玻利维亚某铜钼矿浮选试验研究.pdf

2 6 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第3 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 a ．i s s n ．1 6 7 l - 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 3 ．0 0 7 玻利维亚某铜钼矿浮选试验研究 王振1 ，肖军辉1 ，耿志强2 ，徐龙华1 1 ．西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点试验室，四川绵阳6 2 1 0 1 0 ； 2 ．中南大学资源加工与生物工程学院，长沙4 1 0 0 8 3 摘要对玻利维亚某地铜钼矿，通过大量的条件试验，最终确定了铜钼混合浮选工艺的最佳磨矿条件和药剂条件 及流程，获得铜、钼品位分别为2 4 ．眇％和O ．5 2 ％的铜钼混合精矿，其中铜、钼回收率分别为8 7 ．1 1 ％和7 2 ．5 l ％，为后续的 铜钼分离创造了较佳的条件。 关键词铜钼矿；混合浮选；混合精矿；捕收剂 中图分类号T D 9 5 2 ；’I 田1 9 5 4文献标志码A文章编号1 6 7 l 9 4 9 2 2 0 1 4 0 3 枷2 6 - 0 4 n o 纽6 0 nE x p e 而咀e 址S 钿d yo naC u w oO nl h mB 础v i a w 么2 、盼乃唧1 1 ，皿a o 。 m k l F ，G j 髓r GZ 九蛔切矿，I 【U 厶删咖啪 I ．K 曲厶曲D m t o 珂。厂s I D z 以W 豳钯‰t m e n tn ，l dj 配∞u r ∞R ∞妒k 朋碱s t 俘。厂B 批t 幻n ， I s b u t ，I t 黜tU n i I ，e 培i 细。厂s c 亩饥∞讲l d2 鼬n D Z o 倒，朋细弼，鲫9 c u 口n 韶I D I D ，C 枕n 口； 2 ．s c h D o Zo 厂艘n e 川P n D c 嘞{ 叼伽dB 咖i n 鲫均，C 帆臼试s D u 讯U n ￡D 粥姆， a 姗够s ，m4 】0 0 8 3 ，C 7 l 讥彩 A b s t r a c t ，1 1 l eo p t i m a l 加n d i n g ，r e a g e n tc o n d i t i ∞s 跚dp m c e 鹪o fb u l l 【n o 雠o nw e 他d e t e m l i n e df o r aC u M oo r ef 而mB o l i v i a ，t l l r o u g ham 鹊so fc o n d i t i o n a l e x p e 矗m e n t s ． C u M ob l l l kc o n c e n t r 丑l t ec o n t a i n s 2 4 ．8 9 ％C u 粕d0 ．5 2 ％M o 而t hC ur e c o v e r yo f8 7 ．1 l ％锄dM o 弛c o v e r yo f7 2 ．5 1 ％陀s p e c t i v e l y ，w h i c h o f f e r sb e t t e rc o n d i t i o n sf 打s u b s e q u e n tC u M os e p a r 砒i o n ． K e yw o r d s C u _ M oo 弛；Ⅵkn o t a t i o n ；b u l kc ∞c e n t r a t e ；c o u e c t o r 在铜钼矿中，铜钼硫共生是比较常见的，由于 原矿钼品位比较低，所以一般产出铜钼混合精矿1 | 。 玻利维亚某铜钼矿属于中等品位矽卡岩型铜钼矿， 铜品位略高于0 ．6 ％，钼品位0 ．0 1 5 ％一0 ．0 2 0 ％。主 要脉石属于含钙镁等硅酸盐类脉石矿物。