某含硫化—氧化铜矿石的选矿试验研究.pdf

2 0 1 3 年第3 期有色金属 选矿部分 1 1 d o i 10 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．16 71 - 9 4 9 2 ．2 013 ．0 3 ．0 0 3 某含硫化氧化铜矿石的选矿试验研究 姚贵明，邓位鹏，农升勤 蒙自矿业有限责任公司，云南蒙自6 6 1 1 0 0 摘要某矿石属于金属硫化一氧化矿石，含铜、硫、砷等有用元素，原矿中铜品位为o ．4 ％一0 ．6 ％，矿石局部氧 化造成铜回收困难。本次试验的主要目的是提高该铜矿的回收率和品位。采用优先浮选流程，通过优化试验条件，最 终得到铜精矿品位1 6 ．1 0 ％、回收率为8 1 ．8 7 ％。 关键词黄铜矿；硫化矿；氧化 中图分类号T D 9 5 2 ．1文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 0 3 - 0 0 1 l 0 4 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nM i n e r a lP r o c e s s i n go faS u l f i d eO x i d eC o p p e rO r e Y A OG u i m i n g ，D E N GW e i p e n g ，N O N GS h e n g q i n M e n g z iM i n i n gL i m i t e dL i a b i l i t yC o m p a n y ，M e n g z iY u n n a n6 6 1 10 0 ，C h i n a A b s t r a c t I ti s a o r e b e l o n g i n g t o s u l p h i d ea n do x i d eo r e ，w i t ht h ev a l u a b l ee l e m e n to fc o p p e r ， s u l p h u ra n da r s e n i ci nt h eo r e 。a n dt h eg r a d eo fr a wo r e i sa b o u tO ．4 ％～0 ．6 ％，t h e c o p p e rw a s d i f f i c u l tt o b er e c o v e r e dd u et ot h eo x i d a t i o no ft h e c o p p e r m i n e r a l s ．T h er e s e a r c ht e s t sW a sc a r r i e do u tf o rt h e p u r p o s eo fi m p r o v i n gt h er e c o v e r ya n dg r a d eo ft h ec o p p e rc o n c e n t r a t e ．S e l e c t i v e f l o t a t i o nW a s a d o p t e dt o r e c o v e r yc o p p e rm i n e r a l s ，b yo p t i m i z i n gt h et e s tc o n d i t i o n s ，f i n a l l yt h ec o p p e r c o n c e n t r a t e g r a d i n g 1 6 ．1 0 ％ C uw a so b t a i n e d ，a tr e c o v e r yo f81 ．8 7 ％C u ． K e yw o r d s e h a l c o p y r i t e ；s u l f i d eo r e ；o x i d a t i o n 随着经济的发展，人类对铜金属的需求越来越 大，而随着矿石的不断开采，铜矿石资源越用越 少，铜原矿品位越来越低，而硫化一氧化低品位铜 矿石越来越普遍，因此选别此种矿物已成为一个重 要的课题[ I 引。某硫化一氧化铜矿石以黄铜矿为 主，另外还有黄铁矿以及少量的磁黄铁矿，脉石矿 物为石英、长石、方解石等。本次试验的主要目的 是在该矿石中最大限度的浮选铜，原矿黄铜矿、黄 铁矿致密共生，且原矿石受到一定氧化，泥化程度 较大，造成回收难度增加。采用优先浮选流程，优 表1 T a b l e1 化工艺条件，最终得到铜精矿品位1 6 ．