提高赛什塘铜矿选矿技术指标的试验研究及实践.pdf

2 0 1 0 年第4 期有色金属 选矿部分 9 提高赛什塘铜矿选矿技术指标的试验研究及实践 黄建芬1 ，余江鸿1 ，袁文宝2 ，周涛1 ，王永斌- 1 ．西北矿冶研究院，甘肃白银7 3 0 9 0 0 ；2 ．赛什塘铜业有限责任公司，青海兴海8 1 3 3 0 0 摘要赛什塘铜矿是以铜、硫为主的复杂多金属硫化矿，通过试验研究，在不改变现场生产流程的情况下， 采取新的药剂制度，即以石灰为p H 调整剂、复合黄药为捕收剂、A 6 为辅助捕收剂，在精选添加调整剂T 一2 0 ，并适当 降低精选作业矿浆p H 值，工业应用获得了较好的技术指标，铜精矿品位年累计达到1 9 ．6 7 ％、回收率达到8 9 ．3 3 ％，为 企业创造了良好的经济效益和社会效益。 关键词辅助捕收剂A 6 ；调整剂T 一2 0 ；矿浆p H 值；铜回收率 中图分类号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 1 0 0 4 - 0 0 0 9 - 0 4 赛什塘铜矿是一座以铜、硫为主的多金属硫 化矿床，现生产工艺流程为一段磨矿6 5 ％一7 4 1 a , m 、 一次粗选、两次扫选、三次精选；粗选矿浆p H 8 ， 一次精选矿浆p i l l 0 ，二次精选p i l l 2 ，三次精选 p H l 3 。1 4 ；药剂制度以石灰为p H 调整剂、复合黄 药为捕收剂、M 2 为辅助捕收剂。由于供矿点较 多，矿石性质变化较大，导致生产技术指标不稳 定，通常情况下，原矿品位0 ．8 0 ％～1 ．3 0 ％，铜精 矿品位1 5 ％～2 0 ％，铜回收率7 5 ％一9 0 ％，2 0 0 7 年 累计铜精矿品位1 8 ．3 2 ％，铜回收率8 7 ．0 5 ％。由于 生产技术指标不稳定。尾矿跑高的情况时有发生， 造成铜金属流失严重。根据以往研究情况，结合 现场调查和分析，认为现场工艺流程是合理的， 存在的主要问题是 1 由于供矿点较多，开采 深度加大，矿石矿物种类较多，矿物嵌布关系复 杂，矿石性质变化较大，现有的药剂制度不够完 善，不能适应生产要求； 2 现场为了确保铜精 矿品位达到1 8 ％以上，精选作业采取高钙操作， 浮选矿浆p H 较高，导致一部分铜矿物和黄铁矿、 磁黄铁矿一起被抑制。本项目针对现场生产存在 的问题，主要从研究和应用新药剂的角度，使采 取的药剂制度更能够适应现场矿石性质复杂多变 表1 T a b l el 的特点，并适当降低精选作业矿浆p H 值，从而达 到提高选矿技术指标，为企业创造良好的经济效 益的目的。 1 矿石性质 矿石中金属矿物以磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿 为主，其次有磁铁矿、方铅矿、闪锌矿，少量及微 量矿物种类较多，有白铁矿、斑铜矿、辉铜矿、毒 砂、黝铜矿、蓝辉铜矿等；脉石矿物以辉石、石榴 石、石英和方解石为主，其次有长石、绿泥石、绿 帘石、云母、角闪石和高岭土等。 矿石中金属矿物嵌布关系较为复杂。黄铜矿粒 度以中粒为主，有少量黄铜矿以细小粒状、星点状 和乳滴状嵌布于脉石或黄铁矿中，这部分矿物较难 达到单体解离，在浮选过程中难以回收而损失于尾 矿中，从而影响铜回收率的提高。此外，铜化学物 相分析结果表明，矿石中有一小部分铜矿物被氧化， 也是影响铜回收率提高的另一个原因。原矿多元素 化学分析结果见表1 ，铜化学物相分析结果见表2 。 2 选矿试验研究 2 ．1 粗选条件试验 原矿多元素化学分析结果 T h ea 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 l l n - o f - m i n eo r e％ 元素C uP bz n F eSC a O M g OS i 0 2A 1 2 0 3 C o A u A g 质量分数 O ．9 1 0 ．0 4O ．1 6 2 4 ．6 81 0 ．9 54 ．2 62 ．2 7 2 4 ．1 90 ．1 30 ．0 0 5 O ．2 5 ；g ／t1 6 ．3 0 9 ／t 收稿日期2 0 1 0 - 0 2 0 9 作者简介黄建芬 1 9 6 5 一 ，女，广西田阳人，高级工程师。 万方数据 1 0 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第4 期 表2铜物相分析结果 T a b l e2 T h ea n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e rp h a s e％ 粗选作业铜回收率对最终取得的选矿技术指标 起着决定性的作用，因此，有必要对影响粗选作业 铜回收率的各种因素进行深入细致的试验研究。