活化剂DZ-602在某氧化铜矿选矿试验中的应用.pdf

2 0 0 9 年第5 期有色金属 选矿部分 4 7 活化剂D Z 一6 0 2 在某氧化铜矿选矿试验中的应用 毛素荣，杨晓军，徐怀川，张才学，王君 国土资源部成都矿产资源监督检测中心，成都6 1 0 0 8 1 摘 要介绍西藏某氧化铜矿的矿物组成及矿石性质。针对原矿性质，进行了相应的浸出试验和浮选试验。在浮 选流程中，选用高效活化剂D Z - - 6 0 2 配合硫化钠组合使用，以增加氧化铜矿物表面的疏水性，取得r 很好的选别效果。 闭路试验指标为，铜精矿品位1 7 ．1 3 ％，铜精矿回收率6 9 ．2 1 ％，铜精矿含银1 8 2 2 9 ／t 。 关键词活化剂D Z 一6 0 2 ；氧化铜；浮选 中图分类号T D 9 2 3 ．1 4 ；T D 9 5 2 ．1文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 9 0 5 - ．- 0 0 4 7 - 0 4 随着铜矿资源的不断开采，相对易选矿逐年减 少，资源短缺加剧，因而对低品位氧化铜矿的应用 研究与开发已引起高度重视。该类型的矿物一般都 具有氧化率高、结合氧化铜含量高、嵌布粒度细呈 浸染状、含泥量大、多金属共生等特点，用常规选 冶技术难以取得较好的技术经济指标[ 。 铜矿的可选性取决于铜矿物的种类、脉石的组 成、矿物与脉石的共生关系以及含泥的多少等因 素。目前处理氧化铜的方法主要有浮选法、硫酸浸 出法和氨浸出法[ 2 ] 。 1矿石性质 该铜、银多金属矿中的铜矿物主要为孑L 雀石、 黄铜矿、斑铜矿和铜蓝等氧化铜矿物，它们的嵌布 粒度比较细而且部分被非金属矿物包裹；脉石矿物 有方解石、石英、斜长石及黏土等，部分斜长石黏 土化蚀变。由于该铜矿含泥较高，且氧化铜的嵌布 粒度比较细，因此该铜矿属难选氧化铜矿。 原矿多元素分析及铜矿物的物相组成分别见表 1 和表2 。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1A n a l y s i sr e s u l t so fm u l t i - e l e m e n to fr u n - o f - m i n eo r e ％ 翌 旦生 垦 旦兰鲤堡生坐 型垄 皇Q 垒 垒￡ 质量分数1 ．9 48 ．7 43 ．2 7O ．14 ．6 21 1 ．6 l4 7 ．0 8 0 ．0 1 51 9 9 ．4 * A u 、A g 单位为g 该矿石中金属矿物含量较少，约占填隙物1 0 ％ 以下，占矿石总量的2 ％左右。主要由孔雀石、黄 收稿日期2 0 0 9 - ．- 0 3 0 9 作者简介毛索荣 1 9 7 9 一 ，女，安徽萧县人，助理工程师。 表2原矿铜物相分析结果 T a b l e2A n M y s i sr e s u l t so fc o p p e rp h a s eo fr u n - o f - m i n eo r e ％ 塑型塑塞篁些塑笙鱼篁些塑堕垡塑垦塑 含量 1 ．6 60 ．0 6O ．2 11 ．9 4 分布率8 5 ．5 73 ．0 911 ．3 41 0 0 ．0 铜矿、斑铜矿、铜蓝、黄铁矿和褐铁矿组成。 孔雀石多以细粒集合体呈片状、细脉状分 布，分布较广泛。孔雀石粒度多为一0 ．0 1 r a m ，部分 孑L 雀石集合体被非金属矿物包裹。孔雀石约占矿石 总量的l ％一2 ％。 黄铜矿少量，多呈它形粒状，粒度较小，多 为0 ．0 1 0 ．0 5 r a m ，多独立存在并被非金属矿物包 裹，黄铜矿分布不均匀。 斑铜矿少量，呈它形粒状集合体，粒度 - 0 ．I m m ，多为0 ．0 2 0 ．1 m m ，多独立存在并被非金 属矿物包裹，少数斑铜矿与铜蓝共生；斑铜矿分布 不均匀。 铜蓝少量，多呈它形粒状及集合体状，粒度 较小，多为O ．0 1 0 ．0 3 r a m ，少量粒度一0 ．1 m m ，铜 蓝多独立存在并被非金属矿物包裹，铜蓝分布也不 均匀。 