广西某钨铜钼铋多金属矿选矿试验研究.pdf

2 6 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 d o t 1 0 3 9 6 9 ，j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 1 ．0 0 7 广西某钨铜钼铋多金属矿选矿试验研究 孙伟，陈秀珍，刘润清 中南大学资源加工与生物工程学院，长沙4 1 0 0 8 3 摘要广西某钨铜钼铋复杂多金属硫化矿矿床，矿石性质复杂，矿物种类较多。原矿中金属品位较低，铜0 ．4 1 ％、 钼0 ．0 4 1 ％、铋0 ．0 4 9 ％、W O ，0 ．3 5 ％，铜钼铋钨均达到了工业回收价值，故可以综合回收。针对原矿性质复杂的特性，试 验拟采用浮选重选流程，因考虑原矿品位较低，可回收的元素种类多，为了最大程度提高资源综合利用率，同时从试验 操作的可控性考虑，故采用混合浮选，得到铜钼铋硫混合精矿硫化矿分离混合浮选尾矿重选回收钨的工艺流程。铜铋 分离过程中使用水玻璃为抑制剂，乙硫氮为捕收剂，并获得良好的分离指标。混浮尾矿使用云锡摇床重选回收钨，重选流 程为一次粗选、一次精选、一次扫选，最终获得钨精矿品位为W O ，5 6 ．0 1 ％的指标。 关键词铝铜铋分离；优先混合浮选；钨矿重选；捕收剂 中图分类号T D 9 5 4 ；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 5 0 1 0 0 2 6 - - 0 5 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nt h eB e n e f i c i a t i o no fW C u M o B iP o l y m e t a l l i cO r e f r o mG u a n g x i S U NW e i ，C H E NX Z u z h e n ，脚R u n q i n g S c h o o lo fM i n e r a l sP r o c e s s i n ga n dB i o e n g i n e e r i n g ，C e n t r a lS o u t hU n i v e r s i t y ， C h a n g s h a4 10 0 8 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h eG u a n g x id e p o s i tb e l o n g st oc o m p l e xp o l y m e t a l l i cs u l p h i d eo r ew i t hW C u M o B i m e t a l ． T h ep r o p e r t i e so fo r e a r ec o m p l i c a t e d ．A n dt h e r ea r ean u m b e ro fm i n e r a ls p e c i e s ．R u n o f m i n e ’Sg r a d e o fm e n t a Ii Sl o ww i t hC u0 ．4 】％，M o0 ，0 4 1 ％，B iO ．0 4 9 ％，W 0 】0 ．3 5 ％．W C u - M o B ih a v er e a c h e du pt o t h ei n d u s t r i a lr e c o v e r yv a l u e ．t h e r e f o r ec o m p r e h e n s i v er e c o v e r yh a sb e e nd e t e r m i n e d ．I nt h el i g h to f c o m p l i c a t e dp r o p e r t i e s o ft h eo r ee x p e r i m e n ti n t e n d st ou t i l i z e f l o a t i n g - g r a v i t ys e p a r a t i o n ．C o n s i d e r i n g o f s o m ef a c t o r st h a tt h eo r eg r a d ei sl O Ww i t } lm a n yr e c o v e r a b l ee l e m e n t sa n do p e r a t i o n a lc o n t r o l l a b i l i t yi s n ’t d i f f i c u l ti nt h e e x p e r i m e n t ．