粗 选条件试验主要包括磨矿细度、矿浆p H 值 石灰 调浆 、复合黄药用量、辅助捕收剂选择及用量等 条件试验。 2 ．1 ．1 磨矿细度对铜粗选指标的影响 磨矿细度试验流程及条件见图l ，试验结果见 图2 。 药剂用 铜粗精矿 尾矿 图1 磨矿细度试验流程 F i g ．1 T h ef l o w s h e e to fg i n df i n e n e s st e s t 冰 、 趔 遥 曝 堡 静 善 回 曜 6 06 57 0 7 58 0 磨矿细度，％0 4 斗m 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 n et e s tr e s u l t so fs r i n df i n e n e s s 1 铜品位；2 铜回收率；下同 由图2 可以看出，随着磨矿细度的增加，粗精 矿铜品位呈上升趋势，铜回收率则是先上升，在磨 矿细度为7 0 ％一7 4 1 山m 时达到最高点，然后逐渐降 低，说明过磨不利于铜回收率的提高，为了获得较 高的铜回收率，将磨矿细度确定为7 0 ％一7 4 1 山m 。 2 ．1 ．2 矿浆p H 值对铜粗选指标的影响 采甩石灰调节矿浆p H 值，磨矿细度为7 1 Y ／o - - 7 4 1 山m , 矿浆p H 值试验流程及其条件见图l ，试验结果见 图3 。 从图3 可以看出，随着矿浆p H 的提高，铜粗 精矿铜品位逐渐升高，铜回收率呈下降趋势，矿 浆p H 大于9 时铜回收率下降尤为明显，说明矿浆 p H 较高时铜矿物受到强烈抑制，因此，矿浆p H 8 为宜。 堡 翅 罐 曜 术 、 褂 馨 回 骧 67891 0l l1 2 矿浆p H 值 图3 矿浆p H 值试验结果 F i g ．3 T h et e s tr e s u l t so fd i f f e r e n tp Hv a l u e 2 ．1 ．3 复合黄药用量对铜粗选指标的影响 磨矿细度为7 0 ％- 7 4 斗m ，矿浆p H 值8 ，复合黄 药用量试验流程及其条件见图l ，试验结果见图4 。 从图4 可以看出，随着复合黄药用量的增加， 铜粗精矿铜回收率逐渐增高，铜品位随之降低，故 适宜的复合黄药用量为6 0 鼽。 堡 翅 咯 器 4 05 06 07 08 0 复合黄药用量／ g t - t 蓬 静 娶 凰 曝 图4 复合黄药用量试验结果 F i g ．4 T h et e s tr e s u l t so fc o m p o u n dx a n t h a t e d o s a g e 2 ．1 ．4 辅助捕收剂选择及用量对铜粗选指标的影响 研究考察了捕收剂复合黄药分别与M 2 、Z - 2 0 0 、 丁基铰黑药、A 6 等辅助捕收剂配合使用对赛什塘 矿石的选别效果，试验流程及条件见图1 磨矿细 度为7 0 ％一7 4 1 山m ，试验结果列于表3 。试验结果 埘鳃％舛s∞宕8硒跗 砌％％舛昵∞鳃％阻 砌鳃％舛蛇帅28嘶蚪 万方数据 2 0 1 0 年第4 期黄建芬等提高赛什塘铜矿选矿技术指标的试验研究及实践 1 1 表明，A 6 对硫化铜矿物具有较强的捕收能力和良 好的选择性，应用于赛什塘铜矿可获得较好的选矿 技术指标，A 6 为含有多种酯类捕收剂的混合物， 这些捕收剂分子中含有螯合基团，可在铜矿物表 面生成难溶的疏水性螯合物，由于多种药剂成分 的协同效应，A 6 具有较强的选择性捕收能力。A 6 用量试验结果见图5 ，随着用量的增加，铜回收 率明显增加，但铜品位有所下降，A 6 适宜的用量 为3 0 趴。 冰 、 趔 罐 幕 堡 静 馨 回 骣 辅助捕收剂A 6 用量／ s t 4 图5 辅助捕收剂A 6 用量试验结果 F i g ．5 T h et e s tr e s u l t so fa s s i s t a n t c o l l e c t e rA 6 表3辅助捕收剂选择试验结果 T a b l e3T h et e s tr e s u l t so fa s s i s t a n tc o l l e c t o rk i n d ％ 辅助捕收剂种类 用量3 0 ∥t 产品名称 产率铜品位铜同收宰 复合黄药 M 2铜粗精矿 1 4 ．3 35 ．9 69 3 ．8 8 复合黄药 丁基铵黑药铜粗精矿1 4 ．1 55 ．9 99 3 ．3 8 复合黄药 z 一2 0 0铜粗精矿 1 4 ．4 15 ．9 79 4 ．6 3 复合黄药 A 6铜粗精矿 1 4 ．2 l 6 ．1 79 5 ．8 7 2 ．2 精选主要条件试验 精选试验研究的主要任务是保证铜精矿品位大 于18 ％的前提下尽可能提高铜回收率。