某复杂多金属硫化矿浮选柱半工业试验研究.pdf

2 0 1 1 年第5 期有色金属 选矿部分3 1 D O I 1 0 ．3 6 3 9 ／j ．i s s n l 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 11 ．0 5 ．0 0 9 某复杂多金属硫化矿浮选柱半工业试验研究 邓小伟，王大鹏，程敢 中国矿业大学化工学院。江苏徐州2 2 1 0 0 8 摘要针对某复杂多会属硫化矿进行了选矿T 艺试验研究。试验结果表明。采用一次粗选、两次精选流程，通过旋 流静态微泡浮选柱部分优先选铜半丁业试验可以得到铜品位1 8 ％、回收率5 0 ％，金、银品位分别达到6 0 出、60 0 0 鲈、 回收率5 0 ％的指标。 关键词工艺流程；部分优先选铜；旋流静态微泡浮选柱 中图分类号T D 4 6 5 ；T D 9 5 2 ．1 T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3 i 文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 1 0 5 0 0 3 1 - 0 3 P i l o tT e s tS t u d yo nF l o t a t i o nC o l u m nf o raC o m p l e xM u l t i - m e t a lS u l p h i d eO r e D E N GX i a o w e i ，W A N GD a p e n g ，C H E N GG a n S c h o o lo fC h e m i c a lE n g i n e e r i n ga n dT e c h n o l o g y ，C h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n ga n d T e c h n o l o g y ，X u z h o uJ i a n g s u2 2 10 0 8 ，C h i n a A b s t r a c t P i l o tt e s ts t u d yo nm i n e r a lp r o c e s s i n go fac o m p l e xm u l t i - m e t a ls u l p h i d eo r ei sc o n d u c t e d ． T h er e s u l t ss h o wt h a tt h ep r o c e s so fs i n g l e - s t a g er o u g h i n ga n dt w o - - s t a g ec l e a n i n gb yu s i n gt h em i c r o - b u b b l e c o l u l n nf l o a t a t i o nt os e l e c tc o p p e rp r e f e r e n t i a l l yc a no b t a i nc o p p e rc o n c e n t r a t ew i t hg r a d eo f18 ％a n dr e c o v e r y r a t eo f5 0 ％．M e a n w h i l ei tc a no b t a i ng o l da n ds i l v e rw i t hg r a d eo f6 0g ／ta n d60 0 0 矿r e s p e c t i v e l ya tr e c o v e r y r a t eo f5 0 ％． K e yw o r d s p r o c e s sf l o w s h e e t ；c o p p e rs e l e c tf i v ef l o t a t i o n ；m i c r o - b u b b l ec o l u m nf l o a t a t i o n 多金属硫化矿一直是国内外选矿界研究的重 点，主要金属与黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿 等矿物共、伴生就属于其中典型的一类。