褐铁矿少量，多呈它形粒状及集合体状，粒 状者粒径较小，多为一0 ．0 3 r a m ，集合体则呈不规则 圆状、丝状、带状，分布不均匀。 黄铁矿少量，呈它形粒状及集合体状，粒度 大小不一，多为0 ．0 1 ～0 ．1 m m ，多被非金属矿物包 裹，黄铁矿多独立存在，部分黄铁矿与黄铜矿被同 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分 2 0 0 9 年第5 期 一非金属矿物包裹，黄铁矿分布不均匀。 2 浸出试验 2 ．1 酸浸法 用稀硫酸作浸出剂处理硅酸盐型的难选氧化铜 矿石。试验样5 0 9 ，人浸粒度～l m m ，液固- - 4 1 ， 硫酸浓度5 ％和1 0 ％，搅拌浸出a , t f 日- J 为6 h 。经洗涤 过滤后，当硫酸浓度为5 ％时，铜的浸出率为7 3 ．6 9 ％， 浸渣中铜的含量为0 ．6 0 ％；硫酸浓度为1 0 ％时，铜 的浸出率达9 1 ．4 4 ％；浸渣中铜的含量为0 ．2 0 ％， 说明酸浸的效果较好。 2 ．2 氨浸法 主要利用铜矿物与氨生成铜氨络合物进人溶 液，进而达到分离出铜矿物的目的。试验样5 0 9 ， 人浸粒度一1 m m ，液固 4 1 ，氨水2 0 m l ／L ，碳酸 氢铵浓度1 0 ％，搅拌浸出时间为2 4 h 。经洗涤过滤 后可知氧化铜矿物的浸出率为6 8 ．5 1 ％。浸渣中铜 矿物品位为0 ．6 2 ％。 由试验结果可以看出氨浸法对该氧化铜矿有一 定的效果，但不如酸浸的好。 3浮选试验 原矿试样磨至一7 4 ／x m 占8 0 ％的细度时，采用两 次粗选、两次扫选、一次精选、尾矿进行再磨再选 的工艺流程方案，可以获得产率为8 ．0 8 ％、铜品位 为1 7 ．1 3 ％、回收率为6 9 ．2 1 ％的铜精矿，尾矿中铜 的含量可以降到0 ．6 7 ％。所采用的药剂有p H 调整 剂石灰、抑制剂水玻璃、活化剂D Z 一6 0 2 和硫化钠 以及捕收剂为D Y 、丁基黄药和异戊基黄药的混合 捕收剂。 3 ．1 磨矿细度的确定 磨矿是选矿流程中的一个重要环节，磨矿细度 的合适与否直接影响到选别指标的好坏。由于该矿 石中氧化铜矿物的嵌布粒度比较细，而且部分被非 金属矿物包裹。要求的磨矿细度势必会比较高。 图1 为该氧化铜矿粗选磨矿细度试验结果，从 图1 可以看出，随着磨矿细度的增加，铜品位先上 升后趋于平缓。即随着磨矿细度的增加，当磨矿细 度大于8 0 ％一7 4 1 x m 后，铜矿品位变化不大，且铜 矿物回收率有所下降。故综合考虑磨矿成本等因 素，选定最终磨矿细度为8 0 ％一7 4 1 x m 。 3 ．2 水玻璃用量试验 从前面的原矿性质中我们可以看出，该氧化铜 矿石中含有大量的石英以及相当一部分的黏土矿 磨矿细度／- 7 4 N m ％ 图1 磨矿细度试验结果 F i g ．1 T e s tr e s u l t sf o rg n n d i n gf i n e n e s s 1 一品位；2 一回收率；下同 蓦 略 术 旃 督 回 水玻璃N l ／ g - t 。 图2 水玻璃用量试验结果 F i g ．2 T h ee f f e c to fd o s a g eo fN a 2 S i 0 3 物，在浮选过程中加入水玻璃既能很好地抑制石 英，又能起到分散矿泥的作用。 从图2 可看出，随着水玻璃用量的增加，铜粗 精矿的品位不断增加，同时铜的回收率也呈明显上 升趋势；当水玻璃用量为3 0 0 9 ／t 时，铜精矿的品位 为1 1 ．3 2 ％，继续增加水玻璃用量，铜精矿品位略 有下降。而铜粗精矿的回收率下降较为明显。综合 考虑，选用水玻璃用量为3 0 0 9 ／t 。 3 ．3 活化剂D Z 一6 0 2 用量试验 考虑到矿石中含有一部分硫化铜矿物，为避免 因大量硫化钠的加入而可能对其产生的抑制作用， 因此，将铜粗选作业分两步进行，首先在不硫化时 进行以硫化铜矿物为主的浮选，然后进行氧化铜矿 物的硫化浮选。