西藏某铜矿选矿工艺技术试验研究.pdf

2 0 0 5 年第6 期有色套属 选矿郜分 1 5 西藏某铜矿选矿工艺技术试验研究 戴新宇，王昌良 中国地质科学院成都矿产综合利角研究所，成都6 1 0 0 4 1 摘要对西藏某铜矿的试验样品进行了先进硫化铜、再选氧化铜的浮选工艺流程研究，采用该流程获得的指标 为硫化铜精矿品位3 3 ．8 3 ％、回收率6 9 ．7 1 ％；氧化钢精矿品位1 6 ．8 4 ％、回收率1 7 ．3 5 ％；总精矿品位2 8 ．1 7 ％，钢回收率 8 7 ．0 6 ％。由于尾矿中锕品位尚有0 ．4 0 ％，虽制片甓下检查表明，损失手尾矿中的铜主要是氧化锕．其存在形式主要以包 裹体存在于脉石中．因此对该工艺流程的尾矿进行了再处理。对闭路浮选试验尾矿分别进行了氨和硫酸不同浓度、不同 浸出时间的浸出试验．试验结果表明，用一定量的硫酸浸出可将尾矿铜降至o ．1 1 ％，充分表明了该铜矿具有较高的资源 价值。 关键词硫化铜矿石；氧化铜矿石；浮选；试验研究 中田分类号T D 9 5 2 ．1文献标识码A文章纳号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 5 0 6 - 0 0 1 5 0 5 该铜矿矿区地处藏北高原腹地，海拔4 8 0 0 5 0 0 0 m ，气候寒冷干燥，矿床赋存于燕山晚期中酸性 岩体与下白垩统郎山组成大理岩接触带中，为典型 的矽卡岩型铜矿床。矿床以铜为主，组分并不复杂， 品位较高。伴生有用组分以银为主，局部伴生钼、铅、 锌等。矿体顶板为大理岩，底板为花岗闪长岩或大理 岩。矿石类型以透辉石榴石矽卡岩含铜矿石为主，透 闪透辉石英角岩铜矿为辅。 表2原矿铜物相分析结果／％ T a b2R e s u l t so fc o p p e rp h a s ea n a l y s i s ／％ 。＼董廷警称 硫化铜 游离氧化铜结合氧化铜 合计 含量 1 ．8 20 ．8 50 ．1 928 6 占有率 6 3 ．“2 9 ．7 26 ．6 41 0 0 0 方法进行工艺流程试验，结合本矿的实际特点，宜采 用先选硫化铜矿再选氧化铜矿的选别工艺流程。 1 试样的采取与制备2 选矿试验研究 本次试验原始矿样由西藏羌唐贵金属开发总公 司负责采取，样品采集时充分考虑了矿石类型、晶 级、组构特征和空间分布的代表性，分不同矿石类型 分类采取，按比例组合，包装、发运到成都矿产综合 利用研究所。样品运到后，我们把各矿点块矿破碎 到一3 r a m ，混匀缩分，按矿石类型1 1 配矿作为本试 验样品，原矿化学和铜物相分析结果见表l 、2 。 表1原矿化学多元素分析结果，％ T a b1T h er e s u l t sa n a l y s i so fd i f f e r e n te ] e m e to f r u n o f - m i n eo r e ／％ * A g 品位单位为计 从原矿铜物相分析结果可以看出，铜的氧化率 高达3 6 ．3 6 ％，可以认为是混合矿。按混合矿的选矿 收稿日期2 0 0 5 一0 8 一0 1 作者简介戴新宇 1 9 7 0 - ，女，辽宁凌源人，高级T 程9 呕。 2 ．1 浮选原则流程的确定 所采取的试验样品氧化率高达3 6 ．3 6 ％，属混合 矿石。混合矿石的浮选法原则流程一是硫化矿、氧化 矿混合浮选；二是先选硫化矿后选氧化矿。由于氧化 铜的选矿方法主要是经硫化剂硫化后，再用黄药、黑 药等作为捕收剂进行浮选，或者不经硫化直接用脂 肪酸类药剂作为捕收剂进行浮选。用脂肪酸类药剂 作为捕收剂进行浮选，存在着药剂耗量大，受温度、 水质等因素影响的弊病，浮选指标波动较大，故一般 采用硫化法浮选工艺。硫化浮选的硫化剂主要是硫 化钠、硫氢化钠等。若采用硫化铜、氧化铜混合浮选 工艺，流程较简单便于操作，但是硫化剂用量难以控 制和掌握，用量大了对硫化铜有抑制作用，用量小了 氧化铜矿活化不足，导致铜的回收率降低，因此本研 究确定采用先选硫化铜后选氧化铜的工艺流程，其 原则流程如图1 。 2 ．2 硫化铜矿浮选条件试验 万方数据 有色套属 选矿部分2 0 0 5 年第6 期 琉 扫选精矿尾矿 图1 浮选工艺原则流程 F i g1 T h ep r i n c i p l e df l o w s h e e to ff l o t a t i o nt e c h n o l o g y 2 ．