t h e r e f o r e t e s t e m p l o y s b u l kf l o t a t i o ni no r d e rt o l a r g ee x t r e m e l yi m p r o v e c o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o n o fr e s o u r e e ．T h e nt h e p r o c e s s e s o b t a i nC u M o B im i x e dc o n c e n t r a t e s u l p h i d e s e p a r a t i o n - r e c y c l i n gt u n g s t e nf r o m b u l kf l o t a t i o nt m l i n g sb y g r a v i t ys e p a r a t i o n ．S o d i u ms i l i c a t e i su s e da s i n h i b i t o ra n dd i e t h y l d i t h i o c a r b a m a t ei su s e da sc o l l e c t o ri nC u ～B is e p a r a t i o np r o c e s s ．A sar e s u l ti to b t a i n s o p t i m u ms e p a r a t i o ni n d e x ．B e d - s h a k i n g i sm a d eu s e do fr e c y c l i n gt u n g s t e nf r o mt a i l i n g so fb u l kf l o t a t i o n ． T h e p r o c e s s o f g r a v i t ys e p a r a t i o n i s a r o u g hr e f i n e - s w e p ta w a y ，a n du l t i m a t e l y i to b t a i n s t u n g s t e n c o n c e n t r a t ew i t hg r a d ec o n t a i n i n gW 0 35 6 ．0 1 ％． K e yw o r d s m o l y b d e n u m - - c o p p e r - b i s m u t hs e p a r a t i o n ；p r e f e r e n t i a l b u l k f l o t a t i o n ；t u n g s t e ng r a v i t y s e p a r a t i o n ；c o l l e c t o r 中国的钨储量占世界的5 2 ％，探明的储量占世 界的4 7 ％，主要分布在湖南、江西、广西、广东和 福建等地区『1 ] 。我国钨矿床常伴生复杂多金属硫化 矿，其中硫化矿主要以铜、钼、铋、铅、锌、银等 有价金属为典型。矿石中矿物种类复杂，赋存形式 多样。钼主要以辉钼矿赋存，铋主要为辉铋矿、泡 铋矿，铜以黄铜矿为主，次为辉铜矿、斑铜矿，铅 收稿日期2 0 1 3 一1 2 一1 6 修回旦期2 0 1 ．4 。- - 1 1 - 2 0 ． 作者简介孙伟 1 9 7 3 一 ，男，河北邯郸人，博士，教授。 以方铅矿为主，锌以闪锌矿为主，硫主要以黄铁矿 的形式存在，次为磁黄铁矿[ 2 ] 。矿石主要特性为， 矿物嵌布特征复杂，连生包裹交代明显。辉铋矿被 黄铜矿交代，铜铋矿物部分被石英、方解石等脉石 矿物包裹，矿石中矿物嵌布粒度呈中细状[ 引。 广西某钨伴生多金属硫化矿，原矿中钼和铋的 品位都很低，分别为0 ．0 4 1 ％、0 ．0 4 9 ％，黄铜矿与 万方数据 2 0 1 5 年第1 期孙伟等广西某钨铜钼铋多金属矿选矿试验研究 。2 7 辉钼矿、辉铋矿连生密切，提高钼铋的品位较难。 原矿含W O ，0 ．3 5 ％，主要为黑钨矿，其次为白钨 矿。为了综合回收其中的铜钼铋钨有价金属元素， 对提供的原矿样进行了详细的浮选条件试验及闭路 试验，为该矿山选矿厂进一步改造提供技术支持， 以达到提高选矿厂经济效益的目标。 1 矿石性质 1 ．1 原矿多元素分析 原矿中主要有价元素为铜、钼、铋、钨，具有 回收利用价值，其它伴生元素铅、锌、银等品位很 低，回收难度很大，原矿多元素分析结果见表1 。 精矿，然后浮铜抑铋浮选分离，获得最终铜精矿和 铋精矿；硫化矿浮选尾矿采用重选摇床回收钨，获 得最终钨精矿[ 1 s j 。