D Z 一6 0 2 为氧化铜矿物的高效活化 剂，配合硫化钠组合使用能增加氧化铜矿物表面的 疏水性，从而使氧化铜矿物比较容易被浮选。在粗 选磨矿细度一7 4 1 x m 占8 0 ％的条件下，进行活化剂 D Z 一6 0 2 的用量试验，试验结果见表3 。 由表3 可以看出，随着活化剂D Z 一6 0 2 用量的 万方数据 2 0 0 9 年第5 期 毛素荣等活化剂D Z 一6 0 2 在某氧化铜矿选矿试验中的应用 4 9 表3活化剂D Z 一6 0 2 用量试验结果 T a b l e3T h ee f f e c to fd o s a g eo fa c t i v a t o rD Z - 6 0 2 ％ 不断增大，铜粗精矿品位不断增加，而回收率先增 大后减小。综合考虑各项选别指标及选矿成本等因素， 最终确定粗选活化剂D Z 一6 0 2 用量为4 0 0 0 2 0 0 0 9 ／t 为宜。 3 ．4 硫化钠用量试验 在浮选氧化铜矿石时，不可避免地要加入硫化 钠、硫氢化钠等硫化剂。而硫化钠是氧化铜矿的有 效活化剂，但是当矿浆中有过剩的H S 一时，不仅对 硫化铜起抑制作用，而且对被硫化过的氧化铜也起 抑制作用[ 3 】。因此，硫化钠用量范围的宽、窄对 氧化铜矿工业生产就显得尤为重要。很显然，该 范围越宽，在生产过程中最佳指标和浮选操作越 稳定。 邃 趔 Ⅱ暑 硫化钠用量／i s t 4 图3 硫化钠用量试验结果 F i g ．3 T h ee f f e c to fd o s a g eo fN a 2 S 由图3 结果可知，随着硫化钠用量的增加，铜 粗精矿的品位呈持续降低趋势，而回收率先升高后 降低。考虑选别指标确定硫化钠用量为8 0 0 9 ／t 。 3 ．5 尾矿再磨再选试验 由于铜矿物的嵌布粒度比较细，黄铜矿、铜蓝 表4闭路试验结果 T a b l e4 T h er e s u l t s o fc l o s e dc i r c u i tt e s to ff l o t a t i o n ％ 原矿 药剂用鼍卧 尾矿 图4 闭路试验流程 F i g ．4 T h ef l o w s h e e to fc l o s e dc i r c u i tt e s to ff l o t a t i o n 和斑铜矿粒度多为0 ．0 1 0 ．0 5 r a m ，铜矿物彼此共生 并被非金属矿物包裹，所以浮选尾矿中铜含量比较 万方数据 5 0 有色金属 选矿部分2 0 0 9 年第5 期 高。为了降低尾矿中铜的含量，所以进行了尾矿再 磨再选试验，经过一系列的探索和条件试验，最终 采用再磨细度为4 5 “m 占9 7 ％。 3 ．6 闭路试验 在条件试验确定的最佳工艺流程及条件下，进 行该氧化铜矿石的闭路试验，闭路试验工艺流程及 条件见图4 ，试验结果列于表4 。 4 结语 1 试验对西藏某氧化铜的矿石性质及选矿工 艺流程进行了详细的研究。该氧化铜矿石主要有用 组分为铜和银，试样铜品位为1 ．9 4 ％，银品位为 1 9 9 ．4 9 ／t 。该试样矿物组分及结构构造较为复杂， 铜矿物主要为孔雀石、黄铜矿、斑铜矿和铜蓝， 它们的嵌布粒度比较细而且部分被非金属矿物包 裹；脉石矿物有方解石、石英、斜长石及黏土等， 部分斜长石黏土化蚀变。由于该铜矿含泥较高， 且氧化铜的嵌布粒度比较细，因此该铜矿属难选 氧化铜矿。 2 由于该氧化铜矿中的脉石矿物为硅酸盐， 钙、镁碳酸盐含量不高，对一l m m 的原矿分别进行 了氨浸和酸浸试验。原矿经过2 4 h 的氨盐与氨水 的浸出，铜的浸出率为6 8 ．5 1 ％；采用1 0 ％的稀 硫酸浓度进行酸浸，浸出6 h 后，铜的浸出率达 9 1 ．4 4 ％，浸渣中铜的含量为0 ．2 0 ％。酸浸的效果比 较好，而且酸的浓度也不高，表明该氧化铜矿适宜 酸浸法。 3 虽然该氧化铜矿适宜于酸浸，但由于受到 当地的条件限制，本次研究主要选用浮选的方法进 行选矿研究。