云南某含磁黄铁矿铜矿石选矿试验研究.pdf

2 0 2 1 年第1 期有色金属 选矿部分 4 7 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 l 一9 4 9 2 ．2 0 2 1 ．0 1 ．0 0 8 云南某含磁黄铁矿铜矿石选矿试验研究 程明亮，黄和平 江西铜业集团有限公司德兴铜矿，江西德兴3 3 4 2 2 4 摘要针对矿石中磁黄铁矿干扰铜浮选、铜矿物嵌布粒度细等问题，采用铜硫混浮粗精矿再磨T 艺处理该矿石，以石 灰和亚硫酸钠作为磁黄铁矿的抑制剂，同时采用选择性较高的D Yl 为铜矿物捕收剂。闭路试验获得了铜品位为2 4 ．4 9 ％、含 银3 3 5 ．3 7g 八，铜叫收率为8 9 ．1 5 ％、银叫收率为6 j ．3 3 ％的铜精矿。 关键词磁黄铁矿；D Y1 ；粗精矿冉磨 中图分类号T D 9 5 2文献标志码A文章编号16 7 l9 Ⅱ9 2 2 0 2 1 o l0 0 4 70 5 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 faC o p p e r o r eC o n t a i n i n gP y r r h o t i t ei nY u n n a n C H E N G M i ，t g l i n l g ，H U A N GH e 砸札g D e z i n gC O p p e rM i H e ，Ji u W g z iC O pp e rC O r p O r n t i O Hl ，t a ．， D P 工’幻1 93 3 4 2 2 4 ，J i “”髯』’i ，C 矗i “ “ A b s t r a c t I no r d e rt os 0 1 v et h ep r o b l e m so fp y r r h o t i t ei n l e r f e r i n gw i l hc o p p e rf l o t a t i o na n df i n e d i s s c m i n a t i o no fc o p p e rm i n c r a l si nt h co r c ，t h ec o p p c r s u l f u rb u l kf l o t a t i o nc o a r s cc o n c c n t r a t cr c g r i n d i n g p r o c e s sw a su s e dt ot r e a tt h eo r e ． I 。i m ea n ds 。d i u ms u l f i t ew e r eu s e da sd e p r e s s a n t so f1 y r r h o t i t e ，a n dD Y _ 1 w i t hh i g hs e l c c t i v i t yw a su s c da sc 0 1 1 c c t o ro fc o p p c rm i n c r a l s ．Ac o p p e rc 。n c e n t r a t cw i t hc o p p c rg r a d eo f 2 4 ．4 9 ％，s i l v e rc 。n t e n to f3 3 5 ．3 7g ／t ， c 。p p e rr e c o v e r y 。f8 9 ．1 5 ％ a n ds i l v e r r e c 。v e r yo f6 5 ．3 3 ％w a s o b t a i n c di nt h cc l o s c d c i r c u i tt c s t s ． K e yw o r d s p y r r h o t i t e ；D Y1 ；r o u g h e rc o n c e n t r a t er e g r i n d i n g 云南某铜矿属于含磁黄铁矿的硫化铜矿石，该 矿山长年处于选矿指标差的冈境，精矿铜品位为 2 1 ％、铜回收率仅为8 5 ％左右，由于矿石中磁黄铁矿 含量较高，磁黄铁矿与黄铜矿难以分离，导致铜精矿 质量难以达到要求。本文以该矿山采集的硫化铜矿 石为研究对象，进行了选矿工艺研究。 1 矿石性质和试验方法 1 ．1 矿石性质 原矿中铜矿物主要为黄铜矿，辉铜矿、砷黝铜矿 含量较少；其他金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铁矿、 辉钼矿，此外有少量的方铅矿、闪锌矿和毒砂。脉石 矿物主要有石英、绿帘石、透闪石、方解石等。原矿 主要化学成分分析以及铜化学物相分析结果分别见 表l 、表2 。 黄铜矿大部分与黄铁矿关系密切，部分与磁黄 铁矿镶嵌产出，其嵌布形式比较复杂，部分以毗连接 触为主，部分呈相互包裹状态出现。