针对现场生 产精选作业采取高钙操作的状况，通过采取添加调 整剂、降低精选作业矿浆p H 值等措施，使易被石 灰抑制的硫化铜矿物得到有效回收，从而使铜回收 率得到较大幅度提高。 精选条件试验主要包括石灰用量、T 一2 0 用量 及复合黄药用量等条件试验。石灰用量、复合黄药 用量对精选作业铜选矿指标的影响趋势与粗选条件 试验结果一致，其最佳用量为石灰4 0 0 s ／t p H 9 、 复合黄药1 0 趴。T - 2 0 用量试验是在石灰用量4 0 0 9 ／t 、 复合黄药1 0 加、浮选时间8 m i n 的条件下进行，试 验流程为一次精选流程。T 一2 0 用量对精选指标的 影响见图6 。 T 一2 0 用量试验结果表明，采用石灰和调整剂 O2 0 0 4 0 0 6 0 0 T - 2 0 用量／ g t - ‘ 堡 哥 擎 回 蹑 图6 调整剂T - 2 0 用量试验结果 F i g ．6 T h ed o s a g er e s u l t so fr e g u l a t o rT - 2 0 卜2 0 配合使用，可在矿浆p H 值为9 的情况下较好 地实现铜硫分离，与单独使用石灰相比，铜精矿铜品 位和回收率都有所提高，T - 2 0 适宜的用量为4 0 0 9 ／t 。 T 一2 0 的是一种无机调整剂，无毒无害，易溶于水， 其水解后呈弱酸性，故使用后矿浆p H 值有所降 低；T 一2 0 对硫化铜矿物具有活化作用，可加快硫化 铜矿物的浮游速度，且用量不大，价格低廉。通过 精选条件优化试验，确定一次精选条件为石灰 4 0 0 9 ／t 、T 一2 04 0 0 9 ／t 、复合黄药1 0 趴、矿浆p H 9 。 2 ．3 闭路试验 在开路条件优化试验的基础上，分别进行了现 场药剂和新药剂两个方案的闭路试验，闭路试验流 程见图7 ，试验结果列于表4 。 由表4 可以看出，新药剂方案取得了较好的选 别指标。与现场药剂方案相比，铜精矿铜品位和回 收率分别提高了0 ．9 9 ％和3 ．9 2 ％。 2 ．4 工业试验 由闭路试验研究结果可知，在原矿品位为0 ．9 1 ％ 的情况下，可获得铜精矿含铜2 3 ．1 0 ％、回收- 3 誊9 5 ．3 5 ％ 原矿 铜精矿 尾矿 图7 闭路试验流程 F i g ．7 T h ef l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s t 协％％舛s}∞嬲跖蚪 i i l ％，翠罐晤 O 5 O 5 O 5 O 5 O 8 7 7 6 6 5 5 4 4 万方数据 1 2 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第4 期 表4闭路试验结果 T a b l e4T h er e s u l t so fc l o s e d - c i r c u i tt e s t ％4 经济效益分析 试验方案产品名称产率铜品位铜回收率 铜精矿 3 ．7 6 2 3 ．1 09 5 ．3 5 新药剂尾矿9 6 ．2 40 ．0 4 44 ．6 5 原矿 1 0 0 ．0 0 ．9 11 0 0 ．0 铜精矿3 ．7 62 2 ．1 19 1 ．4 3 现场药剂 尾矿 9 6 ．2 4 0 ．0 8 18 ．5 7 原矿1 0 0 ．00 ．9 11 0 0 ．0 的良好技术指标，而现场铜回收率2 0 0 7 年的累计 指标仅达8 7 ．0 5 ％。由此可见，从理论的角度分析， 目前现场生产技术指标仍具有较大的提升空间。为 了验证小型试验研究成果在生产中的应用效果，我 们在赛什塘铜矿进行了工业试验。工业试验流程是 在闭路试验流程的基础上增加了一次精选，工业试 验指标见表5 。 表5试验前指标与工业试验指标对比 T a b l e5I n d e xc o m p a r i s o no fp r et e s ta n di n d u s t r i a lt e s t ％ 工业试验结果表明，工业试验指标与试验前现 场生产指标相比，铜精矿品位提高1 ．0 8 ％，铜回收 率提高了3 ．2 5 ％。说明新药剂方案对赛什塘铜矿具 有较好的适应性，可获得良好的选别效果。 3 工业生产实践 新药剂应用于赛什塘铜矿选矿生产后，经过一 年的生产运行，生产指标稳定，2 0 0 8 年铜精矿品 位年累计达到1 9 ．6 7 ％，回收率达到8 9 ．3 3 ％，铜精 矿铜品位及回收率分别较2 0 0 7 年生产指标提高 1 ．3 5 ％和2 ．2 8 ％。 新药剂应用于赛什塘铜矿选矿生产后，新药剂 成本与老药剂成本相当，新增经济效益主要来自铜 回收率的提高。赛什塘铜矿每年处理原矿7 0 万t ， 原矿平均品位1 ％，当前铜精矿按金属5 万元／t 计， 新药剂应用于工业生产后，每年因铜回收率提高而 产生的经济效益约7 9 8 万元。 