云锡某选矿厂铜锡共生硫化矿铜精矿降砷试验研究.pdf

6 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第3 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．k s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 6 ．0 3 ．0 0 2 云锡某选矿厂铜锡共生硫化矿铜精矿降砷试验研究 李伟1 ，陈敏2 ，陈月花1 ，秦铁玲2 ，李小刚2 1 ．云南锡业集团有限责任公司研究设计院，云南个旧6 6 1 0 0 0 ； 2 ．云南锡业集团股份公司采选分公司，云南个旧6 6 1 0 0 0 摘要在工艺矿物学研究的基础上，对含铜矿物较多、嵌布粒度粗细不均匀、且可浮性相差悬殊的铜锡硫化矿进行了选 矿试验研究。在使用较高选择性药剂条件和最优的药剂制度下，采用半优先浮铜铜与砷硫分离一硫化物再选铜的选矿工 艺流程，实现了铜的较好回收及铜砷分离，最终获得了含铜1 8 ．3 2 ％、回收率8 2 ．4 4 ％、含砷0 ．7 1 9 ％的铜精矿。试验结果达到 了预期目的。 关键词半优先选铜工艺；硫精矿再选铜；铜砷分离 中国分类号T D 9 5 2 。1 ；T D 9 5 2 ．4文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 6 0 3 - 0 0 0 6 - 0 4 A r s e n i cS e p a r a t i o nE x p e r i m e n t so nC o p p e r - 6 nS y m b i o t i cC o p p e rC o n c e n t r a t e i naD r e s s i n gP l a n to fY u n n a nT i nC o m p a n y L ／W e i l ．C H E NM 衍。C H E NY u e h u a i ．Q I NT i d i n g z ，L IX i a o g a n 9 2 J ．R e s e a r c ha n dD e s i g nI n s t i t u t eo fY T C ，C 4 i uY u n n a n6 6 1 0 0 0 ，C h i n a ； 2 ．Y T C B r a n c hM i n i n gS h a r e s ，G e j i uY u n n a n6 6 1 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t B a s e do np r o c e s sm i n e r a l o g y ，d r e s s i n ge x p e r i m e n t so nc o p p e r t i ns y m b i o t i cc o p p e rc o n c e n t r a t ew a s c a r r i e do u t ．T h i sc o p p e rc o n c e n t r a t o rh a si n h o m o g e n e o u sp a r t i c l es i z e ，m a n yc o p p e rm i n e r a l sa n dg r e a td i f f e r e n c eo n f l o a t a b i l i t y ．S e p a r a t i o no fc o p p e ra n da r s e n i cw a sa c h i e v e db yt h ep r o c e s s ，s e m i s e l e c t i v ec o p p e rf l o t a t i o n - s e p a r a t i o no f c o p p e ra n da r s e n i c c o p p e rr e c o n e e n t r a f i o nf r o ms u l f u rc o n c e n t r a t e ，b ys e l e c t i v er e a g e n tu n d e rt h eb e s tr e a g e n ts y s t e m ． T h er e c o v e r yo fc o p p e ri s8 2 ．