由于它们 之间相互包裹，嵌布粒度较细，交代复杂，几种矿 物之间往往具有相似的可泽陛，而造成这类矿物分 选、分离难度较大。 一般这类矿物分选主要有混浮铜铅锌分离、 优先选铜一单一浮选铅锌分离、部分优先选铜一 混浮铜铅锌分离等方法。根据不同矿的矿物组成 不同，流程和药剂制度会有一定差别。 福建某银多金属矿处理能力7 5 0t ／d ，原矿以 银 品位1 0 0 卧 为主、共生金 品位lg ／t ，伴 生铜 0 ．1 8 ％ 、铅、锌等元素，属于典型的复杂多 金属硫化矿。为了进一步提高企业经济效益，减小 氰化对环境的压力，对现有铜金银混浮一混合精 矿浸金银一浸出尾矿选铜硫的工艺进行了探索和 改进。 1矿石性质 原矿金属矿物约占5 ％，主要有黄铁矿、黄铜 矿、闪锌矿、方铅矿、金银矿、辉银矿等；脉石矿物 约占9 5 ％，主要为石英和绢云母，少。量碳酸盐、黄玉、 表l 试样化学多元素分析结果 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 a n - o f - m i n eo r e，％ 成分C uP bZ nA sSF eC a O M g OA J 2 0 3 S i 0 2K 2 0 N a 2 0M n O P 扣5r i 0 2A u A g 质琏分数0 ．1 4O ．1 1O ．1 5 o ．0 12 ．1 72 ．2 2 O ．1 2O ，2 46 ．7 68 2 ．3 22 ．4 20 ．0 40 ．0 6O ．0 4O ．1 11 ．5 7 1 8 1 ．4 注A u 、A g 单位为g ，下同。 基金项目“十一五”因家科技支撑计划重点项目 2 0 0 8 B A D 3 l B 0 1 收稿1 3 期2 0 1 0 1 2 2 5 修回日期2 0 1 卜 6 2 0 作者简介邓小伟 1 9 8 4 一 ．男，江苏徐州入，在读博士研究生。 万方数据 ，3 2 有色金属 选矿部分2 0 1 1 年第5 期 绿泥石等，副矿物有金红石、磷灰石、锆石等。 2 试验方案确定 随着选矿技术的发展，浮选柱已经越来越多地 应用于金属矿，特别是有色金属硫化矿。浮选柱在 短流程下提高精矿品位的作用是显而易见的，近年 来以旋流静态微泡浮选柱 F C S M C 为代表的柱浮 选技术趋于成熟，所以在实验室试验基础上决定采 用该浮选柱作为分选设备进行半工业试验探索。 2 ．1 浮选试验工艺流程探索 鉴于目前混浮精矿量大，后续氰化作业负担 重，不仅使氰化物 剧毒 使用量增大，而且由于 铜、铅、锌的存在，影响了氰化后贵金属的品位。 考虑在氰化作业之前采用部分优先选铜工艺选出一 部分铜和高品位的金银，然后再混浮拿出金银和铅 锌，最后对混浮精矿进行氰化，而高金银的铜精矿 可以作为最终产品。 原矿经磨矿后细度为一7 4 “m 占7 5 ％，用硫氨 酯 代号Z 一2 0 0 作为铜的捕收剂，用亚硫酸钠、 硫酸锌和羧甲基纤维素 钠 C M C 组合抑制铅、 锌。用F C S M C 0 4 0 0m m 进行一段粗选单因素 条件试验，各药剂用量条件试验如下 2 ．1 ．1 处理量试验 表2处理量试验结果 T a b l e2R e s u l t so fc a p a c i t y 处理量／ k g h - I 5 0 06 0 07 0 08 0 09 0 010 0 0 铜回收率／％2 3 ．3 5 2 8 ．1 52 8 ．2 17 2 ．5 65 6 ．2 85 6 ．2 3 用一段粗选流程探索处理量试验，可见当浮选 柱给料量为8 0 0k s ／h 时铜的品位和回收率分别为 1 0 ．7 3 ％和7 2 ．5 6 ％，效果最好。 2 ．1 ．2 捕收剂用量试验 表3Z - 2 0 0 用量试验结果 T a b l e3R e s u l t so fZ - 2 0 0c o n s u m p t i o n 型旦里坚 旦垫 Q兰鱼 铜品位，％ 1 0 ．3 11 0 ．