1 0 ％，回收 率8 1 ．8 7 ％。 1矿石性质 1 ．1 矿石的多元素分析和物相分析 经铜的物相分析以及化学分析可知，该矿石中 主要有用矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿，脉石矿 物有石英、长石、方解石等；铜矿物中硫化铜占优 势，含量约为4 8 ．9 7 ％，其次是氧化铜为2 8 ．9 3 ％， 次生硫化铜为2 2 ．1 0 ％，可知该铜矿已在一定程度 矿石多元素分析结果 T h em u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l to fr u n - o f - m i n eo r e／％ 化学成分 c u 垒 些垫 坠 丝垄 生塑坚盟生型． 1 3 ．9 71 ．5 28 ．6 80 ．0 80 ．2 33 5 ．0 78 ．3 03 ．0 74 ．6 91 52 0 含量 0 ．4 8 1 1 单位为舭，下同。 收稿日期2 0 1 2 0 5 - 0 3修回日期2 0 1 3 - 0 3 1 5 作者简介姚贵明 1 9 8 5 一 ，男，广西贺州人，助理工程师，主要从选矿工艺方面的研究工作。 万方数据 1 2 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第3 期 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 b a s e ／％ 相别次生硫化铜原生硫化铜自由氧化铜结合氧化铜总铜 分布率 2 2 ．1 04 8 ．9 72 3 ．1 45 ．7 91 0 0 ．0 上被氧化了，此外该矿石中还有较高含量的砷。 1 ．2 工艺流程 根据矿石的化学成分分析以及铜的物相分析得 知，主要成分为黄铜矿和黄铁矿，而且原矿含硫含 砷较高，将现场采集的矿样不经过硫化以及脱泥直 接采用优先浮选工艺，其试验流程见图1 。 铜精矿中矿3 图1 试验流程 F i g ．1E x p e r i m e n t a lf l o w s h e e t 2 磨矿试验 磨矿的首要任务就是保证矿物中的有用成分单 体解离，为后续试验作准备。试验采用X M Q 型球 磨机，球磨机容积6 ．5L ，转速1 0 0r ／r a i n ；磨矿浓 度为6 5 ％，磨矿时间选择4 、5 、6 、7m i n ， 一7 4 I x m 粒级分别测得6 4 ．0 ％、7 0 ．5 7 ％、7 9 ．3 8 ％、 8 2 ．7 2 ％。为了确定较好选别效果的磨矿细度，进行 浮选试验。在优先浮选粗选、扫选时，石灰用量 3k g ／t ，亚硫酸钠用量1 0 0r ／t ，捕收剂用量为1 0 0 、 6 0 、2 0 鼽，松醇油用量4 0 、2 0 、1 0 卧，粗选扫 选p H 值控制在9 。1 0 的条件下进行。试验结果见 图2 。 由图2 可以看出，铜精矿的品位随着磨矿细度 堡 趔 碍 堡 褂 娶 回 一7 4 肛m 含量，％ 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 T 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 的增加呈先下降后上升再下降的趋势，而铜精矿回 收率呈先上升后下降的趋势，综合考虑，确定磨矿 时间为6m i n ，此时磨矿细度．7 4 m 占7 9 ．3 8 ％。 3 浮选试验 优先浮选采用一次粗选、三次精选、两次扫选 流程，粗选以及两次扫选时将p H 值控制在9 ～1 0 范围内；而三次精选试验保持矿浆p H 1 0 。粗选、 扫选采用的是容积为3L 的X F D 型单槽浮选机， 精选浮选使用容积为0 ．7L 和0 ．5L 的吊挂式X F D 型单槽浮选机。 3 ．1 粗、扫选条件试验 3 ．1 ．1 石灰用量试验 粗选、扫选时，选用石灰作p H 调整剂，将粗 选、扫选控制在p H9 ～1 0 ，此时的矿浆呈碱性。试 验条件磨矿细度一7 4I x m 为7 9 ．3 8 ％，亚硫酸钠用 量1 0 0g ／t ，捕收剂粗选、扫选用量分别为1 0 0 、 6 0 、2 0 趴，松醇油用量为4 0 、2 0 、1 0 趴，加人 石灰调节p H 值，石灰用量试验结果见图3 。 堡 遥 Ⅱ暑 冰 、 褂 擎 回 石灰用量／ k g 。t 。1 图3 石灰用量试验结果 F i g ．