4 4 ％a n dt h ec o n t e n to fc o p p e rc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g0 ．7 1 9 ％a r s e n i ci s1 8 ．3 2 ％． K e yw o r d s s e m i s e l e e t i v ec o p p e rf l o t a t i o n ；r e c o n c e n t r a t i o no fs u l f u rc o n c e n t r a t e ；s e p a r a t i o no fc o p p e ra n da r s e n i c 铜锡共生硫化矿为当前云锡公司主要生产矿 石，由于矿体不一，矿石性质复杂多变，选矿工艺各 有特点，生产指标亦高低不同。 云锡某选矿厂处理的铜锡共生硫化矿，点多矿 杂，性质复杂多变，具体表现为1 主采场3 个，副采 场2 个，每隔两三天出矿点不一 包括自采矿、项目 矿即外包矿 ；2 主元素品位变化大，铜0 ．5 ％～ 1 ．8 ％，锡0 ．4 ％～2 ．1 ％，砷1 ．0 ％～4 ．8 ％，硫4 ．4 ％ 一2 5 ．o ％；3 铜氧化率高低不一；4 含泥高；5 含砷 高，并且含一定量的砷黝铜矿、硫酸铜等；6 含一定 量的黝锡矿，使得铜精矿含锡比原矿高，是较为难选 的矿石。选矿生产指标较低，特别是铜指标更低， 2 0 1 5 年1 6 月累计生产指标为原矿含铜0 ．5 6 4 ％， 锡0 ．6 9 9 ％，砷1 ．2 0 7 ％；铜精矿含铜1 3 ．0 5 ％，铜回 收率7 2 ．2 6 ％，铜精矿含砷1 ．4 1 ％。为此，开展了选 矿试验研究。 针对复杂多变的矿石性质，选矿厂采取了堆场 配矿的措施。首先对不同的出矿点所产矿石，固定 堆放地点，其次用铲车按顺序及矿量推矿至洗矿粗 碎作业，保证人选品位铜0 ．5 ％～0 ．8 ％，锡0 ．6 ％一 0 ．8 ％，砷1 ．5 ％左右，硫1 0 ％～1 5 ．0 ％，以达到较好 的选别技术经济指标。 l 试料性质 1 ．1 试料化学性质分析 试料采自选矿厂原矿堆场。为了查明试料化学 性质，开展了试料多元素分析、铜物相分析，结果见 表1 。2 。 表1 原矿多元素分析结果 T a b l e1M 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 u n o f - m i n eO r e ，％ 收稿日期2 0 1 5 - 0 8 - 1 8修回日期2 0 1 6 - 0 3 - 1 5 作者简介李伟 1 9 7 2 ． ，男，云南建水人。高级工程师，主要从事选矿科研方面的工作。 万方数据 2 0 1 6 年第3 期李伟等云锡某选矿厂铜锡共生硫化矿铜精矿降砷试验研究 7 表2铜物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e rp h a s e ，％ 1 ．2 试料矿物组成 试料组成较为复杂，含近五十种矿物。金属矿 物主要为黄铁矿、磁黄铁矿，其次为褐铁矿、赤铁矿、 毒砂、黄铜矿、锡石，再次为菱铁矿、铁闪锌矿、闪锌 矿、磁赤铁矿、砷黝铜矿、方铅矿、斑铜矿、铜蓝、黝锡 矿、自然铋、辉钼矿等矿物。脉石矿物主要为方解 石、铁白云石，其次为石英、长石、白云母、绢云母、萤 石、石榴石、绿泥石、高岭石，再次为透辉石、钙铁辉 石、角闪石、阳起石、透闪石、符山石、电气石、石膏 等，偶见榍石、磷灰石、金红石、锆英石以及绿帘石等 矿物。试料主要矿物相对含量见表3 。 