提高大宝山矿首采矿体矿石选矿铜精矿品位的试验研究.pdf

2 0 1 9 年第3 期有色金属 选矿部分3 7 d o i l O ．3 9 6 9 ／j ．i s s n l 6 7 l - 9 4 9 2 ．2 0 1 9 ．0 3 ．0 0 8 提高大宝山矿首采矿体矿石选矿铜精矿 品位的试验研究 李崇德1 ，冯宁2 ，钟国建2 ，程建龙2 1 ．北京矿冶科技集团有限公司，北京1 0 2 6 0 0 ； 2 ．广东大宝山矿业有限公司，广东韶关6 6 1 8 0 0 摘要大宝山矿首采矿体矿石含铜o ．6 0 ％、含硫1 9 ．9 4 ％．含铜矿物以黄铜矿为主。采用铜优先浮选的原则流程，通 过采用高效捕收剂E P 和丁基黄药组合，并添加与之匹配的调整剂，小型闭路试验获得铜精矿铜品位和回收率分别为 2 0 ．7 9 ％、8 1 ．8 5 ％，提高3 ．2 7 和1 ．2 9 个百分点。在大宝山矿日处理量8o o ot ／d 的选厂．进行了7d 连续T 业试验，在原矿品 位基本一致且不影响铜回收率的情况下，获得铜精矿品位2 0 ．0 7 ％．提高了铜精矿品位2 ．3 1 个百分点，取得显著效果。 关键词铜矿；优先浮选；高效捕收剂E P 中图分类号T D 9 5 2文献标志码A文章编号1 6 7 1 ．9 4 9 2 2 0 1 9 0 3 一0 0 3 7 一0 4 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nI m p r o V i n gt h eG r a d eo fC o p p e rC o n c e n t r a t ef r o mt h e F i r s tM i n i n gB o d yO r ei nD a b a o s h a nM i n e L lC h o n g d el ，F E N GN t n g2 ，Z H o N GG H o j i n n2 ，C H E N GJi n n } o n g 2 ‘1 ．B G R I M MT c c h n o l o g yG r o u p ，B e i j i n g l 0 2 6 0 0 ，C h i n n ； 2 ．G ““九g d o 押gP ，’o u i 行c ’PD 口0 6 口o s n 行M i 行i ，2 9C o ．，L f d ．，S n o g “n 行G “日卵g d o ”g6 6 J 8 0 0 ，C 矗i 行n A b s t r a c t T h ef i r s tm i n i n go r ei nD a b a o S h a nC o p p e rM i n ei sak i n do fc o m p l e xo r e ，a n dc o n t a i n sC u O ．6 0 ％a n dS19 ．9 4 ％．T h es u l p h i d em a i n l yi n c l u d sc h a l c o p y r i t e ．T h ep r i n c i p l ef l o wo fc o p p e rp r e f e r e n t i a l f l o t a t i o nw a sa d o p t e d ．T h ec o m b i n a t i o no fh i g h e f f i c i e n c yc o l l e c t o rE Pa n db u t y lx a n t h a t ew a su s e d ，a n dt h e m a t c h i n ga d j u s t i n ga g e n tw a sa d d e d ．T h ec o p p e rg r a d ea n dr e c o v e r yo fc o p p e rc o n c e n t r a t eo b t a i n e db ys m a l l c l o s e dc i r c u i tt e s tw e r e2 0 ．