黄铜矿多与黄 铁矿、磁黄铁矿相互包裹，少量黄铜矿与辉铜矿、砷 黝铜矿一同充填于黄铁矿和磁黄铁矿问隙。矿石中 铜矿物总体属中细粒嵌布， o ．2 1m m 粒级占 7 7 ．3 3 ％， 0 ．1 0 5m m 粒级占8 7 ．2 6 ％。 表1原矿主要化学成分分析结果 T a b l elR e s u l t so fm a i nc h e m i c a l c o m p o s i t i o na n a l v s i so ft h eo r e／％ 化学成分 uM oz nF eM n sA s 含量 ．j 3 ． j ． j17 ．8 3 ．4 77 ．8 ． 2 8 化学成分 S l ， 、a M g A l ， 3 d 、 A g l I 含量 注1 曾位为g ／t ，下同 收稿日期2 0 2 00 33 l 作者简介程明亮 19 6 8 男，汀西高安人，学士，工程师，主要从事有色金属矿的选矿工艺研发和管理工作。 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分 2 0 2 1 年第1 期 表2原矿铜化学物相分析结果 T a b l e2R e s u l t so fc o p p e rp h a s e a n a l y s i so ft h eo r e ／％ 1 ．2 试验方法 试验所用药剂均为分析纯，试验用水为实验室 自来水；试验所用球磨机型号为X M Q 2 4 0 9 0 ，浮选 机为X K ；系列挂槽式浮选机。 2试验结果与讨论 2 ．1 粗选条件试验 2 ．1 ．1 石灰用量对粗选指标的影响 硫化铜矿石的浮选按p H 值分类有高碱铜硫分 离工艺，低碱铜硫分离工艺“。高碱铜硫分离工艺 浮选过程稳定，对矿石的适应性强，但石灰的大量使 用不利于铜矿巾伴生贵金属金、银的回收，石灰成本 也较高，近几年来低碱介质铜硫分离T 艺取得了长 足的进展‘2 ，国内多家矿山均采用此种工艺，该工艺 具有石灰用量低，稀贵金属同收率高等优点。根据 两种选别工艺的不同特点，固定磨矿细度一o ．0 7 4m m 占6 5 ％，抑制剂采用亚硫酸钠4 0 0g ／t ，捕收剂采用 D Y 一15 0g ／t ，起泡剂B K 2 0 4 用量2 0g ／t ，在球磨机 中加入不等量的石灰来调节矿浆p H 值，考察石灰 用量对硫化铜矿石浮选的影响。试验流程见图1 ，试 验结果见图2 。 由图2 结果可知，随石灰用量增加，铜品位持续 上升，铜同收率先上升后下降，当石灰用量为20 0 0g ／t 时，矿浆p H 值为8 ．5 时，浮选指标达到最佳。继续 增加石灰用量，铜同收率开始下降，因此，后续试验 巾铜粗选石灰用量选取20 0 0g ／t 较为合适。 由T 艺矿物学分析结果可知，含铜矿物与硫铁 矿镶嵌产出，磨矿产品巾应该有部分硫铁矿与铜矿 物共生，矿浆p H 值呈碱性，会抑制硫铁矿，从而不 利于铜矿物连生体的回收，因此较高p H 值会影响 铜同收率。 2 ．1 ．2 抑制剂种类对粗选指标的影响 由T 艺矿物学研究可知，该铜矿中主要硫矿物 为磁黄铁矿及黄铁矿，黄铁矿易被石灰抑制，而磁 黄铁矿与黄铜矿可浮性差异较小一] ，石灰消耗量大 且难以被抑制，为探索适合该矿石性质的硫抑制 剂，进行了抑制剂种类试验。根据文献，亚硫酸钠、 硫化钠、腐殖酸钠、D T 一4 ‘对磁黄铁矿具有较好的 抑制效果b “o 。固定磨矿细度 o ．0 7 4m m 占 6 5 ％，捕收剂D Y l 用量5 0g ／t ，起泡剂B K 2 0 4 用 量2 0g ／t ，抑制剂用量为5 0 0g ／t ，考察亚硫酸钠、硫 化钠、腐殖酸钠、D T 一4 。对铜浮选指标的影响，试验 结果见图3 。 由图3 结果可知，采用D T 一45 作为抑制剂时，铜 精矿铜品位最高，但是铜金属同收率偏低，采用亚硫 酸钠作为抑制剂时，铜品位与回收率较好。综合考 虑，粗选使用亚硫酸钠作为抑制剂。 原石J 1 。 药剂用量单位∥t 6 2 ％华篙、浮选时问m 讯 粗精矿 尾矿 图1粗选条件试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fr o u g h i n gc 。n d i t i o nt e s t s 图2石灰用量试验结果 F 谤2 R e s u l t so f l i m ed o s a g et e s t s 图3 抑制剂种类试验结果 F i g ．3 R e s u l l so fd e p r e s s a n t1 y p e1 e s t s 万方数据 2 0 2 1 年第1 期程明亮等云南某含磁黄铁矿铜矿石选矿试验研究 4 9 2 ．1 ．