2 ．1 磨矿细度试验 用丁基黄药作捕收剂，松醇油作起泡剂，丁基黄 药用量1 0 0 9 ／t ，松醇油用量5 0 鼽，流程见图1 ，试验 结果列于表3 。 表3磨矿细度试验结果，％ T a b3 T h et e s tr e s u l t so f 西n d i n gf i n e s s ／％ 从表3 中可以看到，在一7 4 1 x m 占8 1 ．5 ％以前，随 着磨矿细度的增加，铜的回收率也逐渐地增大，而精 矿品位变化不大，当一7 4 仙m 大于8 1 ．5 ％时，铜的回收 率变化却不大。磨矿细度越细，磨矿成本大幅度增 加，因此选择磨矿粒度为一7 4 1 x m 占8 1 ．5 ％。 ’2 ．2 ．2 丁基黄药用量试验 试验按图l 流程进行，做丁基黄药用量试验，固 定条件一7 4 1 z m 占8 1 ．5 ％，松醇油5 0 9 ／t ，试验结果列 于表4 。从表4 可以看出，铜回收率随丁基黄药用量 增加而增大，当丁基黄药用量为l O O g ／t 时，回收率达 到6 8 ．5 2 ％，再增大黄药用量，回收率变化不大，因此 丁基黄药用量以1 0 0 9 ／t 为宜。 表4丁基黄药用量试验结果／％ T a b4T h er e s u l t so fd o s a g et e s to fb u t y l x a n t h a t e ／％ 2 ．2 ．3 捕收剂种类试验 为了考察不同捕收剂对该矿物的适应性，进行 了捕收剂种类试验，选择了丁基黄药、卜_ 6 2 2 、酯一 1 0 5 、2 5 号黑药、异丁基黄药及其组合药剂进行了对 表5捕收剂种类试验结果／％ T a b5n er e s u l t so fc o l l e c t o rk i n d s ／％ 万方数据 2 0 0 5 年第6 期戴新宇等西藏某铜矿选矿工艺技术试验研究 1 7 比试验，试验结果列于表5 。 从表5 可以看出，2 5 号黑药由于其具有捕收性 兼较强的起泡性，因此铜粗精矿产率较大，回收率较 高，达7 0 ．1 7 ％，但精矿品位较低，只有1 5 ．2 6 ％，考 虑到下一段对氧化矿的选别，同时，由于粗精矿品位 较低，精选时，回收率要有所降低，而且2 5 号黑药价 格较贵，丁基黄药加柴油试验结果与单独使用丁基 黄药1 0 0 9 ／t 相当，而柴油价格便宜。因此，本试验研 究选择丁基黄药 柴油作为捕收剂，丁基黄药用量为 8 0 9 ／t ，柴油用量为5 0 计。 表6硫化钠用量试验结果／％ T a b6T h er e s u l t so fd o s a g et e s to fN a 2 S I ％ 蔓些塑旦量 g 生兰曼鱼整兰圣塑曼堡塑旦些兰 1 g t 化铜粗精矿93 02 07 16 8 ．2 1 2 氧化铜租精矿6 ．0 744 796 1 4 0 0 t 2 1 5 ．3 71 4 ．3 07 7 ．啦 尾矿8 4 ．6 3o7 42 2 ．1 8 原矿1 0 0 ．028 21 0 00 柴油与松醇油有交互作用，根据浮选现象和以 往经验，柴油5 0 计，松醇油5 0 舯，比较适宜，故未再 做柴油及松醇油用量试验。 2 ．3 氧化铜矿浮选条件试验 氧化矿浮选流程如图1 ，硫化矿粗选固定条件 为磨矿细度一7 4 p ．m 8 1 ．5 ％，捕收剂为丁基黄药 柴油 8 0 5 0 9 ／t ，起泡剂松醇油5 0 趴，氧化矿浮选条件为 变量。 2 ．3 ．1 硫化钠用量试验 硫化钠是氧化铜的活化剂，在硫化铜矿粗选后 直接考察硫化钠用量大小对氧化铜矿的活化效果， 试验结果见表6 。 从表6 可以看出，当硫化钠用量从4 0 0 9 ／t 增加 到1 2 0 0 9 ／t 时，氧化铜粗精矿品位随着硫化钠用量的 增加而升高；当硫化钠用量从1 6 0 0 9 ／t 增加到3 5 0 0 9 ／ t 时，氧化铜粗精矿品位随着硫化钠用量的增加而逐 渐下降。铜的回收率在硫化钠用量4 0 0 1 6 0 0 9 ／t 范围 内，随着硫化钠用量的增加而不断增加，硫化钠用量 在1 6 0 0 2 0 0 G I g ／t 范围内，铜的回收率达到最大值，硫 化钠用量高于2 0 0 { 3 I g ／t 时，回收率随着硫化钠用量的 表7氧化铜矿组合捕收剂种类试验结果，％ T a b7t h er e s u l t so fc o m b i n i n gc o l l c t o rk i n d so f o x i d ec o p p e ro r e ／％ 万方数据 1 S 有色金属 选矿部分2 0 0 5 年第6 期 表8浮选闭路流程试验结果，％ T a b8T h er e u l t so fc l o s e dc i r c u i tt e s to ff l o t a t i o n ／％ 增加而不断降低。