金属矿物 仅占矿物总量的3 ％4 ％，脉石矿物主要有石英、 长石、云母、绿泥石、闪石等。脉石矿物成分比较 复杂。为了实现该矿的利用，进行了实验室小型选 矿试验。 1 矿石性质 1 ．1 矿样制备 该铜钼矿石经过E P 一1 2 5 1 5 0 实验室颚式破碎 机粗碎后进入D z S F 5 2 0 振动筛筛分，筛上部分进 入X P z 一2 0 0 7 5 对辊破碎机破碎，产品返回至振 动筛。经此两段一闭路破碎之后使待磨样品在 - 3 咖。送检测样品经研钵手蘑至- 7 4 斗m9 0 ％以上。 1 ．2 矿样检测 经x 衍射分析还表明其中伴有较多的黄铁矿等 矿物。主要脉石属于含钙镁等硅酸盐类脉石矿物。 对该铜钼矿石进行多元素化学分析，结果见表1 。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1 M u h i e l e 毗n t 锄a l y 8 i sr e s u ho fm n 一0 f _ m i n eo 弛，％ 化学分析结果表明，该矿石中铜品位为0 ．6 4 ％， 收稿日期2 0 1 3 埘- 0 2修回日期2 0 l 枷3 2 7 作者简介王振 1 9 8 5 一 ，男，安徽宿州人，硕士，助教，从事有色金属及非金属选矿等研究。 万方数据 2 0 1 4 年第3 期王振等玻利维亚某铜钼矿浮选试验研究 2 7 钼品位为0 ．0 1 6 ％，含量比较低，但是可以用选矿 的方法富集，除铜、钼矿物外，其他可利用的元素 含量都很低。 为了查明该铜钼矿石中铜、钼元素的分布情 况，进行了化学物相分析，铜、钼的物相分析结果 见表2 。 表2铜、钼的化学物相分析结果 T a b k2C h e I n i c a la n a l y s i sr e s l l l to fc o p p e r 锄d m o l y b d e n u mp h 鹊e ／％ 物相硫化物中铜自由氧化铜结合铜总铜硫化钼自由铝总钼 含量O ．5 8o ．0 3O ．0 30 ．6 4o ．0 1 40 册2O ．0 1 6 分布率9 0 ．6 34 J ∞4 - 醴1 0 0 ．08 7 ．5 01 2 ．5 0l O o ．O 物相分析结果表明，矿石中铜、钼矿物的氧化 率低，钼大部分赋存在硫化矿物中；铜的氧化率也 不高，大部分铜仍以硫化物形式存在，该矿石属 铜、钼硫化矿。 2 浮选试验研究 每次称取矿样3 0 0g ，先用量筒量1 5 0m L 水 实验室的自来水 加人眈4 0 9 0 球磨机，磨矿浓 度为6 6 ．7 ％，而后在lL 浮选槽中进行一次粗选流 程浮选条件试验。 2 ．1 磨矿细度试验研究 寻找合适的磨矿参数对浮选工艺的效率和指标 相当重要，适合的磨矿细度和磨矿操作参数不仅可 以合理节省能耗，而且可以保证有用矿物充分单体 解离。试验首先考察了磨矿细度对浮选指标的影 响。试验流程为一次粗选条件试验流程，采用硫化 钠 1 5 0 矾 和硫酸铵 1 5 0 虮 作活化剂，利用碳酸 钠 2 0 0 矾 作为p H 调整剂调整p H8 ～8 ．5 ，铜钼混 合浮选采用z 一2 0 0 1 0 0g ，t 作为主捕收剂和煤油 1 0 0g ／t 为辅助捕收剂，起泡剂采用松醇油 2 0 矾 ，试验结果见图l 。 从图1 可以看出，磨矿细度对铜钼矿物浮选影 响较大，较高的磨矿细度有利于铜钼矿物的浮选捕 收，其中当磨矿细度达到一7 4 胁6 6 ％以上时，铜 的浮选回收率可接近8 8 ％，钼也有7 0 ％左右的回 收率，可以实现粗磨浮选。继续增加磨矿细度，铜 回收率增加不明显，考虑到要一次磨矿达到较高的 磨矿细度时所需的能耗较高，不利于选矿成本的 降低，故而磨矿细度在一7 4 斗m6 6 ％左右进行后续 试验。 2 ．2 活化剂用量试验 堡 辽 呕 堡 镁卜 警 圄 磨矿细度 一7 4 斗m 含量 ，％ 图1 磨矿细度对浮选指标的影响 F i g ．