由于原矿硫化矿含量太少，拟 定硫化矿浮选流程为混合浮选流程，如图1 所示。 表I原矿多元素分析结果 r r a b l eIM u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u h so fm n o f _ 钼 m i B eo r ef ％ 成分S n P bZ n SW 0 3B iC uF eS i 0 2C a OM o A S l ’ 含量0 ．0 5 20 ．0 2 20 ．0 2 91 ．0 40 ．3 5O ．0 4 90 ．4 15 ．3 74 5 ．1 31 ．5 30 ．0 4 15 I 单位为矾。 1 ．2 原矿矿物组成分析 矿石中矿物组成较复杂，原矿中主要金属矿物 为黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、白钨矿、黑钨矿、辉 铋矿，另有微量的铅锌矿；脉石矿物主要为石英、 方解石。原矿矿物组分分析结果见表2 。 表2原矿主要矿物组成及其相对含量分析 T a b l e2M a i nm i n e r a lc o m p o s i t i o na n di t sr e l a t i v e c o n t e n to fr u n o f m i n eo r e ／％ 矿物掌掌掌警掌警脉石合计 含量1 ．1 9 5 ．0 2 0 ．1 20 ．3 40 ．0 60 ．0 69 3 ．2 11 0 0 ．0 2 试验方法 2 ．1 选矿工艺流程的确定 原矿中铜主要以黄铜矿存在，黄铜矿的结晶粒 度在0 ．4 Ⅳ0 ．0 1 5m m 。黄铜矿多与辉钼矿、辉铋矿 密切共生，对提高铜精矿质量极为不利。该矿属于 铜钨钼铋多金属硫化矿，由于钨物矿结晶粒度细， 要提高钨的选矿回收率是难点之一。钼和铋的品位 很低，分别为0 ．0 4 1 ％、0 ．0 4 9 ％，且辉钼矿和辉铋 矿可浮性相近，钼和铋精矿品位提高难度较大[ 4 ] 。 根据原矿矿石性质及工艺矿物学研究，参照国 内外相关钨铜复杂硫化矿选矿技术，试验方案拟定 为综合回收钨、铜、钼、铋。确定试验原则工艺流 程为浮选重选流程，浮选获得钼精矿和铜铋混合 原矿 铜精矿铋精矿 图1 试验方案原则工艺流程 F i g ．1P r i n c i p l ep r o c e s so ft e s t s c h e m e 2 ．2 磨矿细度试验 J ．A ．弗鲁㈨指出，多金属硫化矿有用矿物结构 复杂，矿物共生密切，有用矿物的不完全解离，对 浮选回路性能及回收率有一定的影响。目的矿物的 充分单体解离，而又不使矿石过粉碎，是保证有用 矿物有效回收的先决条件。合适的磨矿细度是浮选 的首要问题。 磨矿至一定的细度，采用图1 所示的选矿试验 流程。在考察磨矿细度对混合浮选精矿品位和回收 率的影响试验中，以磨矿细度为变量，固定药剂制 度和用量为添加丁基黄药1 2 5g ／t ，煤油7 0 趴， 松醇油3 5 矾。得到试验结果如图2 所示。 堡 趔 Ⅱ罟 b 罂 堡 静 擎 回 一7 4 恤m 含量，％ 图2 磨矿细度条件试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s sc o n d i t i o nt e s t 由图2 可知，随着磨矿细度的增大，混合精矿 中铜钼铋的回收率增加，而混合精矿品位下降。当 万方数据 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 磨矿细度- 7 4 恤m 大于7 0 ％时，回收率增加不大， 因此确定磨矿细度为一7 4 斗m 占7 0 ％。 2 ．3 铜钼铋混合浮选试验 2 ．3 ．1 混合浮选捕收剂条件试验 张三田【7 ] 研究多金属硫化矿回收有价金属铜钼 铋的试验，采用了钼一铋铜混合优先浮选、钼一铜 铋混合优先浮选和等可浮选三种工艺方案的对比 试验。 将试验矿样磨至一7 4u ．m 占7 0 ％的细度，采用 如图3 所示的捕收剂种类试验流程，改变捕收剂的 种类和用量。用乙硫氮和丁基黄药作捕收剂对比试 验，取乙硫氮1 3 0g ／t ，丁基黄药分别为8 0 趴和 1 2 0g ／t ，试验结果如表3 所示。 根据试验结果可知，丁基黄药作捕收剂，对 铜、钼、铋回收效果比乙硫氮好，所以确定试验采 用丁基黄药作捕收剂。 药剂用量单位驴； r a i n ；下同 ，松醇油1 4 硫精矿中矿1中矿2尾矿 图3 捕收剂条件试验流程 F i g ．3 F l o w s h e e to fc o l l e c t o rc o n d i t i o nt e s t 2 ．3 ．