5 结语 1 赛什塘铜矿是以铜、硫为主的多金属硫化 矿，由于矿石矿物种类较多、矿物嵌布关系复杂、 现场药剂制度不够完善等原因，生产技术指标不是 很理想，有必要寻求更为合理的药剂方案，以达到 进一步提高选矿指标和矿山经济效益的目的。 二2 在不改变现场生产工艺流程的前提下，以 石灰为p H 调整剂、复合黄药为捕收剂、A 6 为捕 收起泡剂、精选添加调整剂T 一2 0 ，并适当降低精 选作业矿浆p H 值，从而降低在高碱介质中石灰对 硫化铜矿物的抑制程度，小型试验和工业试验均取 得良好的技术指标，工业试验指标与试验前现场生 产指标相比，铜精矿品位提高1 ．0 8 ％，铜回收率提 高了3 ．2 5 ％。 3 工业生产实践表明，2 0 0 8 年铜精矿品位年 累计达到1 9 ．6 7 ％，回收率达到8 9 ．3 3 ％，与2 0 0 7 年生产技术指标相比，铜精矿品位提高1 ．3 5 ％，回 收率提高了2 ．2 8 ％0 说明新药剂新工艺方案对赛什 塘铜矿具有较好的适应性，可获得良好的选别指 标。但这一结果和小型试验研究结果仍有较大差 距，应结合现场情况进行深人研究，使现场生产指 标得到进一步提高，。 4 新药剂新工艺应用于工业生产后，经济效 益显著提高，在不增加选矿药剂成本的情况下，每 年因铜回收率提高而产生的经济效益约7 9 8 万元。 下转第4 页 万方数据 4 有色金属 选矿部分2 0 1 0 年第4 期 3 结论 1 优化后的工艺所得富钴结壳精矿钴、锰回 收率均在9 6 ％以上。 2 该浮选工艺药剂种类少，操作简单。 3 研究结果为下一步工业化生产提供了技术 保障。 参考文献 [ 1 ] 李爱强，何清华，邹湘伏．富钴结壳开发动态[ J ] ．采矿技 术，2 0 0 5 ，5 2 1 - 3 ． [ 2 ] 亚洲金属网．2 0 0 8 年钴市场年度报告[ R ] ．h t t p l i e n ． m i a n m e t a l ．e o m ／r e p o r f f 2 0 0 8 9 u ．p d f ，2 0 0 9 - 0 2 2 7 ． O P T I M I Z A T I O NR E S E A R C HO NF L O T A T I O NO FB O R A DC O B A L T - R I C HC R U S T L 硼W a n f e n g 。W UX i q u n 。L IC h e n g b i ．C H E NJ i n z h o n g ，W A N GL i g a n g ，S U NZ h i j i a n S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM i n e r a lP r o c e s s i n g ，B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n g a n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g10 0 0 2 1 4 ，C h i n a A B S T R A C T B a s e do nt h eb o a r dc o b a l t - r i c hc r u s tf l o t a t i o np r o c e s sd e v e l o p e dd u r i n gt h et e n t hf i v e - y e a rp l a n ，a s t u d yW a sc o n d u c t e db yo p t i m i z i n gt h e f l o t a t i o nr e a g e n ts y s t e mi n t h i s p a p e r ．T h eo p t i m i z e dp r o c e s s ，w h i c h p r o v i d e st e c h n i c a ls u p p o r t f o rt h en e x ti n d u s t r i a lp r o d u c t i o no fc o b a l t r i c hc r u s t s ，v a l lo b t a i nh i g hf l o t a t i o n i n d e x ．T h eo p t i m i z e db e n e f i c i a t i o nt e s ti n d i c a t o r sa l ea sf o l l o w i n g s c o b a l t - r i c hc r u s tc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g c o b a l t0 ．