综合整个流程和药剂成本考虑，氧 化铜矿的粗选应以保证回收率为主，选择硫化钠用 量为1 6 0 0 9 ／t 较为适宜。 2 ．3 ．2 氧化铜矿捕收剂种类试验 当硫化钠用量为1 6 0 0 9 ／t ，氧化铜矿与硫化铜矿 的综合粗精矿的品位为1 4 ．9 4 ％，综合回收率为 8 6 ．4 8 ％，尾矿中铜品位为0 ．4 7 ％。为进一步提高铜的 铜精矿 图2 闭路试验流程图 F i g2 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 回收率，降低尾矿中铜的品位，进行了2 5 号黑药和 水杨羟肟酸与丁基黄药配合的组合药剂试验，试验 结果列于表7 。 随着2 S 号黑药用量的增加，丁基黄药用量的减 少，铜品位逐渐升高，而回收率却逐渐下降，说明2 5 号黑药对氧化铜矿的捕收性能比丁基黄药弱，而选 尾矿 择性比丁基黄药高。用水杨羟肟酸为捕收剂时，氧化 铜粗精矿的产率明显增大很多，品位却较低，这说明 水杨羟肟酸对氧化铜矿的捕收能力比2 5 号黑药强， 但选择性较差。 比较表6 、7 的试验结果，仍以硫化钠1 6 0 0 9 ／t 、 丁基黄药6 0 玑、松醇油3 8 9 的试验结果最佳，根据 万方数据 2 0 0 5 年第6 期戴新宇等西藏某铜矿选矿工艺技术试验研究 以往的经验以及在浮选过程中的现象来判断 黄药、松醇油的用量也比较适宜。 2 ．4 浮选流程闭路试验 丁基较充分地回收尾矿中的氧化铜。 3 - 结论 根据j 二述条件试验确定的最佳用量，进行了先 选硫化铜矿后选氧化铜矿流程的闭路试验，试验工 艺流程如图2 ，试验结果见表8 n 2 ．5 浮选尾矿铜再回收 在采用先浮硫化铜矿再浮氧化铜矿的工艺流程 中，尾矿中铜的含量较高，为此将该尾矿制成光片在 显微镜下观察，研究发现，损失在尾矿中的铜主要以 微细、星点、浸染状包裹于脉石中，其次是以微细脉 状和脉石的连生体、结合氧化铜形式存在而损失。为 了达到提高铜回收率，降低尾矿中铜的含量，对闭路 浮选试验尾矿分别进行了氨和硫酸不同浓度、不同 浸出时间的试验，浸出结果表明，氨浸出效果比较 差，在原渣铜品位0 ．4 0 ％，经氨浸后浸渣中铜品位最 低降至0 ．2 9 ％，而且氨消耗很大。 硫酸浸出，在原渣铜品位0 ．4 0 ％、酸浓度1 8 ％的 情况下，浸渣铜品位可降至0 ．1 1 ％，表明硫酸浸出可 1 ．采用先选硫化铜、再选氧化铜矿的工艺流程 是处理此种铜矿较为适用的选矿方法，避免了混合 浮选工艺流程中硫化剂用量难以控制和掌握的弊 端，若硫化剂用量大了对硫化铜有抑制作用，用量小 了氧化铜矿活化不足，硫化剂用量过大或过小都会 导致铜的回收率降低。 2 ．采用先选硫化铜、再选氧化铜矿的工艺流 程，当磨矿细度为一7 4 1 J ．m 8 1 ．5 ％时，可获得了较理想 的选别指标。采用该流程获得的闭路流程指标为，硫 化铜精矿品位3 3 ．8 3 ％、回收率6 9 ．7 1 ％，氧化铜精矿 品位1 6 ．8 4 ％、回收率1 7 ．3 5 ％，总精矿品位2 8 ．1 7 ％， 铜回收率8 7 ．0 6 ％。 3 ．由于尾矿铜品位尚有O ．4 0 ％左右，对该工艺 流程的尾矿进行了浸出试验．试验结果表明，用硫酸 浸出回收尾矿中的氧化铜，可将尾矿铜降至O1 1 ％， 充分表明了该铜矿具有较高的资源利用价值。 T H ET E C H N l C A Lo FP R o C E S S I N GS T U D Yo NC o P p E Ro R E I NT 口j E T D A I X i n y u ， W A N GC h a n g l i a n g C h e r w d uI n s t i t u t eo f M u l t i p u r p o s eU t i l i z a t i o no f M i n e r a lR e s o u r c e s ，C A G S ，C h e n g d u 6 1 0 0 4 1 ，C h i n a A B S T R A C T T h i sc a s er e s e a r c h e do n ec o n p l e xc o p p e ro r ei ns o m e w h e r eo fT i b e t ．