3 亚硫酸钠用量对粗选指标的影响 在磨矿细度 0 ．0 7 4m m 占6 5 ％，捕收剂D Y1 用量5 0g ／t ，起泡剂B K 2 0 4 用量2 0g ／t 的条件下， 考察亚硫酸钠用量对铜粗选指标的影响，试验结果 见图4 。由图4 可知，随着亚硫酸钠用量的增加，铜 粗精矿品位逐渐上升，铜同收率有下降的趋势，当亚 硫酸钠用量达到12 5 0g ／t 时，铜回收率下降明显， 综合考虑，亚硫酸钠最佳用量确定为10 0 0g ／t 。 图4 亚硫酸钠用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fN a 2S 3d o s a g et e s t s 2 ．1 ．4 捕收剂种类对粗选指标的影响 黄铜矿的捕收剂种类广泛，黄药类、硫氮类、硫 氨酯类均可，另外一些未公开成分的捕收剂亦可_ 7 。 由于矿石巾磁黄铁矿含量较高，磁黄铁矿可浮性与 黄铜矿接近，选择更具有选择性的捕收剂是分离黄 铜矿与磁黄铁矿的关键[ 89 ] 。相关文献表明，D Y 一1 选择性较好，因此试验进行了丁基黄药、丁铵黑药、 D Y 一1 、酯1 0 5 、z 一2 0 0 五种捕收剂进行捕收剂种类试 验_ l ”“] 。在磨矿细度 o ．0 7 4m m 占6 5 ％，亚硫酸 钠用量1O O og ／t ，B K 2 0 4 用量2 0g ／t 的条件下，捕 收剂用量为5 0g ／t ，考察捕收剂种类对铜粗选指标 的影响，试验结果见图5 。由图5 结果可知，采用 D Y1 作为铜粗选捕收剂，粗精矿铜品位、铜回收率 均较高，因此后续试验巾捕收剂选用D Y 一1 。 2 ．1 ．5D Y1 用量对粗选指标的影响 固定磨矿细度一o ．0 7 4m m 占6 5 ％，亚硫酸钠 用量10 0 0g ／t ，B K 2 0 4 用量2 0g ／t ，考察D Y1 用量 对粗选指标的影响，试验结果见图6 。由图6 结果可 知，随着D Y1 用量上升，铜品位越来越低，铜回收 率逐渐增加，当D Y 一1 用量为5 0g ／t 时，铜回收率达到 9 1 ．0 6 ％，此后随着D Y l 用量继续增加，铜回收率上 升不明显，铜品位急剧下降。综合考虑，粗选捕收剂 D Y 一1 的用量确定为5 0g ／t 。 图5捕收剂种类试验结果 F 嘻5 R e s u l bo fc 0 1 1 e c l o rt y p et e S t s 图6D Y l 用量试验结果 F i g ．6 R e s u l t so fD Y1 d o s a g et e s t s 2 ．1 ．6 磨矿细度对粗选指标的影响 磨矿产品的质量直接决定着选别作业指标的上 限，浮选要取得较好的选矿指标，首先要达到较好的 磨矿细度，实现有用矿物的单体解离，但相应磨矿成 本也会增加。因此，固定亚硫酸钠用量10 0 0g ／t ， D Y1 用量5 0g ／t ，B K 2 0 4 用量2 0g ／t ，考察了磨矿 细度对粗选指标的影响，旨在找出最佳的磨矿细度， 试验结果见图7 。由图7 结果可知，当磨矿细度从 一o ．0 7 4m m 占5 5 ％提高至6 5 ％，铜粗精矿巾铜回 收率明显增加。当磨矿细度 O ．0 7 4m m 占7 5 ％ 时，粗精矿巾铜回收率有所上升，但增加幅度不明显。 综合考虑，磨矿细度确定为o ．0 7 4m m 占6 5 ％。 万方数据 5 0 有色金属 选矿部分 2 0 2 1 年第1 期 图7 磨矿细度试验结果 F i g ．7 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t s 2 ．2 精选对比试验 经过粗选条件试验确定了粗选药剂种类以及用 量，按照最佳药剂制度进行粗选，将粗精矿进行两次 精选作业。考虑到矿石性质波动会对浮选产生不利 影响，同时为了获得合格铜精矿产品，精选作业选定 在高碱条件下进行。其中精Ip H 值为1 2 ．o ，亚硫 酸钠用量为2 0 0g ／t ，精Ⅱp H 值为13 ．o ，亚硫酸钠用 量为1 0 0g ／t 。经过多次试验所得铜精矿品位仍较 低，经研究发现铜粗精矿未充分单体解离”，因此对 粗精矿进行再磨再选，粗精矿直接精选和再磨精选 对比试验结果见表3 。由表3 结果可知，粗精矿经过 再磨再选，铜精矿品位明显提高，因此再磨细度确定 为 o ．0 7 4m m 占9 2 ％。 表3粗精矿精选对比试验结果 T a b l e3R e s u l t so fc o m D a r a t i v et e s t so n r 。u g h e rc 。n c e n t r a t ec l e a n i n g ／％ 2 ．3闭路试验 在条件试验及开路试验的基础上进行了闭路试 验，试验流程见图8 ，试验结果见表4 。南表4 结果 可知，原矿在含铜o ．