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2 0 0 9 年第6 期有色金属 选矿部分2 3 小茅山银铜铅锌矿石的选矿工业应用研究 王荣生1 ,浦永林2 1 .北京矿冶研究总院,北京1 0 0 0 4 4 ;2 .小茅山铜铅锌矿,江苏苏州2 1 5 1 6 3 摘 要采用铜、铅、锌顺序优先浮选工艺处理小茅山银铜铅锌矿石。在原矿品位为铜1 .3 6 %、铅3 .2 7 %、锌 3 .3 4 %、银2 3 1 A 1 砂时,得到的铜精矿含铜2 4 .8 0 %、铜回收率7 7 .0 4 %,铅精矿含铅6 1 .2 8 %、铅回收率7 5 .4 0 %。锌精 矿含锌4 8 .4 7 %、锌回收率8 0 .0 2 %,银在铜精矿和铅精矿中的总回收率为8 5 .5 6 %。工业生产长期稳定运行。 关键词银铜铅锌矿石;选矿;工业应用 中图分类号T I D 5 4 1T I 9 5 2 .1 ;T D 9 5 2 .2 文献标识码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 0 9 0 6 - 0 0 2 3 - 0 3 小茅山选矿厂始建于2 0 世纪7 0 年代,建厂初 期的设计规模为4 .5 万如。2 0 世纪8 0 年代中后 期,进行过流程和设备改造,新建了磨浮主厂房。 选矿厂发展到目前,已逐步形成了年处理9 万t 铅 锌矿石 日处理量3 0 0 t /d 的规模。 2 0 0 5 年,由于老矿区的铅锌矿石即将被开采 完,选矿厂继而处理新矿区矿石。与老矿区不同, 新矿区矿石属银铜铅锌多金属矿,铜品位有时可 达2 %,含银有时达3 5 0 9 /t 。 工艺矿物学研究表明,新矿区矿石中主要金属 矿物有黄铜矿、斑铜矿、闪锌矿、方铅矿、含银辉 铋铅矿、黄铁矿等,属难分离的铜铅锌多金属矿。 根据铜铅锌多金属矿的选矿小型试验研究结果,选 矿厂在2 0 0 5 年初进行了流程改造,增加了选铜作 业,改造了铅作业和锌作业。在流程改造后,选矿 厂很陕进入了工业试验。 表l T a b l el 1 工业试验矿石 新矿区矿体形态复杂,多处见夹石 矽卡岩、 大理岩 ,有用组分分布不均。由于出矿点多,矿 石品位和性质变化较大,表现最突出的是各点的含 泥量差异很大。同时,由于单位时间内每个矿点采 出量小,现场配矿难度较大。工业试验期间,矿石 品位波动范围为铜1 .5 %一2 .7 %、铅4 %一7 .5 %、锌 2 %~7 .5 %,银1 7 0 ~3 5 0 掣 t 。此外,已堆存近一年的 难处理地表矿的配入,更增加了选矿处理难度。 2 矿石工艺矿物学研究 代表性矿石的工艺矿物学研究表明,矿石中的 主要化学组成为氧、硅、钙、硫、铜、锌、铅、 银、铁、锰及少量碳、镁、钠、钾、铝等,可供利 用的有价元素为铜、锌、铅、银。 代表性矿石的主要化学成分分析结果见表1 , 代表性矿石中主要化学成分分析结果 T h em u l t i - e l e m e n t sa n a l y s i sr e s u l t si n r e p r e s e n t a t i v eo r e % 元素或氧化物C u 里圣竺垒生坚璺 Q竺鲤丝 竺 皇旦翌 竺里堡垒垒1 1 .1 92 .4 50 .0 0 51 3 .3 52 .9 65 .7 41 7 .8 11 .8 90 .9 53 8 .3 20 .0 3 20 .0 5 3 1 .2 4 1 7 00 .11质量分数1 .6 2 A u 、A g 含量单位为砂。 化学物相分析结果见表2 。 原矿含硫5 .7 4 %。硫化物中铜、铅、锌和银的 占有率分别为9 7 .6 5 %、8 9 .7 5 %、9 4 .3 7 %和8 6 .1 3 %。 矿石的氧化程度较低,主要为硫化矿石。 收稿日期2 0 0 9 - 0 3 3 1 作者简介王荣生 1 9 6 9 一 ,男,江西遂川人,高级工程师。 矿石中主要金属矿物有黄铜矿、斑铜矿、蓝辉 铜矿、闪锌矿、方铅矿、含银辉铋铅矿、黄铁矿、 磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿,另见很少量黝铜矿、硫 铋铜矿及银的碲化物;主要脉石矿物有石英、石榴 万方数据 2 4 有色金属 选矿部分2 0 0 9 年第6 期 表2铜、铅、锌和银化学物相分析结果 T a b l e 2T h ea n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e r - l e a d - z i n ca n d s i l v e rp h a s e% 相别自由氧化物中铜硫化物【{ I 铜结合氧化物中铜总铜 铜质量分数0 .0 2 6 1I A 8 0 60 .0 0 9 51 5 1 6 2 占有率。 