表3试料主要矿物相对含量 T a b l e3C o n t e n to fm a i nm i n e r a li nr a wm a t e r i a l s ／％ 矿物名称相对含量矿物名称相对含量矿物名称相对含量 1 ．3 试料铜砷元素赋存状态 为了查清铜、砷元素在矿石中的存在形式，对其 进行了赋存状态查定，结果见表4 。 表4铜砷元素在矿物中的分布 T a b l e4D i s t r i b u t i o no fc o p p e ra n da r s e n i ci nm i n e r a l ／％ 由表4 可知，铜主要集中分布于黄铜矿中占 7 5 ．0 7 ％，其次是砷黝铜矿6 ．6 2 ％，铜蓝、斑铜矿 2 ．7 0 ％，磁黄铁矿3 ．0 2 ％，毒砂1 ．4 7 ％，黄铁矿 1 ．1 6 ％，但对于砷黝铜矿等矿物中铜的回收，将会影 响铜选别指标以及铜精矿含砷；砷主要集中分布于 毒砂中，占8 5 ．5 3 ％，其次是磁黄铁矿2 ．2 7 ％，黄铁 矿2 ．5 3 ％。因此，降低铜精矿含砷，主要针对毒砂及 硫化铁矿物。 1 ．4 试料主要铜砷矿物选矿工艺特性 对试料中主要含铜砷矿物进行了选矿工艺特性 研究。 试料中铜主要赋存于黄铜矿中，分布率占 7 5 ．0 7 ％，粒度主要集中于一1 5 0 7 4 、一7 4 3 7 、 一3 7 1 9 斗m 三个粒级，分布率分别为3 0 ．5 5 ％、 3 0 ．5 5 ％、2 5 ．4 6 ％，累计达8 6 ．5 6 ％。 试料中砷主要赋存于毒砂中，分布率占 8 3 ．5 3 ％，结晶粒度相对较粗，其主要集中在一3 0 0 1 5 0 、一1 5 0 7 4 岬两个粒级，分布率分别为 2 6 ．9 3 ％、3 3 ．6 6 ％，累计达6 0 ．5 9 ％；其次为一7 4 3 7 、一3 7 1 9 斗m ，分布率分别为1 3 ．4 6 ％、 1 7 ．9 5 ％，累计分布率为3 1 ．4 1 ％。 1 ．5 试料中主要铜砷矿物粒级分布及单体解离度 测定 有用矿物的有效单体解离与否，直接影响到分 离选别的效果⋯。因此，针对该试料在未磨矿的条 件下 一2m m 试料 ，进行了铜 黄铜矿 、砷 毒砂 矿物粒级解离度的测定，结果见表5 。 表5 试料中主要铜砷矿物粒级分布及单体解离度 测定 T a b l e5F r e ef r a c t i o n a l d e g r e ea n dp a r t i c l e s i z e s d i s t r i b u t i o no fc o p p e ra n da r s e n i c，％ 粒缈岬产率* 告罟 l2 0 04 ．1 l0 ．7 4 61 ．1 3 l 4 ．1 52 ．6 67 ．9 93 7 ．1 9 一l2 0 0 6 0 02 7 ．6 l 0 ．7 2 1 1 ．5 0 8 2 6 ．9 6 2 3 ．8 51 0 ．5 24 1 ．3 2 6 0 0 3 0 01 5 ．7 3O ．7 6 02 ．0 2 7 1 6 ．2 01 8 ．2 6 3 1 ．9 25 5 ．4 9 3 0 0 1 5 01 2 ．5 60 ．7 6 02 ．4 7 51 2 ．9 31 7 ．8 04 4 ．髓6 5 ．6 7 筛分7 4 1 3 ．6 90 ．7 9 0 2 ．3 3 31 4 ．6 51 8 ．3 05 6 ．3 97 4 ．1 3 水析7 4 3 ．3 71 ．1 8 94 ．6 0 85 ．4 38 ．8 96 1 ．7 l 8 3 ．5 8 7 4 3 78 ．9 20 ．8 3 51 ．0 9 6 1 0 ．1 05 ．6 06 8 ．6 98 5 ．0 9 3 7 1 93 ．8 20 ．7 l l0 ．8 9 63 ．6 81 ．9 67 6 ．2 69 2 ．6 3 一1 9 1 01 ．1 6O ．6 5 4 0 ．7 5 41 ．0 30 ．5 08 0 ．2 39 4 ．1 8 1 09 ．0 30 ．3 9 8 0 ．4 1 94 ．8 72 ．1 89 1 ．