西藏某大型矽卡岩型铜金矿选矿试验研究.pdf

2 4 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第4 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 8 ．0 4 ．0 0 6 西藏某大型矽卡岩型铜金矿选矿试验研究 周邦国，张志 中国地质调查局成都地质调查中心，成都6 1 0 0 8 1 摘要西藏是特提斯成矿域铜金矿床的主要集中区，新近又发现了一大型矽卡岩型铜金矿床。为了更好地利 用该新发现的铜金矿资源，对其选矿试验研究。针对矿床矿石类型主要为混合矿石 氧化矿与硫化矿混合 的特性， 通过浮选的方法，可得金回收率8 5 ．6 ％，铜回收率5 3 ．4 ％的良好指标，因此推荐该方法作为矿床矿石的选矿工艺 方法。 关键词铜金矿床；选矿试验；西藏 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 ．9 4 9 2 2 叭8 0 4 珈2 4 旬5 E x p e r i m e n tS t u d yo naL a r g eS k a r nC u - A uD e p o s i ti nT i b e t z H o UB n n g g u o ，z H A N GZ h i 傩e 昭也凰m M 把Q 厂＆0 2 0 影。蒯胁删m Z 鼢o M r c ∞，吼i 麟e ＆o 始i c o Z ．s “n 形，现e n 鲥u6 J D D 8 』，劬i 加 A b s t r a c t T i b e ti st h em a i n l yr e g i o nw h e r et h eC u A ud e p o s i t so c c u rd e n s e l yi nt h e ‘r e t h y a nm e t a l l o g e n i c d o m a i n ，W h e r eh a sn e w l yd i s c o v e r e d al a 唱es k a mC u A ud e p o s i t ．I no r d e rt o e x p l o i tt h ec o p p e ra n dg o l d r e s o u r c e s ，t h ed e t a i l e dl a b o n a t o r yt e s t sh a v eb e e nc o n d u c t e d ． F o c u so nt h eo r et y p e so ft h ed e p o s i ta r em a i n l y m i x e do r e s o x i d a t i o no r em i x e dw i t hs u l f i d eo r e ， u s i n gt h em e t h o do ff l o t a t i o n ，g e t t i n gag o o di n d e xo fg o l d l e a c h i n gr a t eo f8 5 ．5 7 ％a n dc o p p e rl e a c h i n gr a t eo f5 3 ．3 8 ％．T h i sp a p e rr e c o m 瑚e n d st h j sp m c e s st oc a n yo u t m i n e r a lp m c e s s i n g ． K e yw o r d s c o p p e r ．