1 .7 29 7 .6 50 .6 31 0 0 .0 石 主要为钙铁石榴石 、硅灰石、绿泥石,另见 少量方解石一白云石。 黄铜矿是矿石中含量最高的铜矿物。总体上其 嵌布粒度较粗,最大粒度可达2 0 0 t r m ,多数为 3 0 ~6 0 1 x m 之间,亦有微量细粒 一l O l 山m 包裹体嵌 布在闪锌矿中。黄铜矿在矿石中的嵌布特征简单, 大部分黄铜矿存在于脉石裂隙中,但是部分黄铜矿 呈细粒状嵌生在黄铁矿颗粒之间或充填交代黄铁 矿,而少量则嵌生在闪锌矿中,这类黄铜矿在磨矿 过程中的单体解离非常困难。 矿石中斑铜矿往往与蓝辉铜矿和铜蓝一起交代黄 铜矿,在黄铜矿周围形成镶边结构,组成接触边界简 单但连生关系密切的集合体,部分斑铜矿含少量银。 闪锌矿嵌布粒度多在2 0 ~6 0 灿m ,最大粒度达 1 5 0 1 x m 。闪锌矿内可见有细小的方铅矿包体,也常 常被方铅矿交代而使嵌布关系复杂化。部分闪锌矿 内部存在黄铜矿析出物,在一定程度上影响铜、锌 矿物的分离。 矿石中方铅矿平均粒度多在3 0 ~6 0 1 x m ,在与 其它重要硫化物形成中粗粒集合体时,其粒度相对 较粗。亦常见在脉石的裂隙中呈中粗粒嵌布的方铅 矿,在硫化物和脉石中呈中粗粒状嵌布的方铅矿往 往在磨矿过程中易于解离。 扫描电镜能谱仪检测表明部分方铅矿含银,但 更多情况下则可以看到其内部有银矿物析出。 辉铋铅矿是矿石中明显含有银的主要载银矿物 之一,矿物相对含量为0 .3 %左右,含银量一般变 化于0 .5 %~4 %。它或呈中一粗粒状独立沿矿石裂 隙充填,或独自在脉石中呈细粒状嵌布,还有一部 分与其它硫化物一起组成集合体。在其它硫化物尤 其是方铅矿中还见有多种银矿物或含银矿物共生, 多数与铅铋硫盐和碲化物有关。这类银矿物与硫化 物 主要是方铅矿 关系极密切。 多数情况下黄铁矿与各种硫化物组成集合体嵌 布在脉石中,常见黄铁矿内部有乳滴状的方铅矿包 裹,而碎裂的黄铁矿为黄铜矿交代形成典型的交代 残余结构,这两种嵌布特征都不利于黄铁矿与黄铜 矿及方铅矿的解离[ i - 5 ] 。 3工业试验 3 .1 工业试验流程 工业试验采用铜、铅、锌全优先浮选流程,图 1 为工业试验原则工艺流程。选铜作业采用一次粗 选、三次扫选和两次精选流程。选铜捕收剂采用 B K 9 0 1 J 。选铜尾矿进入铅浮选作业,选铅流程为 一次粗选、i 次扫选和四次精选流程。选铅尾矿进 入一次粗选、三次扫选和i 次精选的选锌流程。 铜 原矿 锌精矿尾矿 图1 工业试验原则流程 F i g .1 T h eP r i n c i p a lf l o w s h e e to fi n d u s t r i a lt e s t 原矿采用一段磨矿,进入浮选的磨矿细度为 7 5 %一7 4 1 x m 。由于球磨机为M Q G l 5 0 0 x 3 0 0 0 格子 型,容易造成铅的过磨。 3 .2 工业试验指标 经过一个阶段的调整和改进,确定了最终工艺 条件,取得了初步的试验指标。从2 0 0 5 年8 月2 5 日 到9 月5 日共处理矿石2 8 0 0 t ,扣除因断水或设备维 修等原因停车,返算满负荷运转处嘞刊蝥勺2 7 0 t /d ,累计 原矿品位为铜1 .7 5 %、铅5 .6 6 %和锌4 .6 4 %。所得的累 计指扬沩铜惰矽钥品位2 5 .5 3 %、铜回收率6 7 .1 2 %,铅 精矿铅品位6 5 .2 4 %、铅回收率7 9 .4 2 %,锌精矿锌品 位4 6 .4 3 %、锌回收率8 2 .6 0 %。其中,个别班次达到 了铜、铅、锌品位和回收率分别为2 7 .8 5 %、7 5 .5 8 %、 5 3 .2 9 %和8 4 .1 8 %、8 1 .4 2 %、8 6 .2 5 %的良好指标。 在确定的工艺流程和操作条件基础上,2 0 0 5 年 9 一1 2 月的生产指标逐月提高 见图2 ,1 2 月份,银 在铜精矿和铅精矿中的回收率分别达到了2 4 .7 2 %和 万方数据 2 0 0 9 年第6 期王荣生等小茅山银铜铅锌矿石的选矿工业应用研究 2 5 1 尽量稳定给矿性质,加强配矿。 2 严格控制球磨机给料,调整球磨机中各种 球径的比例,调整操作条件,将一段磨矿细度尽量 稳定在7 5 %一8 0 %一7 4 p 。m 。 , 3 强化铜铅浮选分离的技术要求,将粗选给 矿浓度尽量稳定在3 5 %~3 6 %。在原矿品位高时, 适当降低原矿处理量以保证浮选指标。 4 对于浮选矿浆中的木渣问题,在搅拌槽中 增加隔离装置。 