3 T h er e s u l t so fl i m ed o s a g et e s t 由图3 可以看到，石灰用量从2 ．0k g ／t 增加到 5 ．0k g ／t ，铜回收率先降低后升高，铜粗精矿品位 亦是同步变化先减后增，综合考虑铜粗精矿品位、 回收率，选用石灰用量4 ．0k g ／t 。 万方数据 2 0 1 3 年第3 期姚贵明等某含硫化一氧化铜矿石的选矿试验研究 1 3 3 ．1 ．2 亚硫酸钠的用量试验 亚硫酸钠与石灰组合使用是黄铁矿的有效抑制 剂，而亚硫酸钠对黄铜矿是没有抑制作用，反而能 活化黄铜矿[ 4 1 ，因此选择亚硫酸钠与石灰作黄铁 矿的抑制剂。试验条件在磨矿细度- 7 4 恤m 为7 9 ．3 8 ％， 石灰用量4 ．0k g ，t ，捕收剂用量粗选、扫选分别为 1 0 0 、6 0 、2 0C t ，松醇油用量为4 0 、2 0 、1 0 趴， 确定亚硫酸钠的用量为1 0 0 、1 5 0 、2 0 0 、2 5 0 趴， 试验结果见图4 。 堡 趔 咯 冰 、 谢 娶 叵 踟l 【 【 1 2 01 4 0 1 6 0 1 8 02 I 】【 2 2 02 4 【 2 6 U N a 0 3 用量／ g t ．J 图4 亚硫酸钠用量试验结果 F i g ．4 T h er e s e t so fN a 2 s 0 3d o s a g et e s t 由图4 可以看出，随着N a 书O ，用量的增加， 铜的回收率逐渐降低，但降低的幅度并不明显，而 铜粗精矿品位先增加后下降，因此选择了N a 2 S O ， 用量1 5 0 趴为宜。 3 ．1 ．3 捕收剂种类试验 在以上的试验条件下进行捕收剂种类试验， M O S 是铜矿有效的捕收剂，油状液体，原液添加， 具有较好的起泡性和良好的选择性能[ 5 ] 。而M A 是 黄药类的捕收剂，试验考察单独使用M O S 和配比 M A 、苯胺黑药、丁基黄药进行捕收剂试验，旨在 找出最佳的捕收剂。 冰 、 趟 n 基 冰 、 褂 擎 囡 捕收剂种类 图5 捕收剂种类试验结果 F i g ．5 T h er e s u l t so fc o l l e c t o rt y p et e s t 由图5 结果可以看出，在M O S 不变的情况下， 苯胺黑药的浮选效果较差，丁基黄药的选择效果没 有M A 的好，单独选用M O S 作为捕收剂，铜精矿 品位和回收率也没有与M A 配合使用效果好，因此 综合考虑铜粗精矿品位和回收率，选择M A 和 M O S 作为该矿的捕收剂。 3 ．1 ．4 确定捕收剂用量试验 在上述试验条件下，M A 和M O S 作为捕收剂， 确定捕收剂配比用量试验，试验结果见图6 。 术 、 趟 咯 堡 褂 g 回 M A M O S 用量配比／ g t 4 图6 捕收剂用量试验结果 F i g ．6 T h er e s e t so fd o s a g et e s to fM Aa n dM O S 由图6 结果可以看出，M A 药剂用量的增加， 会出现铜回收率下降、品位增加的现象，而M O S 的用量增加会出现相反的情况；但总体来看，混合 捕收剂的用量增加，铜的品位先增后减，而回收率 相反，由此可以看出不能通过增大捕收剂用量来提 高铜的回收。因此选用捕收剂M A M O S 的用量 8 0 1 2 0 矾。 3 ．2 精选石灰用量试验 在以上粗选和扫选的试验条件下进行精选石灰 用量试验，选择石灰作抑制剂，补加一定量的捕收 剂M O S1 0 趴，确定石灰的添加量，试验结果如 表3 所示。 表3精选石灰用量试验 T a b l e3T h er e s l l l t so fl i m ed o s a g et e s to fc l e a n i n g ／％ 由表3 精选试验结果可知，铜精矿品位随着石 灰用量的增加逐渐增加，但回收率却呈下降趋势， 当石灰用量过大时，泡沫发黏，甚至不起泡沫，影 响浮选的正常进行，最终确定石灰用量2 ．3k C t 。 4 试验优化 为了进一步提高该矿的铜回收率，对在以上最 佳的试验条件下的尾矿进行粒度筛析和铜矿物物相 下转第2 6 页 罟8％跗跎∞他％w记阳醯 加体临M ￡j m 8 6 4 2 0 万方数据 左右，硫酸锌用量15 0 0g ／t ，选锌硫酸铜用量 10 0 0g ／t ，p H 值在1 1 左右。与生产条件相比，只 是选铅的p H 值略有提高。 2 最终开路试验指标铅精矿品位6 6 ．5 6 ％， 铅回收率8 9 ．5 2 ％，铅精矿中银品位17 6 4 趴，金 8 ．3 趴，银回收率8 2 ．