g o l dd e p o s i t ；m i n e r a lp r o c e s s i n g ；T i b e t 青藏高原是世界屋脊，同时也是世界上最年 轻的造山带，目前已发现有一大批铜多金属矿床， 其中金是其主要的共伴生矿产‘2 j 。在已发现的 铜金矿床中，斑岩型矿床占了主要地位，如藏北多 不杂斑岩型大型铜金矿床、波龙斑岩型大型铜金 矿床、拿厅斑岩型中型铜金矿床、拿若斑岩型大型 铜金矿床、铁格隆南斑岩一浅成低温热液型超大型 铜金矿床等，目前对于这些矿床的矿床地质特征、 成岩成矿年代学、成矿模式等方面已有了极为详 细的研究。3 剖，同时选矿试验工作也有了较多的积 累。矽卡岩型铜金矿床是西藏近年来取得较大找 矿突破的重要矿床类型，其以铜金共生、金较为富 集为特点，代表性矿床有尕尔穷大型铜金矿床、嘎 拉勒大型铜金矿床等”⋯。目前对于矽卡岩型铜 金矿床的研究工作均围绕着矿床成因开展，但对 于具有重要工业经济价值的铜金选矿试验研究工 作却报道较少。鉴于此，本文对最近在西藏北部 地区新发现的某一大型铜金矿床进行了选矿试验 研究工作，以期为该大型铜金矿床进行进一步的 矿产资源评价提供科学依据，也为目前西藏已发 现或新发现的矽卡岩型铜金矿床的选矿试验工作 提供借鉴。 1矿石性质 该矿床矿石主要为矽卡岩铜金矿石，主成矿元 素为铜，主要共生有用组分为金，另还有伴生组分 银。矿石中微量元素主要有钴、镓、镍、锡、硒、砷、 锑、铋、汞等，富集较为明显。组合样品按不同的类 型，主要分铜金矿石和铜 金 矿石，矿石中铜与其 它部分微量元素具有协变关系，主要有钴、镍、硒、 铋，其中铜- 钴的具有明显的正相关关系，铜一镍相关 性不明显，而铜一硒具有明显的正相关关系。矿石全 基金项目国家重点研发计划深地资源开采项目 2 0 1 6 Y F c 0 6 0 0 3 0 8 ；国家自然科学基金资助项目 4 1 7 0 2 0 8 0 ；中国地质调查局地质调查项目 D D 2 叭6 0 0 1 5 收稿日期2 0 1 7 1 0 ．3 l修回日期2 叭8 舶一0 7 作者简介周邦国 1 9 6 5 一 ，男，四川广安人，高级工程师，从事青藏高原地质研究工作。 万方数据 2 0 1 8 年第4 期 周邦国等西藏某大型矽卡岩型铜金矿选矿试验研究 2 5 分析结果显示二氧化硅平均含量为3 7 ．2 5 ％，氧化 钙平均含量为3 5 ．5 9 ％，三氧化二铝平均含量为 1 1 ．7 8 ％，可以看出硅、钙、铝含量较高，体现出形成 矽卡岩的双交代过程特征。 矿区矿石类型有氧化矿矿石、混合矿矿石 硫 表l T a b l el 氧混合 及硫化矿矿石，其中混合矿矿石占8 0 ％以 上，因此本次选冶试验研究所用矿石样品主要为 混合矿矿石，铜物相与金物相分析结果见表1 和 表2 。 铜的物相分析结果 A n a J y s i s1 ．e s u l t so fc o p p e rp h a s e 表2金矿物赋存状态 7 r a b l e2n ee Ⅱl b e d d e ds t a t er e s u l t so fg o l dI I l i n e r a l s 1 单位为g ／t ，下同。 表l 表明，该矿石为氧硫混合铜矿，其中硫化铜 部分占5 7 ．3 6 ％，铜理论回收率为5 7 ．3 6 ％。表2 表 明，理论可选金为9 1 ．7 5 ％。 2 选矿试验研究 2 ．1 选矿探索试验 本次选矿试验工作先进行选矿探索试验。该矿 床矿样中铜以氧硫混合矿形式存在，其中氧化铜和 硫化铜各占一半左右，金的存在形式为自然金、以 载体形式存在于硫化物中金及脉石包裹金。鉴于 样品的物相分析结果，探索试验考虑添加石灰做 调整剂调节矿浆矿化效果、添加z - 2 0 0 和丁基铵黑 药进行粗选，主要用来选硫化物，对粗选尾矿添加 硫化钠、硫酸铜、丁基黄药以及丁基铵黑药进行扫 选。