7 9 ％a n d81 ．8 5 ％r e s p e c t i v e l y ，w h i c hi n c r e a s e db y3 ．2 7a n d1 ．2 9 p e r c e n t a g e p o i n t s ． I nD a b a o s h a nc o n c e n t r a t o rw i t had a i l yc a p a c i t yo f80 0 0t o n sp e rd a y ，c o n t i n u o u si n d u s t r i a lt e s t s w e r ec a r r i e do u tf o r7 d a y s ． U n d e rt h ec o n d i t i o nt h a tt h er a wo r eg r a d ew a sb a s i c a l l yt h es a m ea n dt h e c o p p e rr e c o v e r yr a t ew a sn o ta f f e c t e d ，t h eg r a d eo fc o p p e rc o n c e n t r a t ew a s2 0 ．0 7 ％a n dt h eg r a d eo fc o p p e r c o n c e n t r a t ew a si n c r e a s e db y2 ．31 p e r c e n t a g ep o i n t s ． K e yw o r d s c o p p e rm i n e ；p r i o r i t yf l o t a t i o n ；h i g he f f i c i e n c yc o l l e c t o rE P 广东省大宝山矿位于韶关市曲江区沙溪镇境 内，1 9 5 8 年5 月建矿，1 9 6 6 年1 0 月建成投产，1 9 9 5 年完成现代企业制度改革。目前已经从以铁矿生产 转型为以铜硫产品为主的有色矿山。1 9 5 8 年建矿以 来，矿床上部的铁矿体经过3 0 多年露天开采，铁矿 资源已经枯竭，但矿区保有铜资源金属量约5 0 万t 、 标硫约82 0 0 万t ，2 0 1 7 年建成投产一座日处理量 80 0 0t 规模，近期将扩建至日处理1 40 0 0 t 规模的铜 硫选厂。目前首采境界内出露多个矿体，矿体的矿 石性质差异极大，选矿技术难度大，选矿生产面临考 验，主要是铜精矿品位比较低，有时铜精矿品位不达 标，只有1 3 ％～1 5 ％品位。所以，针对大宝山矿首采 矿体矿石，开展了有针对性的小型试验和工业试验， 取得显著效果。 1 矿石性质 1 ．1 矿石主要化学成分 代表性矿样主要化学成分分析结果见表1 ，铜矿 物的化学物相分析结果见表2 。 收稿日期2 0 1 8 一1 2 一0 5修回日期2 0 1 9 一O l - 1 5 作者简介李崇德 19 6 7 一 ，男，江西上饶人，教授，主要从事难选复杂金属矿的选矿工艺和药剂研究。 万方数据 3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第3 期 表l原矿主要化学成分分析结果 T a b I e1 A n a l y s i sr e s u l t s。fm a i n c o m p o s i t i o no fr a wo r e 成分 ’“ 含量 0 ．6 0 成分 A u ” 往1 的I n f 口为gt 。 从表1 分析结果看见，矿石的主要有价金属主 要为铜、钨，硫含量高，并可综合回收金、银。 表2铜的化学物相分析结果 T a b l e2C h e m i c a lp h a s ea n a l y s i so fc o p p e r ／％ 表2 的铜化学物相分析结果表明，铜矿物的氧 化率较高，且次生硫化矿及原生硫化铜含量高。 