某铜锑锌硫化矿选矿试验研究.pdf

2 4 有色金属 选矿部分 2 0 1 0 年第6 期 某铜锑锌硫化矿选矿试验研究 倪章元L 2 ，肖丽2 1 ．中南大学资源加工与生物工程学院，长沙4 1 0 0 8 3 ；2 ．黄沙坪铅锌矿，湖南桂阳4 2 4 4 2 1 摘要西南某铜锌矿伴生银、锑，原试选指标只产出锌精矿产品，且回收率不理想，通过预除铜离子。对抑制剂 进行优化组合，合理选择捕收剂和流程结构。有效解决了铜锌分离的问题，取得了铜精矿品位1 7 ．2 5 ％、回收率6 6 ．7 2 ％， 锌回收率9 5 ．4 3 ％，银计价回收率8 4 ．2 7 ％的优异指标。并且工业化一年来指标稳定。 关键词铜锌分离；抑制剂；捕收剂 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 4 ；T D 9 5 2 ．3 文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 0 0 6 - 0 0 2 4 - 0 4 西南某铜锑锌银硫复杂多金属硫化矿原矿价值 高，但有用矿物之间共生关系复杂，原矿中含一定 量的次生铜矿物，铜、锌分离难度大，几次试验选 矿指标都不理想，仅得到锌产品，本次试验的重点 是进行铜锌分离。 铜锌硫化矿石多产于矽卡岩型、热液型或热液 充填交代型矿床中。其矿物组成较为复杂，难以分 离的原因较多。一般而言，铜锌硫化矿物难以分离 的原因主要有 1 在高温热液型的铜锌硫化矿 石中，铜矿物往往呈细粒或微细粒浸染状态存在于 闪锌矿中。 2 受活化后闪锌矿与铜矿物的可浮 性相似，使得铜锌分离困难。许多金属离子都能活 化闪锌矿，如铜、铅、汞等金属离子。对铜锌矿物 而言，由于矿石在开采、运输、储存以及磨矿过程 中产生次生铜矿物，使闪锌矿受到活化，造成铜锌 矿物分选难度加大。 3 硫化矿物间可浮性交错 差异的影响。复杂硫化矿中有可浮性好的铜矿物， 也有可浮性较差的铜矿物，即使同一种矿物，由于 其受氧化、变质以及表面污染等因素的影响，其可 浮性有较大差异；同样锌矿物也存在易浮和难浮的 差异。这样各种矿物可浮性交错而造成铜锌分离困 难。 4 铜锌矿物中含有大量的黄铁矿和磁黄铁 矿及矿泥，因此浮选方法和药剂制度也是影响铜锌 分离的因素。 加强铜锌硫化矿物分选的主要措施有 1 加强矿石工艺矿物学研究，查清铜锌矿物嵌布关系 与嵌布特征。 2 合理控制磨矿分级作业，为铜 收稿日期2 0 l 啡2 2 作者简介倪章元 1 9 6 9 一 ，男，湖南澧县人，高级工程师，在读博士。 锌矿物分离提供适宜的单体解离度。 3 捕收剂 的选择，硫化矿的捕收剂种类较多。由于硫化铜矿 物通常天然可浮性较好，一般使用选择性好、用量 少的捕收剂，如黄原酸酯类、硫氮酯类、硫氨酯类 等。 4 铜锌硫化矿物分离的方法有抑锌浮铜法 和抑铜浮锌法。其中铜锌分离的药剂制度一直是选 矿工作者普遍研究和关注的焦点。 1 原矿性质 原矿含铜、锡、锌、银等多种金属元素，见表1 。 表l 原矿多元素化学分析结果 T a b l el T h ec h e m i c a la n a l y s i sr e s u l t so fr u r v o f _ m i n eo r e ％ 元素C uS bZ nSA s A g P b 质量分数0 ．6 2 0 ．6 79 ．7 93 4 ．9 40 ．6 4 3 0 9 ／t 0 ．0 9 由表1 结果可见，矿样中有价元素为铜、银、 锌、锑，主要回收矿物为铜矿物和锌矿物，且银含 量高达4 3 0 9 ，t ，具有很高的综合回收价值，铜锌分 离是本研究的重点；另外，矿样中砷含量超标，如 何降低产品中的砷含量，将成为该试验的焦点和难 点；除此之外，由于铜、锑金属矿物物理化学性质 相近，分离铜和锑也将给试验带来困难。但业主提 出铜锑混合精矿有销路，由于时间关系暂不考虑。 2 选别条件的确定 因没有详细的工艺矿物学研究，首先进行了部 万方数据 2 0 1 0 年第6 期 倪章元等某铜锑锌硫化矿选矿试验研究 2 5 分探索试验，结果表明铜锑部分混浮再选锌的流程 比较适合该矿，然后从磨矿细度、捕收剂、p H 值、 抑制剂、流程结构等方面进行条件试验。 2 ．1 磨矿细度试验 试验考察了磨矿细度对铜锌互含的影响以及有 价金属在尾矿中的损失率。试验结果见表2 。 由试验结果可以看出，适当细磨有利于提高铜 的回收率，为便于工业化实施，建议一段磨矿尽量 提高磨矿细度，可考虑采用两段分级，保证磨矿细 度一7 4 m 8 0 ％以上。 表2 磨矿细度试验结果 T a b l e2T h er e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t％ 2 ．