选矿探索试验流程及其试验结果分别见图l 和表3 。 表3探索试验结果 T a b l e3T e s tr e s u l t so fe x p l o r a t o r yt e s t／％ 从表3 可以看出，原矿样在经过一次粗选试验 以及一次扫选试验流程，便可以获得金品位高达 图l 探索试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fe x p l o r a t o r yt e s t 3 0 ．8g ／t 的粗精矿，同时金回收率可达8 2 ％，效果较 好。但需要注意的是，该套试验流程对铜的回收效 果较差，仅有5 0 ．1 ％的回收率。在粗精矿中获得了 较高品位的金，应该是由于矿石中硫化物较少导致， 而铜的氧化物即使经过硫化仍难上浮，因此铜的回 收率相对较低。 2 ．2 磨矿细度试验 磨矿细度试验流程见图1 ，其中磨矿细度为变 量，粗选时间为5 4m i n ，扫选时间为5 3m i n ，其 它条件不变，试验结果见表4 。 表4 表明，随着磨矿细度的增加，粗精矿产率 上升，金和铜指标均有所提高，但当磨矿细度超过 一7 4 “m 占7 0 ％后，再增加细度，尾矿中金和铜品 位均没有明显变化，粗精矿中金回收率增加不明 显，铜回收率反而稍有下降，这是因为磨矿细度太 细，从而导致矿石泥化较强，从而进一步影响选矿 效果。因此，选取粗选磨矿细度一7 4 “m 占7 0 ％。 万方数据 ．2 6 ．有色金属 选矿部分 2 0 1 8 年第4 期 表4磨矿细度试验结果 T a b l e4 T e s tr e s u l t so f 两n d i n g6 n e n e s s ／％ 磨矿细度 一7 4 斗m 含量 产品名称 产率i 丁广』 i _ ■i i ■一 粗精矿 4 ．7 23 2 ．3 8 l O ．3 67 7 ．5 9 4 9 ．9 2 中矿 3 ．2 91 ．3 l O ．8 52 ．1 92 ．8 6 uu尾矿 9 1 ．9 9O ．4 3O ．5 0 2 0 ．2 24 7 ．2 2 原矿 1 0 0 ．01 ．9 7 O ．9 81 0 0 ．01 0 0 ．0 翱精矿 5 ．1 73 1 ．7 7 1 0 ．4 48 2 ．9 25 6 ．2 5 中矿 2 ．2 02 ．7 2 1 ．6 23 ．0 23 ．7 l ⋯ 尾矿 9 2 ．6 3O ．3 00 ．4 3 1 4 ．0 64 0 ．0 4 原矿1 0 0 ．O 1 ．9 80 ．9 6 1 0 0 ．01 0 0 ．O 粗精矿 5 ．3 53 0 ．4 l 9 ．5 48 3 ．0 0 5 2 ．0 9 中矿1 ．8 23 ．0 0 1 ．7 03 ．5 57 ．1 8 ～ 尾矿 9 2 ．8 3O ．2 9 O ．4 31 3 ．4 54 0 ．7 3 原矿 1 0 0 ．O1 ．9 6O ．9 8 1 0 0 ．Ol o o ．O 2 ．3 调整剂碳酸钠和石灰条件试验 碳酸钠及石灰均可以调节调节矿浆的p H 值， 并通过对硫化物的活化、分散稀释矿泥等作用，改 善选矿试验样的矿化效果，并且石灰比碳酸钠廉 表5 T a b l e5 价，因此，考察分别添加碳酸钠和石灰对浮选指标 的影响。 试验流程见图l ，其中磨矿细度为一7 4 恤m 占 7 0 ％，粗选时间为5 4m i n ，扫选时间为5 3m i n ， 试验结果见表5 。 碳酸钠和石灰用量试验结果 R e s u l t so fl i m ea n ds o d i u mc a r b o n a t ed o s a g et e s t／％ 表5 结果表明，添加适量石灰可改善矿化效果， 提高浮选指标，但石灰过量，泡沫发黏，粗精矿中金 和铜的品位和回收率均变差，添加碳酸钠与石灰相 比，浮选指标没有明显改善，与石灰效果相近，因此， 综合考虑，添加石灰10 0 0g ／t 。 