5 6 9 8 ．7 2 合计 1 0 0 ．00 ．7 3 81 ．7 4 61 0 0 ．0 1 0 0 ．0 3 8 ．3 26 1 ．4 3 由表5 测定结果可知，毒砂单体解离度较好，在 破碎至一2m m 时，单体解度为6 1 ．4 3 ％，有利于铜砷 分离；黄铜矿单体解离较差，在破碎至一2m m 时，单 体解度仅为3 8 ．3 2 ％，因此，铜矿物的回收采用阶段 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第3 期 磨矿阶段选别工艺较适宜。 2 选矿试验研究 2 ．1 原则工艺流程确定 目前生产以回收锡石为主，综合回收铜等其它 有用矿物，其浮选作业采用混合浮选铜与硫砷分 离的选别工艺流程，生产结果表明，采用混合浮选工 艺，一是采用有一定选择性的K M ．1 0 9 酯类捕收剂， 矿石中所含的一部分可浮性较好的砷矿物经捕收剂 作用后，与铜矿物一同浮起，难以达到较好的铜、砷 分离效果，生产中曾采用高碱矿浆并加入高锰酸钾、 氯化铵、漂白粉等药剂的方案，也不能取得理想的 铜、砷分离效果；二是有部分铜矿物对砷抑制剂较敏 感，虽然混合浮选粗选时，可以进入精选作业，但加 入抑制剂后，被抑制进入硫、砷产品中，使这部分铜 矿物得而复失；三是矿石中含有一定量的砷黝铜矿、 硫酸铜等矿物，增加了铜、砷分离的难度；四是混合 浮选工艺选别含高砷的铜锡硫化矿，捕收剂用量要 求控制较严，用量大则铜精矿含砷高，用量小则硫化 物中跑铜高；五是原矿中含有一定量的次生铜、氧化 铜等铜矿物及大量硫化铁矿物，采用混合浮选工艺， 经粗精矿再磨后，难免离子增加，更不利于铜精矿 降砷‘2 】。 因此，结合矿石工艺矿物学研究结果，采用“半 优先浮铜∞J 铜与砷硫分离一硫化物再选铜”的选 矿工艺开展试验研究，此工艺流程的优点在于1 一 段磨矿至一7 4 “m 占5 5 ％～6 0 ％HJ ，把大部分可浮 性较好的铜矿物及少部分未解离的砷矿物浮出，进 入铜硫分离作业，经再磨一分离一精选后获得铜精 矿I ，此一段磨矿粒度也较好地兼顾了以回收锡石 为主的原则；2 一段磨矿机中加入适当的抑砷药剂， 使大部分已单体解离的毒砂等砷矿物得到抑制，试 验表明有占5 0 ％～6 0 ％的砷受到抑制，达到了“精料 精选”的目的；3 经试验对比研究，获得了针对该铜 矿物选别的复配脂类组合捕收剂Z K ；4 被抑制的砷 硫矿物，经加入少量活化剂及捕收剂浮出，保证了进 入锡重选的含硫 I 松醇油2 0 石灰1 0 0 0 0 ，硫化钠2 0 0 0 除硫l 粗选 3 3 浆硫酸铵3 0 3 | 丁基黄药1 0 0 1 | 松醇油6 除铜I 扫选 ．74岫9芸7 2 t _ lc 5 米石灰6 0 0 。 3 | e ．p y r , 6 0 0 再选铜I 精选I 自 I 鼻 日 詈j 4 3 K Z 一2 0 06 再选l 铜扫选 硫精矿尾矿 图2 半优先铜选矿工艺闭路试验流程 F i g ．2 F l o w s h e e to fp r i n c i p l ep r o c e s so fs e m i s e l e c t i v ec o p p e rf l o t a t i o n 3结论 1 工艺矿物学研究表明，试料中含铜矿物较多， 嵌布粒度粗细不均匀，且可浮性相差悬殊；毒砂等砷 矿物单体解离度及可浮性均较好，是进一步提高铜 选别指标的根本原因。 2 充分利用矿物的物性特点，在高效浮选药剂 的作用下，采用半优先铜选矿工艺流程较好地实现 了铜的选别回收，获得了含铜1 8 ．3 2 ％、回收率 8 2 ．4 4 ％、含砷0 ．7 1 9 ％的铜精矿试验指标。 3 试料取自原矿堆场，试验紧密结合矿石性质， 研究出的较适宜浮选药剂制度及工艺流程，将为生 产改造，提高技术经济指标，提供技术支撑。 参考文献 [ 1 ] 胡岳华，冯其明．矿物资源加工技术与设备[ M ] ．北京 科学出版社，2 0 0 6 2 0 3 - 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