7 3l O ．8 29 ．7 5 铜回收率，％4 3 ．1 9 7 2 ．5 67 2 ．5 67 5 ．3 9 用Z 一2 0 0 作为铜的捕收剂，进行了捕收剂用量 试验，数据显示Z 一2 0 0 用量为3 0 趴时，铜的品位 和回收率都达到较为理想的值。 2 ．2 抑制剂用量试验 2 ．2 ．1 粗选p H 值的确定 理论认为针对硫化矿优先选铜，抑制硫 黄铁 矿 、铅、锌时矿浆p H 值在碱性条件能达到理想 的结果，实验室试验显示当粗选和一段精选p H 值 在1 0 ～1 1 时效果最好，因此根据现场实际生产经验 用C a O 作为p H 值调整剂并对黄铁矿抑制，以达到 进一步提高铜的品位和回收率的目的，C a O 用量为 1 ．0 k g ／t 。 2 ．2 ．2 粗选抑制剂条件试验 在确定了处理量、捕收剂用量和p H 值的前提 下，对粗选抑制剂用量进行了探索试验。 原矿 处理量8 0 0k 西m 变 变 精矿尾矿 图1 粗选抑制剂试验流程 F i g ．1R o u g h i n gf l o w s h e e to fr o u t h i n gd e p r e s s a n t c o n s u m p t i o n 表4粗选抑制剂用量试验结果 T a b l e4 R e s u l t so fr o u t h i n gd e p r e s s a n tc o n s u m p t i o n 数据显示，一段粗选流程下，抑制剂用量偏小 的情况下可也得到较高品位的铜精矿，但回收率不 好，并且精矿中铅、锌的品位偏高。当N a S O Z n S O C M C 用量为10 0 0 5 0 0 5 0g ／t 时，铜精矿品 位和回收率都较为理想，并且铅锌抑制的较好，可 以通过多段精选再提高铜精矿品位。 2 ．2 ．3 一段精选抑制剂条件试验 试验采用F C S M C 0 4 0 0h i m 作为粗选设备， F C S M C 中2 5 0l i u n 作为一段精选设备。粗选操 万方数据 2 0 11 年第5 期邓小伟等某复杂多金属硫化矿浮选柱半工业试验研究3 3 作条件和药剂制度维持以上条件试验最佳条件处理 量8 0 0k g h ，粗选C a O10 0 0g ／t 、Z - 2 0 03 0g ／t 、 N a E S 0 3 Z n S 0 4 C M C 用量为10 0 0 5 0 0 5 0g ／t 。 精选一p H 值维持在1 0 左右，需要补加2 0 0 g ／tC a O ，N a 2 S 0 3 Z n S 0 4 C M C 为变量，结果见表5 。 表5一段精选抑制剂用量试验结果 T a b l e5R e s u l t so fd e p r e s s a n tc o n s u m p t i o ni ns i n g l e - s t a g e 表5 结果显示，当N a 2 S 0 3 Z n S 0 4 C M C 为5 0 0 2 5 0 4 0g ／t 时铜的品位和作业回收率较为理想，同 时金、银也能达到较高的品位，铅锌抑制得较好。 2 ．2 ．3 一次粗选、两次精选开、闭路流程 分别采用F C S M C 鳓0 0m l n 、F C S M C q b 2 5 0m l n 和F C S M C q 2 0 0m m 依此作为粗选和两段精选设备， 探索一次粗选、两次精选工艺。工艺流程如图2 所示。 原矿 10 0 0 5 0 0 5 0 计 精矿精选二尾矿 图2 一次粗选、两次精选开路试验流程 F i g ．2 F l o w s h e e to fs i n g l e s t a g er o u g h i n ga n d t w o - s t a g ec l e a n i n go p e n - c i r c u i tt e s t 表6一次粗选、两次精选开路试验结果 T a b l e6 R e s u l t so fs i ng l e - s t a g er o u g h i n ga n dt w o - s t a g ec l e a n i n go p e n - - c i r c u i tt e s t ／％ 产品名称1 _ 夏_ J 鼍譬_ i 可铜回收率 表6 结果表明，一次粗选、两次精选开路流 程可得到铜品位2 4 ％左右，金品位2 0 0g ／t ，银品 位60 0 0g ／t 以上的良好指标。