2 ．4 捕收剂种类和用量条件试验 考察粗选捕收剂种类和用量对浮选指标的影 响，主要考察丁基黄药和丁基铵黑药组合捕收剂不 同用量和z ．2 0 0 与丁基铵黑药组合药剂对浮选指标 的影响，见图l ，其中磨矿细度为一7 4 斗m 占7 0 ％， 万方数据 2 0 1 8 年第4 期 周邦国等西藏某大型矽卡岩型铜金矿选矿试验研究 2 7 粗选时间为5 4m i n ，扫选时间为5 3m i n ，试验结 果见表6 。 表6 T a b l e6 捕收剂种类和用量条件试验结果 R e s u l t so fc o U e c t o rt y p e sa n dd o s a g ec o n d i t i o n st e s t ／％ 表6 结果表明，z 2 0 0 和丁基铵黑药组合药剂 对金和铜均具有较好的捕收效果，表现为随着z - 2 0 0 和丁基铵黑药剂用量的不断增加，浮选回收率 同时也在相应增加，在z - 2 0 0 用量3 0g ／t 、丁基铵黑 药3 0g ／t 时，粗精矿回收率较高，继续增加z 2 0 0 和 丁基铵黑药用量，浮选回收率没有明显提高，而采用 丁基黄药和丁基铵黑药的组合药剂，金和铜的品位 和回收率均稍差些，因此，选取组合捕收剂Z - 2 0 0 用 量3 0g ／t 丁基铵黑药3 0g ／t 。 2 ．5 开路试验 在前面条件试验结果的基础上，进行开路试验。 试验流程见图3 ，试验结果见表7 。 表7开路试验结果 T a b l e7R e s u l t so f 叩e n - c i r c u i tt e s t／％ 由表7 可知，可得到精矿中金品位6 8 ．0 8g ／t ， 金回收率为8 0 ．1 2 ％，铜品位2 1 ．5 6 ％，铜回收率 5 1 ．2 7 ％的选别指标。矿石中硫化物部分可浮性 图3 开路试验流程 F i 昏3 F 1 0 w s h e e to fo p e n c i r c u i tt e s t 好，易回收，而矿石中氧化铜部分很难上浮，导致 铜回收率偏低；矿石中的金大部分以较易浮的自 然金和与硫化物关系密切形式存在，因此，金较易 富集。 2 ．6 闭路试验研究 在开路试验的基础上，将药剂用量进行调整， 在粗选过后分别进行两次精选以及两次扫选，以 此试验流程进行闭路试验，闭路试验流程及其试 验结果以及试验数质量流程分别见图4 、表8 、 图5 。 万方数据 ．2 8 ．有色金属 选矿部分 2 0 1 8 年第4 期 图4闭路试验流程及条件 F i g ．4 F l o w s h e e ta n dc o n d i t i o n so fc l o s e d c i r c u i tt e s t 原矿 表8闭路试验结果 T a b l e8R e s u l t so fc l o s e d ．c i r c u i tt e s t ／％ 表8 结果表明，通过一次粗选两次精选两次扫 选流程，得到的金品位6 0 ．7g ／t ，金回收率 8 5 ．6 ％，铜品位2 2 ．2 ％，铜回收率5 3 ．4 ％的良好 浮选指标。由于理论可选金占有率为9 1 ．8 ％，铜 的理论回收率为5 7 ．4 ％，因此，金的实际回收率占 理论回收率的9 3 ．2 ％，铜的实际回收率占理论回 收率的9 3 ．0 ％。 