4 7 ％，金回收率2 7 ．9 7 ％；锌 精矿品位5 1 ．2 1 ％，锌回收率9 1 ．5 0 ％。铅、锌指标 都比较好，可以形成较好的产品，同时银的回收率 也很理想，金回收率低，大部分仍然留在尾矿里 面，将在硫精矿中回收，与生产实际相近。 3 本次试验的主要目的是研究高硫对铅锌回 收的影响，从试验结果看，通过配矿处理降低硫的 品位后，硫对铅锌回收的影响并不大。现场可根据 实际情况，将高硫铅锌矿与低硫矿配料处理后，按 现有流程对该矿进行处理以达到理想的浮选效果。 参考文献 [ 1 ] 孟宪瑜，宿静．铜精矿降锌及提高选矿指标试验研究 与实践[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 4 5 7 - 9 ． [ 2 ] 雷时益，张俞明，曾卫东，等．大厂锡石多金属硫化矿的 合理选矿工艺[ J ] ．国外金属矿选矿，2 0 0 8 ，4 5 1 2 2 - 6 ． [ 3 ] 汪庭成，沈卫卫，王玉莲，等．新疆阿舍勒铜矿强化锌硫 分离的试验研究与生产实践[ J ] ．有色金属 选矿部分 ， 2 0 0 9 3 l - 4 ． [ 4 ] 陈文化，复杂铜铅锌硫化矿浮选试验研究[ J ] 湖南有色 金属，1 9 9 5 3 7 一1 0 ． [ 5 ] 曾克文．某铝土矿选矿脱硫试验研究[ J ] ．有色金属 选 矿部分 ，2 0 0 9 5 1 - 3 ． [ 6 ] 磨学诗，黄伟中，张雁生，等．提高多金属硫化铅锌矿浮 选指标的研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 7 1 9 1 2 ． 、 ／n ／仝 ／仝 ／≯ ／仝 ／玉 ／；＼ ／＼ ／佘 ／乱 ／7 乱 ／、 ／i 、 ／n 石＼ ／，乱 ‘卜 ‘八 ‘卜 ／乱 ／n ／乱 ／又 ／乱 ／乱 ／乱 ／，乱 ／乱 ／乱 ／孔 八 ／乱 ／乱 ／≯ 上接第1 3 页 分析，通过分析铜金属在一4 8 恤m 的比例在尾矿中 占了4 2 ％以上，相对于原矿占有1 0 ％左右，而且 大部分为次生硫化铜，此种矿物泥化程度较高，矿 浆中的C u z 易活化其他的硫化矿物，造成细粒级的 损失[ 6 ] 。因此考虑细粒级的回收，强化矿浆搅拌力 度，并增加一次扫选作业。试验结果见表4 。 表4优化试验结果 T a b l e4R e s u l t so fo p t i m i z a t i o ntest|‰ 由表4 结果可知，在以上条件不变的情况下，增 加一次扫选作业，铜回收率为8 1 ．8 7 ％，可以比原来 增加1 个回收率，而品位为1 6 ．1 0 ％基本保持不变。 5 结论 1 该矿石的氧化率达到2 8 ．9 3 ％且原矿品位 低，是造成有用金属回收难的主要原因。但矿石易 磨，在磨矿时间为6r a i n 时一7 4I ．L m 为7 9 ．3 8 ％，且 在这样的磨矿条件下浮选效果较好。 2 M O S 与M A 混合用药对该矿的捕收效果最 好，经过一次粗选、两次扫选、三次精选后铜精矿 品位达到1 6 ．1 3 ％、铜回收率8 0 ．4 6 ％。 3 在对浮选尾矿的粒度筛析和铜的物相分析 以后，强化矿浆搅拌力度，增加一次扫选作业，铜 回收率达到了8 1 ．8 7 ％，品位为1 6 ．1 0 ％。 参考文献 [ 1 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿【M 】．北京冶金工业出版社， 1 9 8 7 1 - 3 4 ． [ 2 ] 彭会清，麟晨曦，文琴．安徽某难选铜矿石浮选试验研 究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 6 1 2 2 6 2 8 ． [ 3 ] 吕丽华，张伟，房启家，等．某铜铁矿石的选矿试验研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 1 3 6 3 9 ． [ 4 ] 张泾生，阙煊兰．矿用药剂[ M ] ．北京冶金工业出版社， 2 0 0 8 6 3 2 6 3 3 ． [ 5 ] 王升鹤，易智，黄英明，等．M O S 一2 浮选含金硫化铜矿 试验[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 1 3 3 l 一3 3 ． [ 6 ] 王国梁．现代矿山选矿实用新技术[ M ] ．北京冶金工业 出版社，2 0 0 7 6 7 9 6 8 3 ． 万方数据