5 3 ％、含银9 ．9 lg ／t 的情况下， 经闭路试验可获得铜精矿铜品位为2 4 ．4 9 ％、含银 3 3 5 ．3 7g ／t ，铜回收率8 9 ．1 5 ％、银回收率为6 5 ．3 3 ％ 的选别指标。 铜精矿 原矿 鱼丛 ￡旦二 i 6 5 ％一O ．0 7 41 1 1 n 1 亚硫酸钠1 0 D Y 一15 0 B K 2 0 42 0 选硫给矿 图8闭路试验流程 尾矿 F i g ．8 F 1 0 w s h c c to fc l o s c d c i r c u i tt c s t s 表4闭路试验结果 T a b l c4R c s u l t so fc l o s c d c i r c u i tt c s t s／％ 3结论 1 原矿中铜矿物主要有黄铜矿，辉铜矿、砷黝 铜矿含量较少，其他金属矿物主要有磁黄铁矿、黄 铁矿、辉钼矿；此外有少量的方铅矿、闪锌矿和毒 砂。脉石矿物主要有石英、绿帘石、透闪石、方解 石等。 2 根据铜矿石工艺矿物学性质，采用“铜硫混 浮粗精再磨再选”工艺处理该矿石，在磨矿细度为 o ．0 7 4m m 占6 5 ％的条件下，粗选采用石灰调节 p H 值为8 ．5 ，选择亚硫酸钠作为磁黄铁矿的抑制 剂，同时配合使用选择性较高的D Y1 为铜矿物捕收 剂，以B K 2 0 4 作为起泡剂，得到的铜硫混合粗精矿 再磨至一o ．0 7 4m m 占9 2 ％进行二次精选，最终可 获得铜品位2 4 ．4 9 ％、含银3 3 5 ．3 7g ／t ，铜回收率 8 9 ．1 5 ％、银回收率为6 5 ．3 3 ％的铜精矿。 参考文献 [ 1 ] 王浩林，王礼平，王强强，等．硫化铜矿石选矿技术进 展[ J ] ．金属矿山，2 0 17 1 1 1 1 61 2 1 ． W A N GH a o l i n ，W A N GI 。i p i n g ，W A N GQ i a n g q i a n g ， e ta l - A d v a n c e si nb e n e f i c i a t i o nt e c h n 0 1 0 9 yo fc o p p e r s u l f i d co r c r I ] ．M c t a lM i n c ，2 0 17 1 1 l l6 】2 1 ． 善 型裟旦吖钠嚣蝴 露 掣攀 万方数据 2 0 2 1 年第1 期程明亮等云南某含磁黄铁矿铜矿石选矿试验研究 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 朱建凤．硫化铜矿石浮选技术研究进展[ J ] ．世界有色 金属，2 0 1 8 7 6 86 9 ． Z H UJ i a n f e n g ．R e s e a r c h p r o g r e s s o nf l o t a t i o n t e c h n 0 1 0 9 yo fc o p p e rs u l f l d eo r e [ J ] ．w o r l dN o n f e r r o u s M e l a l s ，2 0 1 8 7 6 86 9 ． 艾光华，周源．低碱条件下某硫化铜矿石选矿工艺流程 研究[ J ] ．金属矿山，2 0 1 0 7 4 14 3 ，6 6 ． A IG u a n g h u a ，Z H UY u a n ． S t u d y o nb e n e f i c i a t i o n p r o c c s so r ac o p f c rs u l n d corcu n d c rl o wa l k a l i c o n d m o n [ J ] ．M e t a lM i n e ，2 0 1 0 7 4 14 3 ，6 6 ． 李文娟，宋永胜，下琴琴，等．含磁黄铁矿硫化铜矿石的 电位调控浮选研究[ J ] ．稀有金属，2 0 1 3 ，3 7 4 6 1 l6 2 0 ． I ．IW e n ju a n ，S N GY o n g s h e n g ，W A N GQ i n q l n ，e ta 1 ． P o t e n t i a lc o n t r o lf l o t a t i o no fp y r r h o t i t eb e a r i n gc o p p e r s u l f i d eo r e [ J ] ．C h i n e s eJ o u r n a lo fR a r eM e t a l s ，2 0 1 3 ， 3 7 4 6 l l6 2 0 ． 邱允武．黄铜矿与易浮磁黄铁矿浮选分离的研究[ J ] ． 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