女率 ％ 铜心收率{ 5 图5闭路试验数质量流程 F i 昏5Q u a l i t ya n dq u a n t i t yn o r w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s t 3结论 1 根据矿石性质和以往类似矿石的选矿经验， 进行了浮选流程中磨矿细度、药剂种类等因素对金 和铜的指标的影响，在条件试验的基础上，进行了开 路和闭路试验，闭路试验研究结果表明，在磨矿细度 一7 4 “m 占7 0 ％时，粗选石灰l0 0 0g ／t ，z - 2 0 0 用量 3 0g ／t ，丁基铵黑药3 0g ／t ，扫选时添加硫酸铜2 0 0 g ／t 及适量z ．2 0 0 和丁基铵黑药，采用一次粗选两次 扫选两次精选流程，可得到精矿中金品位6 0 ．7g ／t ， 金回收率8 5 ．6 ％，铜品位2 2 ．2 ％，铜回收率5 3 ．4 ％。 2 混合矿石样品中，氧化铜占4 0 ．5 3 ％，这部分 铜采用浮选难以回收，而硫化物中的铜较易回收，硫 化铜部分理论回收率5 7 ．4 ％，而实际铜回收率为 5 3 ．4 ％，该样品实际回收率占理论回收率的 9 3 ．0 ％。原生带矿石由于样品数量有限，不足以进 行选冶试验。通过对混合带矿石中的原生矿石成分 与原生带矿石成分进行比较，认为两者在物质成分 上比较接近，选冶工艺采用相同过程，通过类比同类 型矿床，浮选回收效率按9 0 ％一9 5 ％计算，原生带 矿石铜回收率可达到9 0 ％以上。 下转第3 4 页 万方数据 ．3 4 ． 有色金属 选矿部分 2 0 1 8 年第4 期 性有了明显改善。 京矿 锌精矿 图6 闭路试验流程 F i g - 6 F 1 0 w s h e e to fc l o s e c i r c u i t t e s t [ 3 ] 雷力，周兴龙，文书明，等．我国铅锌矿资源特点及开 发利用现状[ J ] ．矿业快报，2 0 0 7 9 1 ．4 ． 参考文献 [ 1 ] 刘晓，张宇，王楠等．我国铅锌矿资源现状及其 发展对策研究[ J ] ．中国矿业，2 0 1 5 增刊1 6 ．9 ． [ 2 ] 胡德勇，牛建英．全而提升我国铅锌矿资源利用水平 [ J ] ．中国矿业，2 0 0 6 ，1 5 6 8 - 1 1 ． [ 4 ] 胡德勇，牛建英．全而提升我国铅锌矿资源利用水平 [ J ] ．中国矿业，2 0 0 6 ，1 5 6 8 - 1 1 ． [ 5 ] 李奇勇，李强，吴婷婷．福建某低品位难选铅锌矿选 矿试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 7 3 2 3 _ 2 7 ． 上接第2 8 页 参考文献 [ 1 ] 陈华安，祝向平，马东方，等．西藏波龙斑岩铜金矿床成 矿斑岩年代学、岩石化学特征及其地质意义[ J ] ．地质学 报，2 0 1 3 ，8 7 1 0 l 1 9 ． [ 2 ] 李光明，李金祥，秦克章，等．西藏班公湖带多不杂超 大型富金斑岩铜矿的高温高盐高氧化成矿流体．流体包 裹体证据[ J ] ．岩石学报，2 0 0 7 ，2 3 5 9 3 5 - 9 5 2 ． [ 3 ] 唐菊兴，孙兴国，丁帅，等．西藏多龙矿集区发现浅成 低温热液型铜 金银 矿床[ J ] ．地球学报，2 0 1 4 ，3 5 1 6 ．1 0 ． [ 4 ] 胡正华，唐菊兴，李志军，等．西藏革吉县尕尔穷铜金 矿床地质特征及其成因意义[ J ] ．地球学报，2 0 1 2 ， 3 3 4 5 8 8 国0 0 ． [ 5 ] 张志，唐菊兴，姚晓峰，等．西藏嘎拉勒铜金矿床镁矽 卡岩特征及地质意义[ J ] ．矿床地质，2 0 1 2 ，3 l 增刊1 1 0 7 7 ．1 0 7 8 ． [ 6 ] 张志，陈毓川，唐菊兴，等．西藏尕尔穷- 嘎拉勒铜金矿 集区火山岩年代学及地球化学[ J ] ．地球科学一中国地 质大学学报，2 0 1 5 ，4 0 1 7 7 - 9 7 ． 万方数据