2 铜钼铋浮选分离试验 叶雪均[ 8 ] 对江西某钨矿伴生多金属的选矿研 究，在对比铜铋浮选分离时采用的混合浮选一浮铋 抑铜、混合浮选一浮铜抑铋、优先浮选浮铜抑铋 三种流程对比试验中，采用优先浮选一浮铜抑铋流 程取得的效果最好。由于原矿中硫化矿含量很低， 因此，确定硫化矿分离的原则流程为优先浮选钼， 铜铋混合精矿采用浮铜抑铋流程，多种药剂进行对 比试验[ 9 - t o ] 。用亚硫酸钠和水玻璃作铋矿物抑制剂 对比试验，用乙硫氮与乙硫氨酯作浮铜捕收剂对比 试验，以及水玻璃用量对比试验，改变捕收剂和抑 制剂的种类及用量，试验流程见图4 ，试验结果见 表4 。 表4铜铋分离结果 1 址l e4 R e s u l t so fc o i l e e t o r sc o n t r a s tt e s t／％ 水玻璃1 2 5 乙硫氮5 2 水玻璃2 5 0 乙硫氮5 2 亚硫酸钠1 1 5 乙硫氮5 2 亚硫酸钠1 1 5 乙硫氨酯5 2 钼精矿2 6 ．4 4 2 ．6 60 ．6 36 ．6 16 ．8 5 铜精矿5 0 ．5 7 1 7 ．1 l0 ．4 58 1 ．3 69 ．3 6 铋精矿1 4 ．9 4 4 ．5 61 3 ．0 8 6 ．4 18 0 ．4 2 钼精矿2 7 ．9 1 2 ．2 70 ．7 76 ．9 08 ．9 1 铜精矿5 0 ．o o 1 8 ．5 70 ．4 18 2 ．3 2 8 ．5 0 铋精矿1 6 ．2 8 4 ．5 5 1 1 ．7 56 ．5 77 9 ．3 4 钼精矿3 0 ．8 7 2 ．6 10 ．5 77 ．7 27 ．5 5 铜精矿4 5 ．6 8 1 7 ．8 91 ．6 57 8 ．2 53 2 ．3 5 铋精矿1 7 ．2 8 5 ．9 37 ．6 99 ．8 l5 7 ．0 3 钼精矿2 9 ．0 8 2 ．7 10 ．5 18 ．1 26 ．5 0 铜精矿4 8 ．4 6 1 5 ．8 90 ．3 17 9 ．3 16 ．5 9 铋精矿1 7 ．7 3 5 ．2 l1 0 ．7 89 ．5 1 8 3 ．8 0 由表4 可知，在抑制剂水玻璃用量为2 5 0g ／t 裹3 捕收剂对比试验结果 n I b I e3 R e s u l t so fc o l l e c t o r sc o n t r a s tt e s t，％ 硫精矿 2 ．3 21 3 ．8 31 ．5 41 ．2 4O ．0 1 28 4 ．4 6 7 6 ．2 47 0 ．5 50 ．4 0 乙硫氮 1 3 0 丁基黄药 8 0 丁基黄药 1 2 0 中矿1 3 ．4 30 ．7 30 ．0 4 20 ．0 5 50 ．3 06 ．6 3 3 ．0 34 ．3 63 ．3 6 中矿2 1 ．5 20 ．7 80 ．0 4 6 0 ．0 3 6o ．1 9 3 ．1 0 1 ．5 01 ．3 20 ．9 l 尾矿 9 2 ．7 30 ．0 2 30 ．0 0 9 7 0 ．0 10 ．3 25 ．8 11 9 ．2 32 3 ．5 09 5 ．3 3 原矿 1 0 0 ．00 ．3 80 ．0 4 7 0 ．0 4 10 ．3 11 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．o 硫精矿 2 ．2 7 1 4 ．9 31 ．6 51 ．3 50 ．1 28 2 ．6 87 6 ．3 17 3 ．2 20 ．8 6 中矿1 4 ．2 70 ．8 00 ．0 2 60 ．0 6 40 ．4 58 ．3 42 ．2 56 ．5 36 ．2 4 中矿2 l 。9 70 ．8 60 ．0 4 70 ．0 4 80 ．2 14 ．1 21 ．8 72 ．2 51 ．3 3 尾矿 9 1 ．4 9O ．0 2 20 ．0 1 00 ．0 0 8 0 ．3 14 ．8 61 9 ．5 71 8 ．0 09 1 ．4 7 原矿 1 0 0 ．00 ．4 10 ．0 4 9 0 ．0 4 20 ．3 11 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．0 硫精矿 3 ．9 06 。5 2 1 ．2 00 ．4 40 ．0 46 2 ．1 58 7 ．7 37 7 ．4 70 ．5 2 中矿19 ．4 3 1 ．2 50 ．0 60 ．1 00 ．1 83 2 ．9 61 0 ．6 12 1 ．2 95 ．6 0 中矿2 1 ．2 60 ．2 3 0 ．0 50 ．0 10 ．2 0O ．7 11 ．1 8O ．2 8O ．8 3 尾矿8 5 ．4 l 0 ．0 20 ．0 0 0 30 ．0 0 0 5o ．3 34 ．1 80 ．4 8o ．9 69 3 。0 5 原矿1 0 0 ．0 0 ．4 00 ．0 5 30 ．0 4 40 ．