1 ．2 矿石矿物组成 矿石含铜矿物以黄铜矿为主，还有少量铜蓝、斑 铜矿和黝铜矿；其他硫化矿物除大量黄铁矿、白铁矿 和磁黄铁矿外，还有少量闪锌矿、方铅矿、毒砂等；钨 矿物以白钨矿 含镁白钨矿 为主，微量黑钨矿；金属 氧化矿物以褐铁矿为主，少量赤铁矿、磁铁矿矿等； 脉石矿物主要是云母和石英，其次是方解石、绿泥 石、长石、角闪石、绿帘石、辉石、滑石、黏土等，矿石 中的矿物组成及含量见表3 。 2试验结果 2 ．1 小型试验 矿石中可供利用的有价元素主要为铜、硫和钨， 品位分别为o ．6 0 ％、1 9 ．9 4 ％和o ．1 6 ％，除此之外， 矿石中伴生金、银含量分别为o ．1 4g ／t 、8 ．3 0g ／t 。 针对铜矿物及含金、银矿物等的浮游特性，以及 硫矿物含量高的特点，采用铜优先浮选的原则流程， 伴生金、银将被富集于铜精矿中，即优先浮选铜得到 铜精矿，然后浮选加磁选得到硫精矿，最后浮选或重 选得到钨精矿J ] 。 2 ．1 ．1 铜优先浮选捕收剂试验 根据大宝山矿铜硫选厂的优先选铜工艺条件， 选用应用较为广泛。。 的铜捕收剂丁基黄药、丁基铵 黑药、Z 2 0 0 、E P 。3 。j 一和2 5 号黑药进行药剂种类试验， E P 对铜捕收能力强，对硫捕收能力弱，适合适用于 高硫伴生金银的复杂难分离的铜硫矿石优先浮选工 艺。试验流程见图1 ，其中以腐殖酸钠和两种无机盐 按一定比例的组合作为调整剂 以下同 ，捕收剂采 用如下条件条件1 是丁基铵黑药4 0g ／t 丁基黄 药1 0g ／t ；条件2 是Z 2 0 04 0g ／t 丁基黄药1 0g ／t ； 条件3 是E P4 0g ／t 丁基黄药1 0g ／t ；条件4 是2 5 号黑药4 0g ／t 丁基黄药l og ／t 。 表3矿石中的矿物组成及含量 T a b l e3M i n e r a lc o m D o s i t i o na n dc o n t e n ti no r e s | ％ 2 石灰lO o o ，调 2 ≥ 捕收剂 变 松醇油1 5 粗精矿 粗精矿 尾矿 m i n ，下同 图1铜捕收剂浮选试验流程 F i g ．1 F 1 0 t a t i o nt e s tf l o wo fc o p p e rc o l l e c t o r 试验结果见图2 ，图2 结果表明，在试验的4 种 捕收剂条件中，E P 丁基黄药的捕收剂组合的捕收 剂条件较好，获得较好的铜粗精矿铜品位和回收率， 分别达到3 ．0 2 ％和8 2 ．3 0 ％。 删脒 HelC 万方数据 2 0 1 9 年第3 期李崇德等提高大宝山矿首采矿体矿石选矿铜精矿品位的试验研究 3 9 图2铜捕收剂浮选试验结果 F i g ．2 F l o t a t i o nt e s tr e s u l t so fc o p p e rc o l l e c t o r 2 ．1 ．2 E P 和丁基黄药配比试验 以磨矿细度为一7 4 “m 占7 5 ％的原矿为给矿， 以石灰和与之匹配的调整剂模拟实际生产原矿给矿 矿浆，在矿浆p H 值为8 ．5 的条件下，进行E P 和丁 基黄药用量配比试验。E P 和丁基黄药用量比例条 件分别为条件1 是E P4 5g ／t 丁基黄药5g ／t ，条件 2 是E P2 0g ／t 丁基黄药2 0g ／t ，条件3 是E P4 0 g ／t 丁基黄药l og ／t 、条件4 是E P5g ／t 丁基黄 药4 5g ／t 。试验流程见图1 ，试验结果见图3 。 图3E P 和丁基黄药配比试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u l t so fE Pa n db u t y lx a n t h a t er a t i o 由图3 的试验结果可以看出，条件3 的E P4 0 g ／t 丁基黄药l og ／t 所获得的铜粗精矿铜品位和 回收率较好，分别达到3 ．