本次试验添加了氧化铜矿物的高效活 化剂D Z 一6 0 2 配合硫化钠组合使用，增加氧化铜矿 物表面的疏水性，从而使氧化铜矿物比较容易被浮 选。本次试验还选用了一种氧化铜矿的高效捕收剂 D Y 配合丁基黄药和异戊基黄药组合使用，提高其 捕收能力。通过试验取得了较适合西藏地区条件及 矿石性质的理想指标。 参考文献 [ 1 ] 王双才，李元坤，史光大．氧化铜矿的处理工艺及其 研究进展[ J ] ．矿产综合利用．2 0 0 6 ， 2 3 7 3 9 ． [ 2 ] 赵涌泉．氧化铜矿处理[ M ] ．北京冶金工业出版社1 9 8 2 ． [ 3 ] 胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社1 9 9 2 ． A P P L I C A T I O NO FA C T I V A T o RD Z - 6 0 2I NE X P E R I M E N T A LR E S E A R C HO N M I N E R A LP R o C E S S I N G0 FS O M E0 X I D EC O P P E R M A OS u r o n g ，I “ A N GX i a o j u n ，X uH u a i c h u a n ，Z H A N GC a i x u e ，W a n gJ u n C h e n g d uM i n e r a lR e s o u r c e sT e x t i n gC e n t e ro fM i n i s t r yo fL a n da n dR e s o u r c e s ，C h e n g d u 6 1 0 0 8 1 ，C h i n a A B S T R A C T T h ep a p e rd e s c r i b e sm i n e r a lc o m p o s i t i o na n dn a t u r eo fs o m eo x i d e c o p p e r i nT i b e t ．F o rt h en a t u r eo f o r e ，l e a c h i n ga n df l o t a t i o na r eu s e di n t h i s t e s t ．I nt h ef l o t a t i o nc i r c u i t ，s e l e c t i o no f h i i g ha c t i v a t o rD Z - 6 0 2 u s e di nc o m b i n a t i o nw i t hs o d i u ms u l f i d et oi n c r e a s et h eo x i d e c o p p e r o nt h es u r f a c eo f h y d r o p h o b i c m a t e r i a l ，h a so b t a i n e dt h ev e r yg o o dc l a s s i f i c a t i o ne f f e c t ．T h ei n d e x e sf r o mc l o s e dc i r c u i tf l o t a t i o np i l o tt e s t a r e c o n c e n t r a t eg r a d eo fc o p p e ro r ei s17 ．13 ％，c o n c e n t r a t er e c o v e r yo fc o p p e ro r e6 9 ．21 ％，s i l v e rc o n t e n t 18 2 2 9 ／tf o rc o n c e n t r a t eo f c o p p e r ． K e yw o r d s a c t i v a t o rD Z - 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