3 01 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．0 万方数据 2 0 1 5 年第1 期孙伟等广西某钨铜钼铋多金属矿选矿试验研究 拶 钼 混浮硫化矿 松醇油1 0 图4 水玻璃用量试验流程 F i g ．4 F l o w s h e e to fs o d i u ms i l i c a t ed o s a g e e x p e r i m e n t 和捕收剂乙硫氮用量为5 2 肌时，可获得含铜 1 8 。5 7 ％、回收率为8 2 。3 2 ％的铜精矿，和含铋 1 1 ．5 7 ％、回收率为7 9 ．3 4 ％的铋精矿，铜铋的回收 率和品位都较高，效果最佳。 2 ．4 重选回收钨矿试验 混合浮选后的尾矿采用摇床重选回收钨矿。用 云锡摇床选别，选别流程为一次粗选、一次精选、 一次扫选，得到最终钨精矿[ 】l 也] 。选别结果见表5 。 表5摇床选钨试验结果 T a b l e5 R e s u l t so fc o n c e n t r a t et u n g s t e nt e s tw i t h e m p l o y i n gs h a k i n gt able|％ 2 ．5 闭路试验 在开路试验的基础上，进行浮选闭路试验，按 照图5 的试验流程，混合钼铜铋精矿分离前，采用 N a 2 s 脱药更有助于铜钼分离，所以在闭路试验中混 合精矿采用N 嫡脱药[ 1 3 ] ，同时用腐殖酸钠作硫抑 制剂。试验结果见表6 。 由闭路试验结果可知，获得最终含钼3 8 ．1 4 ％、 回收率为8 8 ．5 5 ％的钼精矿，含铜1 5 ．0 0 ％、回收率 为9 0 ．5 1 ％的铜精矿，含铋11 ．7 8 ％、回收率9 0 ．O O ％ 的铋精矿，以及W O ，品位5 6 ．0 1 ％、回收率9 9 ．5 7 ％ 的钨精矿，选矿指标良好。 表6闭路试验结果 仉l b l e6T h er e s u l t so fc l o s e d _ c i r e u i tf l o t a t i o nt e s t ／％ 产品名称产率 品位回收率 M oC uB i W O lS o C uB i W 仉 钼精矿 铜精矿 铋精矿 尾矿 原矿 O ．0 93 8 ．4 11 ．2 30 ．3 60 ．0 48 8 ．5 50 ．3 70 ．5 70 ．0 1 1 ．8 l0 ．1 61 5 ．0 0o ．1 60 ．1 l7 ．2 09 0 ．5 15 ．1 l0 ．6 O ．4 4O ．2 03 ．3 51 1 ．7 80 ．3 02 ．2 54 ．9 29 0 ．0 00 ．4 3 9 7 ．6 60 ．0 0 0 8O ．0 1 30 ．0 0 2 5o ．3 l2 ．0 0 4 ．2 04 ．3 29 8 ．9 6 1 0 0 ．00 ．0 3 90 ．3 00 ．0 5 70 ．3 11 ∞．o1 0 0 ．o 1 0 0 ．0l ∞．o 3 结论 1 该钨铜矿石为复杂较难选多金属矿石，矿 石中具有工业回收价值的元素有铜、钨、钼、铋， 其它铅、锌、铁因其品位低，不具回收价值毛 2 原矿中有用矿物黑钨矿、白钨矿、黄铜矿、 铁闪锌矿结晶粒度较细，黄铜矿、辉钼矿及辉铋矿 连生密切，矿石需要细磨才能使有用矿物单体解 离，当矿石磨至．7 4 斗m 占7 0 ％时，主要金属矿物 钨矿和黄铜矿已基本单体解离。 3 采用“浮选一重选”原则流程进行试验。 铜钼铋混合浮选一浮铜抑铋的铜铋分离一尾矿重选 回收钨选矿工艺流程，获得最终含钼3 8 ．4 1 ％、回 收率8 8 ．5 5 ％的钼精矿，含铜1 5 ．0 0 ％、回收率为 9 0 ．5 1 ％的铜精矿，含铋11 ．7 8 ％、回收率9 0 ．0 0 ％的 铋精矿，以及W O ，品位5 6 ．0 1 ％、回收率9 9 ．5 7 ％的 钨精矿，选矿指标良好。 4 铜铋分离时，用水玻璃作抑制剂，乙硫氮 作黄铜矿捕收剂，获得铜铋分离的指标较好。 5 本试验对是对宾阳某钨多金属硫化矿床的 选矿试验，可作为该矿体选矿厂的参考资料。同 时，对其它同类型的多金属回收也具有借鉴意义。 参考文献 [ 1 ] 刘培南．钨矿石中伴生金属矿物综合回收的现状与展望 [ J ] ．矿产综合利用，1 9 8 7 3 2 8 3 5 ． [ 2 ] 叶雪均，缪飞燕．钨矿伴生硫化矿铜铋分选工艺试验[ J ] ． 中国钨业，2 0 1 2 5 1 3 1 5 ． [ 3 ] 周贺鹏，雷梅芬，罗礼英，等．广西某铜铋硫化矿选矿新 工艺研究[ J ] ．矿业研究与开发，2 0 1 3 1 5 2 - 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