2 5 ％、8 3 ．5 0 ％，该条件下的 E P 和丁基黄药用量比例为4 比1 。 2 ．1 ．3 调整剂 在使用E P 和丁基黄药的捕收剂条件下，进行了 调整剂影响试验，试验采用的流程见图1 ，试验结果 见图4 。 零 趔 呕 暖 调整剂用量／ g ‘l 。1 图4铜粗选调整剂影响浮选试验结果 F i g ．4 E f f e c to fc o p p e rr o u g h i n gr e g u l a t o ro n f l o t a t i o nt e s tr e s u l t s 由图4 试验结果可见，在铜粗精矿中调整剂用 量为8 0 0g ／t 时获得较好结果，铜粗精矿铜品位和回 收率分别为3 ．4 8 ％、8 3 ．1 0 ％。 2 ．1 ．4 粗精矿再磨细度试验 以条件试验确定的捕收剂和石灰、调整剂用量 条件，在矿浆p H 值为8 ．5 的条件下进行两次铜粗 选，并将两次铜粗选粗精矿合并作为再磨给矿，开展 粗精矿再磨细度试验，粗精矿再磨细度试验流程见 图5 ，试验结果见图6 。 原矿 铜精矿 中矿 图5 粗精矿再磨细度试验流程 F i g ．5 T e s tf l o wo fr e g r i n d in gf i n e n e s so f C O a r S eC o n C e n t r a t e 万方数据 4 0 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第3 期 图6 粗精矿再磨细度试验结果 F i g ．6R e g r i n d i n gf i n e n e s st e s tr e s u l t so f C o a r S eC o n C e n t r a t e 原矿 由图6 试验结果可见，在铜粗精矿再磨细度选 择一4 3 “m 占7 5 ％为宜。 2 ．1 ．5 闭路试验 在条件试验的基础上，以E P 丁基黄药为捕收 剂及其匹配的调整剂，采用如图7 所示工艺流程进 行闭路试验，试验结果列于表4 ，表4 的试验结果表 明，以E P 药剂加丁基黄药的方案得到较好的浮选 指标．铜精矿铜品位和回收率分别提高3 ．2 7 和1 ．2 9 个百分点。 2 ．2 工业试验 在小型试验获得成功的基础上，开展了工业应 用试验。大宝山矿日处理量为80 0 0t 规模的铜硫 铜精矿 图7闭路试验流程 F i g ．7 C l o s e d c i r c u i tt e s tf l o w s h e e t 选厂从2 0 1 8 年9 ．月1 9 日白班开始到2 0 1 8 年9 月 2 5 日夜班，7d 共1 4 个班，采用高效捕收剂E P 药剂 和丁基黄药组合作为选铜捕收剂组合，辅以添加与 之匹配的调整剂，并对现场流程进行了必要的调整 和改造，进行工业生产试验。经生产指标统计，在原 钨 矿铜品位o ．4 9 4 ％的情况下，累计铜精矿指标为精 矿铜品位2 0 ．0 7 ％、回收率8 1 ．8 1 ％，药剂单耗6 2 ．8 3 g ／t ；该指标与之前具有可比性条件的7 月份生产情况 对比，在原矿铜品位为o ．4 9 2 ％的情况下，7 月份累计 下转第5 0 页 万方数据 5 0 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第3 期 3结论 1 原矿中含C u1 ．6 0 ％，A g6 8 ．2 0g ／t ，其中铜 矿物的氧化率为9 3 ．9 2 ％，属于氧化铜矿石，原矿组 成复杂，铜矿物主要为孑L 雀石、蓝铜矿、黝铜矿等，主 要脉石矿物为石英、白云石、方解石，银主要以角银 矿形式存在，与铜矿物伴生，具有综合回收价值。 2 试验选择优先硫化铜后氧化铜试验方案，其 中氧化铜的浮选方法采用硫化一黄药法，丁基黄药 和丁基铵黑药为捕收剂、硫化钠为硫化剂、水玻璃为 抑制剂和分散剂。 3 原矿经一段磨矿至～7 4 “m 含量6 5 ％，通过 两次粗选、一次扫选、两次精选浮选流程，可获得良 好的试验指标，铜精矿C u 品位2 6 ．