51 ％w i t hc o b a l tr e c o v e r y9 6 ．0 7 ％，a n dc o n t a i n i n gm a n g a n e s e1 7 ．8 2 ％w i t hm a n g a n e s er e c o v e r y 9 6 ．6 5 ％． K e yw o r d s b o a r dc o b a l t - r i c hc r u s t ；f l o t a t i o n ；o p t i m i z a t i o n ， ／夺 ／≯ ，≯ ／≯ ／孓 含 ／玉 ／佘 岔 ／玉 ／乱 ／佘 ／乱 ／；＼ ／会 ／乱 ／＼ ／；＼ 石＼ 石N l ／乱 石吨／；＼ 石N ．／乱 ／拿。乍吧／；℃石N I ／玉 ，分占乍也石＼ ／拿 上接第2 6 页 E X P E R I M E N T A LS T U D YO NI M P R O V I N GT E C H N O L O G Ym E XO FC O P P E RA N D P R O D U C T I O NP R A C T I C El NS A IS H I T A N G H U A N GJ i a n f e n l ，Y UJ i a n g h o n 9 1 ，Y U A NW e n b a o s ，Z H O UT a 0 1 ，W A N GY o n g b i n l 1 ．N o r t h w e s tR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B a i y i nG a n s u7 3 0 9 0 0 ，C h i n a 2S a i s h i t a n gC o p p e rC o ．，L t d ，X i n g h a iQ i n g h a i8 1 3 3 0 0 ，C h i n a A B S T R A C T T h ec o p p e rm i n ei sac o m p l e xm u l t i - m e t a l ss u l p h i d eo r eo fc o p p e ra n ds u l f u rp r i m a r i l yi nS a i s h i t a n g ．I n t h i st e s t ，p r o d u c t i o np r o c e s sa tt h es c e n ei sn o tc h a n g e d ，n e wm e d i c a m e n ts y s t e mi sc o n d u c t e d t h el i m ea s t h ep Hc o n d i t i o n i n ga g e n t ，c o m p o n dx a n t h a t ef o rc o l l e c t o r ，A _ 6f 打a s s i s t a n tc o l l e c t o r ，T - 2 0f o rr e g u l a t o r a n da p p r o p r i a t el e s s e n i n gp Hv a l u eo fp u l pi nc l e a n i n ga n dd r e s s i n go p e r a t i o n ．T h eb e s ti n d i c a t o ro fc o p p e r c o n c e n t r a t eh a v e b e e no b t a i n e di nc o m m e r c i a l s c a l et r i a l ，r e s u l tf o l l o w s c o p p e rc o n c e n t r a t eg r a d ey e a r t o t a l e d1 9 ．6 7 ％a n d8 9 ．3 3 ％r e c o v e r y ．ag o o de c o n o m i ca n ds o c i a lb e n e f i t sw e r ec r e a t e df o re n t e r p r i s e s ． K e yw o r d s a s s i s t a n tc o l l e c t o rA - 6 ；r e g u l a t o rT - 2 0 ；p Hv a l u eo fp u l p ；c o p p e rr e c o v e r y 万方数据