图29 “ - - 1 2 月平均指标 F i g .2 n ei n d u s t r i a la v e r a g ev a l u eo fM o n t h9 一1 2 l 铜回收率;2 铅回收率;3 锌回收率; 4 银在铜和铅精矿中总回收率 6 0 .8 4 %。指标表明,所制定的工艺制度是适宜的。 3 .3 工业试验中遇到的问题和采取的措施 3 .3 .1 工业试验中遇到的问题 工业试验中遇到了很多问题,主要有 1 原矿品位和矿石性质波动比较大。原矿品 位波动范围铜品位从1 .5 %到2 .7 %、铅品位从 4 %到7 .5 %、锌从2 %到7 .5 %不等。由于采矿时出 矿点多,各点的矿石类型和种类变化大,且伴随有 不定期的地表矿需要处理,致使矿石性质变化大。 由于现场条件限制,不易配矿等。 2 原矿磨矿后次生矿泥多,且不同种类原矿含泥 量不同,造成操作不易稳定。磨矿产品粗细不均匀, 铅过磨严重,导致铜精矿的含铅量难以进步降低。 3 原矿中含木渣等杂质多,同时浮选机叶轮 的循环孔比较小,造成浮选机叶轮及盖板上的循环 孔经常被堵塞。 4 由于原矿品位变化幅度较大,当原矿品位 高时,浮选时间显得不够,致使铜铅分离不好,产 品互含严重,产品质量不合格,铜回收率很低。整 个作业经常不畅通,分选混乱。 5 磨矿分级溢流浓度有时偏大,达到4 3 %以 上,甚至更高,造成铜铅浮选分离困难。 6 石灰添加系统不能得到有效控制,致使石 灰添加量变化大,矿浆p H 波动大,影响浮选效果。 7 部分药剂出现断药或堵塞等现象。 3 .3 .2 工业试验中采取的措施 针对上述问题,在工业试验领导小组的组织 下,选矿、采矿、设备等部门主管和选矿及其他相 关专业技术人员进行了经常性的讨论与沟通,采取 了如下的主要措施 5 对浮选机进行适当改造。 6 对锌粗选和精选流程进行局部改造。 7 改进工艺药剂制度。针对原矿性质和品位变 化大的特点,调整抑制剂的加药点及用量,从而稳定 了铜铅分离的效果,使之不因原矿的变化而波动。调 整铜捕收剂的添加方式和地点。根据实验室试验结 果。将铜捕收剂加药点由搅拌槽改在加入球磨机中, 提高铜的回收率,降低其对后续浮选的影响。 8 改造石灰加药系统,准确控制其添加量, 控制矿浆p H ,稳定生产条件。 4 结语 1 采用铜、铅、锌顺序优先浮选工艺流程处理小 茅山银铜铅锌矿石,在工业生产上得到了长期稳定运 行。在2 0 0 5 年1 2 月指标中得到了含铜2 4 .8 0 %、铜回 收率7 7 .0 4 咧事j 井青矿,含铅61 .2 8 %、铅回收率7 5 .4 0 %的 铅精矿,以及含锌4 8 .4 7 %、锌回收率8 0 .0 2 %的锌精 矿。银在铜精矿和铝精矿中的总回收率为8 5 5 6 %。 2 有必要对不同矿体的矿石分别进行详细的 实验室研究,确定不同类型矿石的可选性和药剂制 度,以进一步指导生产。 3 参加本次工业试验的还有北京矿冶研究总 院和苏州市小茅山铜铅锌矿的其他同志。 参考文献 [ 1 ] 王云。张丽军.复杂铜铅锌多金属硫化矿选矿试验研究 [ J ] .有色金属选矿部分,2 0 0 7 , 6 1 - 6 . 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E X P E R I M E N T A LS T U D Yo NF L o T A T I o NF o RAP o R P H Y R YC o P P E R M o L Y B D E N U Mo R EI NS o U T HA M E R I C A L UJ u n Z i j i nD e s i g na n dR 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 ,S h a n g h a n gF i t j i a n 3 碑.8 0 0 ,C h i n a A B S T R A C T T h ef l o t a t i o np r o c e s sh a v eb e e ns t u d i e df o rac e r t a i np o r p h y r yC u - M oa s s o c i a t e do r ei ns o u t ha m e r i c a . I n - 7 4 1 山ma c c o u n t e df o r5 0o ft h ep a r t i c l es i z e ,b yu s i n gc o n v e n t i o n a lf l o t a t i o nr e a g e n t sa n da d o p i n gt