T h et e c h n o l o g i c a lf l o w s h e e ti st h e f l o t a t i o no fs u l p h i d ec o p p e ro r ef i r s t ，a n dt h e nt h ef l o t a t i o no fo x i d ec o p p e ro r e ．T h er e s u l to f t h i sr e s e a r c h i s c o n c e n t r a t e g r a d e o f s u l p h i d ec o p p e r o r ei s3 3 ．8 3 ％；c o n c e n t r a t e r e c o v e r yo fs u l p h i d ec o p p e r o r ei s 6 9 ．7 1 ％；c o n c e n t r a t eg r a d eo fo x i d ec o p p e ro r ei s1 6 ．8 4 ％；c o n c e n t r a t er e c o v e r yo fo x i d ec o p p e ro r ei s 1 7 ．3 4 ％；a n dt h et o t a lc o n c e n t r a t eg r a d e o fc o p p e rorei s2 8 ．1 7 ％；a n dt h et o t a lc o n c e n t r a t er e c o v e r yo f c o p p e ro r ei s 8 7 ．0 6 ％．B e c a u s et a i l i n g sg r a d eo fc o p p e ri ss t i l lh i g ht o0 ．4 0 ％．a I ．dt h em a i nc o p p e ri n r a i l i n g s i so x i d ec o p p e r b ym i c r o s c o p i ca n a l y s i s ，a n dt h em a i nd i s s e m i n a t i o nc h a r a c t e r i s t i ci si n c l u s i o ni n g a n g u e s ，S Ot h i s c a s er e s e a r c h e dt h et r e a t m e n to ft a i l i n g s ．T h i st r e a t m e n ti n c l u d e sl e a c h i n ge x p e r i m e n t su s i n g a m m o n i aa n ds u l f u r i ca c i di nd i f f e r e n tt i m ea n dd i f f e r e n td e n s i t y ．T h er e s u l ti n d i c a t e s T h a tl e a c ht h e t a i l i n g sw i t hc e r t a i nq u a l i t yo fs u l f u r i c a c i dc o u l dr e d u c et h e t a i l i n g sg r a d et oO ．1 1 ％．S ot h i s r e s e a r c hf u l l i n d i c a t e st h a tt h i sc o p p e rorep o s s e s s e sh i g hv a l u e sf o rc o p p e ro r er e s o u r c e ． K E YW O R D S s u l p h i d ec o p p e ro r e ；o x i d ec o p p e ro r e ；f l o t a t i o n ；e x p e r i m e n tr e s e a r c h 万方数据