6 8 ％，C u 回收率 9 4 ．1 2 ％，A g 品位10 9 4 ．4 6g ／t ，A g 回收率 9 4 ．0 4 ％，且精矿中的有害元素含量能满足冶炼 要求。 参考文献 [ 1 ] 印万忠，吴凯．难选氧化铜矿选冶技术现状与展望[ J ] ．有 色金属工程，2 0 1 3 ，3 6 6 67 0 ． [ 2 ] 孙玉秀，周平，庄故章，等．云南某地难选氧化铜矿选矿试 验研究[ J ] ．矿业1 二程，2 0 1 0 ，8 1 3 0 一3 2 ． [ 3 ] 王鹏程，陈志勇，曹志明，等．氧化铜矿石的选矿技术现状 与展望[ J ] ．金属矿山，2 0 16 5 1 0 6 一1 12 ． [ 4 ] 叶富兴，李沛伦，王成行，等．某复杂氧化铜矿浮选工艺研 究[ J ] ．矿山机械，2 0 1 4 ，4 2 5 1 0 91 1 3 ． [ 5 ] 梁溢强，简胜，刘玫华，等．某难选氧化铜铅矿选矿试验研 究[ J ] ．云南冶金，2 0 1 4 ，4 3 6 9 13 ，2 1 ． [ 6 ] 宁发添，冯忠伟，奠江敏，等．广西某难选氧化铜矿选矿试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 8 4 1 51 8 ． [ 7 ] 熊垄．高泥赤铜矿型氧化铜矿浮选试验及理论研究[ D ] ． 昆明昆明理工大学，2 0 1 1 ． 上接第4 0 页 铜指标为精矿铜品位1 7 ．7 6 ％、回收率8 2 ．2 4 ％，药 剂单耗7 1 ．3g ／t 。采用高效药剂E P 的药剂和与之 匹配的调整剂药剂制度方案，在原矿品位基本一致 且不影响铜回收率的情况下，提高铜精矿品位2 ．3 1 个百分点，而且药剂单耗下降8 ．4 7g ／t ，取得提高铜 精矿品位的显著效果，因此，该技术方案得到生产上 推广使用。 表4 T a b l e4 差值铜精矿 3结论 大宝山矿首采矿体矿石含铜o ．6 0 ％、含硫 1 9 ．9 4 ％，含铜矿物以黄铜矿为主的复杂矿，还有少 量铜蓝、斑铜矿和黝铜矿，其他硫化矿物是大量的黄 铁矿、白铁矿和磁黄铁矿；脉石矿物主要是云母和石 英，其次是方解石、绿泥石、滑石、黏土等。针对铜矿 物及其伴生矿物等的浮游特性，以及硫矿物含量高 的特点，适合采用铜优先浮选的原则流程。 本试验通过高效捕收剂E P 和丁基黄药组合，并 添加与之匹配的调整剂，小型闭路试验获得铜精矿 铜品位和回收率分别为2 0 ．7 9 ％、8 1 ．8 5 ％，提高 3 ．2 7 和1 ．2 9 个百分点；在大宝山矿规模日处理量 80 0 0t ／d 的选厂，进行了1 6 8h 连续工业试验，在原 矿品位基本一致且不影响铜回收率的情况下，获得 铜精矿品位2 0 ．0 7 ％，提高了铜精矿品位2 ．3 1 个百 分点，取得显著效果。 参考文献 [ 1 ] 北京矿冶科技集团有限公司．某铜多金属矿选矿工艺试 验研究[ R ] ．北京北京矿冶科技集团有限公司，2 0 1 4 ． [ 2 ] 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，19 8 7 ． [ 3 ] 李崇德，孙传尧．用P A c 作捕收剂时黄铜矿和黄铁矿的 浮游性能研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 2 6 3 3 3 5 ． [ 4 ] 李崇德，周兵仔．铜捕收剂E P 浮选永平铜矿石的工业应 用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 6 3 4 6 4 9 [ 5 ] 彭玉林．高效捕收剂E P 浮选复杂铜硫矽卡岩型矿石的试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 4 7 1 7 5 ． ％ b躲～跚㈣路m闭K甜∞C 万方数据