2 捕收剂种类试验 试验分别考察了捕收剂丁基铵黑药、S N 一9 、 Z 一2 0 0 以及乙基黄药对有用元素的捕收情况。结果 表明，丁基铵黑药、S N 一9 捕收能力强，铜回收率 高，同时铜精矿含锌也高；Z 一2 0 0 捕收能力较弱， 但对铜有一定的选择性；添加适量乙基黄药所得指 标最理想。 2 3 抑制砷试验 由以上结果可见开路铜精矿砷的含量超标，对 铜精矿质量与销售产生影响。为此，试验考察了除 砷可行性。 试验分别采用了石灰 硫化钠法、石灰 漂白粉 法、石灰 铵盐法以及腐殖酸钠和水玻璃组合药剂 法，对砷进行抑制，试验结果见表3 。 表3抑制剂试验结果 T a b l e3 T h er e s u l t so fd e p r e s s a n t st e s t ％ 由表3 可以看出，添加该三种抑制剂对砷的影 响很小，与前面所作的结果没有太大的区别。但是 对铜精矿的质量及铜中含锌还是有明显的影响的， 从表3 看出石灰加组合药剂对提高铜质量最有效， 而且在其影响下锌的损失也最小，石灰加硫化钠效 果也不错，为尽量简化药剂制度，我们选择石灰加 硫化钠法。 2 。4 石灰用量试验 ．为加大对闪锌矿的抑制，试验增加抑制剂 Z n S O 。和N a S O ，的用量，扫选补加少量N a C N ，考 察石灰用量对锌走向的影响。 万方数据 2 6 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第6 期 由试验结果可知，石灰用量对锌走向影响不 大；但是从铜精矿的产率方面可以看出，不加或添 加过少铜产率就会过高，硫上浮量过大，而从前面 试验总结可知，石灰用量过大铜精矿含锌会较高， 因此，石灰不宜过大，p H 9 1 0 为宜。 2 ．5 流程结构及闭路探索 根据以上开路试验药剂条件，探索闭路试验， 考察最终精矿的金属含量分布情况。第一次试验结 果铜精矿中含锌较开路大幅升高，我们又对流程结 构进行了调整，将精选改为开路，试验结果见表4 。 表4探索闭路试验结果 T a b l e4 T h er e s u l t so fe x p l o r a t o r yc l o s e d - c i r c u i tt e s t ％ 表5 T a b l e5 由表4 结果可看出，锌精矿最终产品合格，但 铜精矿品位较低，回收率也不高，同时含锌过高， 为1 9 ．7 4 ％，对此，需要逐步调整药剂用量，加大 对闪锌矿的抑制。 3 闭路验证试验 根据前面所做试验得出的结论，加强闪锌矿的 抑制效果，进行闭路验证试验，试验结果见表5 ， 流程见图1 。， 由表5 结果可以看出，经过闭路试验，最终铜 精矿品位与回收率分别为1 5 ．2 7 ％、6 0 ．0 8 ％，其中 含锌1 2 ．1 7 ％，略为偏高，含砷较高，为3 ．2 1 ％， 从铜精矿颜色判断，怀疑是含砷黝铜矿。分选较 难，而含银更是高达1 3 0 2 0 9 ／t ；最终锌精矿品位与 回收率分别为4 9 ．9 1 ％、9 4 ．1 7 ％，其它有害元素含 量较低，产品基本合格；且尾矿含硫为3 5 ．2 ％，占 闭路试验结果 T h er e s u l t so fc l o s e d - c i r c u i tt e s t ％ 有率为7 1 ．6 4 ％， 在上述试验的基础上，我们降低粗选石灰用 量，由过去的3 0 0 0 9 ／t 降为2 0 0 0 9 ，t ，同时加大铜精 选石灰量，由5 0 0 9 ／t 增加为1 0 0 0 9 ／t ，考察可否降 低铜精矿中锌的含量。试验结果见表6 。 由表5 和表6 结果比较看出，改变石灰添加量 后，铜精矿品位和回收率都有所提高，其值分别为 1 7 ．2 5 ％和6 6 ．7 2 ％，最终锌精矿品位和回收率分别 为4 9 ．5 4 ％和9 5 ．4 3 ％，指标比较理想，由此可知降 低粗选石灰用量、加大铜精选石灰量的方案是可行 的。试验也基本达到委托方对产品质量的要求。 4 结论 1 从矿石外观看矿物结构构造，属细粒浸染 矿石，从磨矿细度及分离试验结果看，有用矿物之 间共生关系密切，特别是铜与锌、砷、锑，分离效 果不理想，疑为不能单体解离，或为类质同象等不 能用机械方法分离。所以该矿样属难选多金属矿。 2 从原矿多元素分析结果看，矿石中主要有 价元素为铜、锌、银、锑、硫，有害元素为砷。主 要回收矿物为铜矿物、锌矿物，银伴生回收到铜精 万方数据 2 0 1 0 年第6 期倪章元等某铜锑锌硫化矿选矿试验研究 2 7 原矿 铜精矿 图l闭路工艺流程和条件 F i g 。1 T h ef 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 矿、锌精矿中；锑含量较低，同时其可浮性与铜矿 物较接近，暂时将其富集到铜矿物中。 