h e f l o w s h e e to fc l o s e dc i r c u i tf l o a t a t i o no ft a i l i n g s d i s p o s a li nb u l kr o u t h e r - C u - M oc o n c e n t r a t ec l e a n e ra f t e r r e g r i n d i n g - C u - M os e p a r a t i o n - M oc l e a n e r ,o b t a i n e daC uc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gC u3 6 .0 3 %w i t har e c o v e r y o f8 9 .8 3 %a n daM oc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gM o4 6 .6 0 %w i t har e c o v e r yo f7 5 .7 7 %。o f f e r i n gat e c h n o l o g y b a s i st ou t i l i z et h es u p p e rl a r g eC u - M od e p o s i t . K e yw o r d s p o r p h y r yC u - M od e p o s i t ;b u l kf l o t a t i o n ;C u - M os e p a r a t i o n ;M oc l e a n e r f 上接第2 5 页 I N D U S T R I A LA P P L I C A T I o No FM I N E R A LP R o C E S S 矾GF o RX I A 0 ⅣI A o S H A N S I L V E R .一C o P P E R - L E A D - Z I N Co R E W A N GR o n g s h e n 9 7 .P UY o n g l i n s 1 .B 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 e i j i n g1 0 0 0 4 4 ,C h i n a ; 2 .X i a o m a o s h a nC o p p e r - L e a d - Z i n cM i n e ,S u z h o uJ i a n g s u ,2 1 5 1 6 3 ,C h i n a A B S T R A C T ’1 m es e l e c t i v ef l o t a t i o np r o c e s s i n gi Sa d o p tt ot r e a tX i a o m a o s h a nS i l v e r - C o p p e r - Z i n cO r e .W h e nt h eo r e h e a da s s a yi s1 .3 6 %o fc o p p e r ,3 .2 7 %o fl e a d ,3 .3 4 %o fz i n ca n d2 3 1 .4 1 9 /to fs i l v e r ,c o p p e rc o n c e n t r a t e c o n t a i n s2 4 .0 8 %c o p p e ra n dc o p p e rr e c o v e r yi S7 7 .0 4 %.1 e a dc o n c e n t r a t ec o n t a i n s6 1 .2 8 %o fl e a da n dl c a d r e c o v e r yi S7 5 4 0 %,z i n cc o n c e n t r a t ec o n t a i n s4 8 .4 7 %o fz i n ca n dz i n cr e c o v e r yi s8 0 .0 2 %.S i l v e rr e c o v e r yi n c o p p e rc o n c e n t r a t ea n dl e a dc o n c e n t r a t ei st o t a l l y8 5 .5 6 %.T h ep r o c e s s i n gi so p e r a t i n gf o rl o n g - t e l m . 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