有很大一部分铜、 金、银富集到粗选阶段以后，这对闭路稳定试验提 供重大支持。 3 闭路稳定试验 在开路试验基础上进行了一次粗选、两次精选 闭路稳定试验，试验结果见表7 。 表7一次粗选、两次精选闭路试验结果 T a b l e7R e s u l t so fs i n g l e - - s t a g er o u g h i n ga n dt w o - s t a g ec l e a n i n gc l o s e d - - c i r c u i tt e s t 肠 班次兰篙亭罴 回收率 C u A u A g 试验结果表明，一次粗选、两次精选闭路稳定 试验可得到铜品位1 9 ％左右、铜回收率大于5 0 ％、 金品位为6 0 鼽和银品位60 0 0 ～65 0 0g ／t 回收 率都达到5 0 ％ 的良好指标。用旋流静态微泡浮选 柱作为分选设备的一次粗选、两次精选部分优先选 铜工艺能取得理想的的结果，减轻氰化作业负担， 以及大大减小从氰渣中浮铜、硫的作业量，缩短作 业流程，对节能降耗也能作出突出贡献。 4 结论 1 通过旋流静态微泡浮选柱一次粗选、两 次精选部分优先选铜半工业试验，达到了铜精矿 品位1 9 ％左右，回收率超过5 0 ％；金、银品位分别为 下转第3 7 页 万方数据 2 0 1 1 年第5 期王旭等高效振动颚式破碎机 甚至造成设备损坏。目前在大多数矿山中，一般是 雇佣大量的劳动力，人工使用大锤将合金砸碎，人 工成本高，甚至招不到工人，生产效率低下，得到 的产品粒度不均，过粉碎现象严重，给企业后续加 工带来很大困难，成为困扰企业发展的难题。高效 振动颚式破碎机的出现为上述物料的处理提供了一 条新途径，它在矿山的成功应用可以说是革命性 的，因而一出现便吸引了众多厂商的兴趣，纷纷进 行参观试验。 高效振动颚式破碎机适用于破碎具有高硬度的 脆性物料及含有难破碎物质的物料，也用于其长度 与宽度之比较大的部件的处理，还用于制取细粒级 含量较低的产品。 矿石2 合金3 钢筋混凝土4 钢渣 图4 破碎效果实例图 F i g ．4 E x a m p l eo fc r u s h i n gp r o d u c t 目前，在建筑工地和钢筋混凝土制品工厂中， 积累了大量报废的和没有用上的预制板和各种制 件。由于大预制板的广泛应用，处理和回收钢筋混 凝土废料和老化件，已成为很突出的问题。面对城 市的飞速发展，大量旧建筑体的拆除，在当今强调 循环经济、资源二次利用的时代，更迫切需要对废 料进行处理 破碎及金属和混凝土的分离 ，包括 破碎大尺寸的构件，如3m x 6m 尺寸的楼板、纵 向长1 0m 的主柱和其他报废的构件，部分钢筋混 凝土构件在端部可能有弯曲的钢筋或者含有金属填 充的部分。而标准的工业生产中使用的破碎粉碎装 置无法完成对上述物体的破碎。高效振动颚式破碎 机以其良好的破碎特性，能够很好地解决目前工业 中的破碎难题，提高原材料利用效率，减少工业垃 圾的排放量。 4 结语 振动粉碎技术应用于工业生产中，已经取得了 较大的经济效益和社会效益，但利用振动粉碎技术 的发展还远未停止，随着它在工业中的推广应用， 将不断改进和完善，高效振动颚式破碎机的研究在 后人坚持不懈地努力下，其发展步伐将更快。 参考文献 [ 1 ] 张国柱振动颚式破碎机[ J ] 矿山机械，1 9 9 2 9 1 2 1 4 ． [ 2 ] 罗帆，聂鸿丽．孔祥忠振动粉磨和振动破碎技术的发 展回顾E J ] 中国水泥，2 1 3 0 9 ／4 l 4 4 ． [ 3 ] 宋方臻振动颚式破碎机振动冲击过程的动力学分析[ J ] 山东建材学院学报，1 9 9 4 ，8 1 5 3 - 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