜贫矿石中，呈星散状、星点状分布。 3 ．3 ．1黄铜矿与非金属矿物的连生关系 粗粒黄铜矿 短径粒度大于7 4 斗m 与非金属矿 物的连生关系有两种1 较粗粒黄铜矿呈半自形一 它形粒状，主要呈浸染状、局部呈团块状分布于非金 属矿物粒间，大部分与非金属矿物如石榴石、石英等 呈规则一半规则连生，这种连生关系比较容易解离； 2 包裹连生关系。在部分粗粒黄铜矿中有细粒、长 条状非金属矿物包裹体存在。这部分非金属矿物虽 然含量不高，但如果不能较好解离，则是影响铜产品 质量的因素之一。 较细粒黄铜矿与非金属矿物的连生关系。较细 粒黄铜矿主要呈微细粒状、针状、线状、细脉状、蠕虫 状、乳滴状等，分布于非金属矿物粒间、解理中或包 裹于非金属矿物中，这部分黄铜矿粒度小于7 4 斗m 短径 ，针状、线状的黄铜矿，主要交代阳起石，充填 于阳起石解理及放射状阳起石集合体中，其次分布 于放射状绿泥石粒间等。这部分黄铜矿对磨矿细度 要求高，如果磨矿细度较粗，则与相邻矿物形成连生 体，与脉石贫连者，将进入浮选尾矿，造成铜的损失； 与脉石富连者，将携带脉石进入铜精矿，影响铜精矿 品位。如果磨矿细度太细，黄铜矿解离度高，但容易 造成细泥化，不利于铜的回收。因此，黄铜矿与相邻 矿物的解离是获得理想选矿指标的关键。 3 ．3 ．2 黄铜矿与磁黄铁矿的连生关系 黄铜矿与磁黄铁矿的连生关系密切，主要连生 关系有1 黄铜矿与磁黄铁矿呈规则连生。黄铜矿 表5 T a b l e5 呈半自形粒状，与较粗粒磁黄铁矿连生界线呈平直 状，二者结晶时间基本相同，形成规则连生关系，这 种连生关系容易解离。2 黄铜矿与磁黄铁矿呈半规 则一不规则连生。黄铜矿呈它形粒状，与磁黄铁矿 接触界线呈弯曲状、锯齿状、港湾状等，二者连生紧 密，在粗磨时，二者在接触界线处容易形成连生体， 这部分连生体需要磨矿细度较高，才可充分解离。 这种嵌布类型是黄铜矿与磁黄铁矿的主要连生关 系。3 包裹与半包裹连生。部分细粒磁黄铁矿分布 于较粗粒黄铜矿中，同时部分细粒黄铜矿分布于磁 黄铁矿中。这种连生关系比较难解离，但占有量较 少，对选矿影响不大。 3 ．3 ．3 黄铜矿与黄铁矿的连生关系 黄铜矿与黄铁矿关系不太密切，连生关系比较 简单，主要呈规则一不规则连生和细脉状充填两种 类型，黄铁矿呈半自形粒状，与较粗粒黄铜矿呈规 则一不规则连生，少量黄铁矿比较破碎，在黄铁矿裂 隙中有少量黄铜矿呈细脉状充填，黄铜矿与黄铁矿 比较容易解理，但黄铜矿与黄铁矿的可浮性均比较 好，在浮选过程中，二者的彻底分离是获得理想选矿 指标的关键。 4 矿石结构构造及类型 4 ．1 矿石结构 矿石结构主要有半自形～自形粒状结构、交代 结构、固溶体分离结构等，其中呈半自形一自形结构 的矿物，彼此之间容易解离，其它结构，则较难解离。 4 ．2 矿石构造 矿石构造主要有浸染状～稀疏浸染状构造，其 次有脉状构造、星散状等，其中浸染状一稀疏浸染状 构造分布的矿石矿物，要使其充分解离，对磨矿要求 较高。 4 ．3 矿石类型 铜、钨物相分析结果见表5 。硫化铜为 8 9 ．3 4 ％，根据有色金属矿石划分标准∞1 ，本区铜矿 石为混合矿，接近硫化矿。白钨矿占有率为 9 4 ．4 1 ％，其它钨很少，为白钨矿矿石。结合赋矿岩 性，矿石类型为矽卡岩型钨矿石“ J 。 铜、钨物相分析结果 A n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e r 。t u n g s t e np h a s e ／％ 万方数据 4 有色金属 选矿郜分2 0 1 5 年第5 期 5 根据矿石性质确定选矿工艺流程 粪三e6R e 。．恙芝兰雾慧豢，秽i 。y 锄d 由矿石性质可知，铜矿为混合矿，接近硫化矿， 可用浮选工艺回收铜；钨为白钨矿，密度大，以粗粒 为主。因此，选矿原则流程方案确定为先租磨浮 铜，重选较粗粒白钨矿；再适度磨细，浮选回收细粒 白钨矿的重选一浮选联合工艺流程，通过详细的条 件试验后，获取了较为理想的铜、钨选矿指标，其结 果与矿石性质研究结论相吻合。 