3 原矿含硫高达3 4 ％，原则流程只能选择优 先或部分混浮。同时试验表明铜精选闭路 中矿顺 序返回 则铜锌互含高，为此我们将流程结构调整 为精选开路，铜精矿含锌大大降低。 4 经反复试验，在石灰调浆的弱碱性条件下， 采用铜锑部分混浮、加强抑锌的工艺流程。选铜捕收 剂采用捕收能力稍弱的乙基黄药混合选择性较好的z - 2 0 0 ，而选锌则采用捕收性能相对较强的丁基黄药作 捕收剂。浮选流程为选铜作业四次精选、一次扫选， 选锌作业一次精选、一次扫选。通过闭路试验，最终 获得比较满意的结果铜精矿品位和回收率分别为 1 7 ．2 5 ％和6 6 ．7 2 ％，精矿含锌和砷稍微超标；锌精矿 品位4 9 ．5 4 ％ 仅一次精选，还有提升空间 ，回收 率达9 5 ．4 3 ％，锌精矿互含达标；同时尾矿含硫超过 3 5 ％，互含也未超标，为合格硫精矿。 参考文献 [ 1 ] 于雪．铜锌硫化矿难以分离的可能原因及鳃决途径E J ] ． 国外金属矿选矿，2 0 0 4 9 4 8 ． [ 2 ] 李亚珍．致密块状铜锌黄铁矿矿石的选矿1 艺[ J ] ．有色 金属 选矿部分 ，1 9 8 4 1 1 - 5 ． [ 3 ] 朱玉霜，朱建光．浮选药剂的化学原理[ M ] ．长沙中南 工业大学出版社。1 9 8 7 ． [ 4 ] 王淀佐．浮选药剂作用原理及应用[ M ] ．北京冶金L 业出 版社．1 9 8 2 ． [ 5 ] 胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金。T 、业出版社，1 9 8 2 ． [ 6 ] H H 马克西莫夫．在萨费诺夫斯克矿床铜锌矿石浮 选工艺制定时应用有效的药剂[ J ] ．圈外金属矿选矿。 2 0 0 2 2 2 5 2 8 ． M I N E R A LP R O C E S S I N GS T U D YO FC E R T A I NC l 卜S b - Z I 卜S U L P H U Ro R E N IZ h a n g y u a n l 一。X I A OL 护 1 ．C e n t e rS o u t hU n i v e r s i t y ，C h a n g s h a4 1 0 0 8 3 ，C h i n a ；2 ．H u a n g s h a p i n gL e a d - z i n cM i n e ， G u i y a n gH u n a n4 2 4 4 2 1 ，C h i n a A B S T R A C T T h eo n l yp r o d u c to fac o p p e rz i n cd e p o s i tt h a ta s s o c i a t e dw i t hs i l v e ra n da n t i m o n yw a sz i n cp r o d u c ta n d t h er e c o v e r yo fi tw a sn o tv e r y s a t i s f i e d ．T h r o u g hp r e - r e m o v a lo fC u “，o p t i m i z a t i o no fd e p r e s s a n t s ，a n d r e a s o n a b l es e l e c t i o nf o rc o l l e c t o ra n d p r o c e s s i n gf l o w s h e e t ，t h es e p a r a t i o no fc o p p e ra n d z i n cc a nb e a c h i e v e ds u c c e s s f u l l y ．T h ef l o t a t i o nr e s u l t si s 鹊f o l l o w i n g s c o p p e rc o n c e n t r a t ew i t hc o p p e rg r a d eo f1 7 ．2 5 ％ a n dr e c o v e r yo f6 6 ．7 2 ％；z i n cr e c o v e r yo f9 5 ．4 3 ％；s i l v e rr e c o v e r yo f8 4 ．2 7 ％．T h ef l o t a t i o ns y s t e mi ss t a b l e i no p e r a t i o ni nn e a r l yo n ey e a r ． K e yw o r d s s e p a r a t i o no fc o p p e ra n dz i n c ；d e p r e s s a n tc o l l e c t o r 万方数据