重选一浮选联合闭路流程见图1 ，谢聪睦士果见表6 。 由表6 可见，采用重选一浮选再磨联合工艺流 程，可得铜品位2 2 ．7 6 ％、铜回收率8 8 ．3 5 ％的铜精 矿和W O ，品位5 3 ．3 6 ％、W O ，回收率8 3 ．7 9 ％、含硫 1 ．0 4 ％的高品位钨精矿。 f l o t a t i o nc o n c e n t r a t i o n／％ 钨精矿2 图1 闭路试验流程 F i g ．1F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 下转第2 3 页 万方数据 2 0 1 5 年第5 期李洁等某含银铅锌矿强化铅锌分离和提高银回收率选矿试验研究乡』 6 0 ％条件下，采用3 0 0g ／t 的石灰调浆，用硫酸锌、亚 硫酸钠和Y X - 2 作为锌抑制剂，2 5 。黑药和丁基铵黑 药作为捕收剂优先选铅，铅粗精矿再磨至一7 4 斗m 9 5 ％后，进行强化精选；选铅尾矿用石灰调浆，硫酸 铜活化，丁基黄药作捕收剂，松醇油作起泡剂选锌， 锌粗选药剂分段添加，锌粗精矿再磨至一7 4f u n 9 8 ％后，加水玻璃精选三次，闭路试验结果见表7 。 表7闭路试验结果 T a b l e7T e s tr e s u l t so fd o s e d c i r c u i t／％ 产品名称产率瓦_ ％瓦_ 旦芝室磊一 铅精矿 锌精矿 尾矿 原矿 1 ．8 56 4 ．7 45 ．8 85 1 4 ．7 78 7 ．9 62 ．9 66 5 ．0 3 5 ．6 10 ．6 15 6 ．3 84 7 ．7 52 ．5 08 6 ．2 01 8 ．3 5 9 2 ．5 40 ．1 4 0 ．4 32 ．6 29 ．5 41 0 ．8 4 1 6 ．6 2 1 0 0 ．01 ．3 63 ．6 71 4 ．6 l1 0 0 ．01 0 0 ．0 1 0 0 ．0 表7 表明，铅锌均得到了合格的精矿产品，回收 率接近理论回收率，银在铅精矿中的回收率达6 5 ％， 表明该流程很好地实现了铅锌分离，提高了银的回 收率。 3结论 1 通过矿石性研究查明了矿石中方铅矿、闪锌 矿和独立银矿物的化学成分和嵌布特性。根据矿石 性质采用常规的优先浮选流程和低石灰用量配合黑 药类捕收剂的药剂方案来保证银的指标。 2 针对该矿石铅锌分离困难的特点，在采用常 规的抑制剂的同时，增加Y X - 2 抑制剂和采用强化浮 选分离的流程进行铅锌分离，将铅精矿中锌含量由 8 ％一9 ％降至6 ％以下。 3 针对矿石中存在部分可浮性差的闪锌矿和采用 铅锌的强化分离流程所造成闪锌矿的可浮性受损的特 点，在锌的选别过程中采取分段加药的方法，在不增加 药剂成本的前提下，可明显地提高锌的回收率。 4 按试验确定的参数进行的全流程闭路试验，可 得到铅精矿铅品位6 4 ．7 4 ％、铅回收率8 7 ．9 6 ％、银品 位5 1 4 ．7 7g ／t 、银回收率6 5 ．0 3 ％、含锌5 ．8 8 ％和锌精 矿锌品位5 6 ．3 8 ％、锌回收率8 6 ．2 0 ％的试验指标。 参考文献 [ 1 ] 胡熙庚，黄和慰，毛钜凡．浮选理论与工艺[ M ] ．长沙中 南工业大学出版社，1 9 9 1 ． [ 2 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版 社。1 9 8 7 ． [ 3 ] 朱玉霜。朱建光．浮选药剂的化学原理[ M ] ．长沙中南 工业大学出版社，1 9 8 7 ． [ 4 ] 陈代雄，杨建文，李晓东．高硫复杂难选铜铅锌选矿工艺 流程试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 1 1 - 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