1 I I I f l u e n c eo f 画n d i n gf i n e n e s so nn o t 撕o n i n d e x e s 1 铜品位；2 铜回收率；3 钼回收率；4 钼品位；下同。 在铜钼矿浮选时，加入少量的硫化钠和硫酸铵 可以有效地调整黄铜矿的浮选矿浆电位，使其表面 疏水，从而能够实现较为明显的电位调控浮选[ 2 - 3 ] 。 固定磨矿细度一7 4 斗m6 6 ％，改变硫化钠用量，其 它条件不变，试验结果如图2 所示。 从图2 结果可以看出，硫化钠在低用量时， 铜、钼矿物的浮选回收率不高，随着其用量的增 加，铜钼品位变化不大，但是回收率明显先上升后 下降，所以选定硫化钠用量为1 5 0 加。 堡 哥 髻 匿 Ul 叫2 ∞3 册4 ∞5 ∞ 硫化钠用量， g t _ 1 图2 硫化钠用量对浮选指标的影响 F i g ．2 I I l n u e n c eo fs o d i u ms u l f i d ed o s a g eo n 丑0 切肛o n 硫酸铵用量试验条件为固定磨矿细度- 7 4 弘m 6 6 ％，硫化钠用量1 5 0 趴，改变硫酸铵用量，其他 条件不变，试验结果如图3 所示。硫酸铵对粗精矿 浮选指标的影响与硫化钠相似，由图中曲线关系可 以确定硫酸铵用量为5 0 新时较为合适。 2 ．3 碳酸钠用量试验 由于铜钼矿物伴生，脉石矿物复杂，故选用合 适的p H 调整剂调节矿浆的p H 对浮选是十分重要 的。试验所选用的p H 调整剂碳酸钠不仅有调节矿 浆p H 的作用，同时能够加强矿浆中颗粒的分散， 防止有用矿物与脉石矿物的异向凝聚[ 】。碳酸钠 用量试验结果见图4 。 6 5 4 3 2 l O ％／迥咯 万方数据 2 8 有色金属 选矿部分 2 0 1 4 年第3 期 堡 逍 唔 堡 胬 擎 回 硫酸铵用量“g 一 图3 硫酸铵用量对浮选指标的影响 F i g ．3 I n n u e n c eo f 鲫【l I I l o l l i u ms 曲t ed o s a g eo n n o t a t i o ni n d e x e s 堡 趟 咯 堡 褥 擎 回 02 0 04 0 06 ∞8 ∞ 碳酸钠用量， g t _ I 图4 碳酸钠用量对浮选指标的影响 F i g ．4 I n n u e n c eo fs o d i u mc a d o n a t ed o s a g e 伽 n o t a t i o ni n d e x e s 从图4 可以看出，随着碳酸钠用量的提高，铜 的品位提高较为明显。当碳酸钠用量达到8 0 0 趴， 矿浆p H 为1 0 ．5 左右时，铜品位可达7 ．0 8 ％，钼品位 也有O ．2 6 ％，但是p H 的提高对钼矿物的回收率影 响较大，因此选取碳酸钠用量在2 0 0 虮为宜，此 时矿浆p H 为8 ．5 左右。 2 ．4 捕收剂种类及用量试验 由于加入了铜的高效捕收剂Z 一2 0 0 以及辅助捕 收剂煤油，在铜钼混浮工艺中铜钼矿物浮选捕收效 果很好，回收率较高，但是试验中也发现粗选精矿 中铜、钼品位不理想，这可能是由于Z 一2 0 0 对其它 硫化矿物，如黄铁矿等也有捕收作用[ 6 J ，致使其 一起上浮，影响了粗精矿的品位，故而考虑仅用煤 油作捕收剂，考察其用量对铜钼浮选的效果。 固定磨矿细度、硫化钠用量、硫酸铵用量、碳 酸钠用量为前述最佳值，不用Z 一2 0 0 ，变动捕收剂 煤油的用量，起泡剂用量不变。试验结果见图5 。 由图5 可以看出，仅加煤油进行浮选，粗精矿 中铜钼矿物的品位都有明显的提高，富集效果较 佳。当煤油用量达到柏0 妒时，铜品位达1 0 ．“％， 钼品位有O ．3 4 ％，但是铜钼矿物的回收率不高，这 1 0 8 蔷 6 喀 4 2 0 堡 锝 馨 匿 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 03 0 0 3 5 0彻 煤油用量， g 一 图5 煤油用量对浮选指标的影响 F i g ．5 I n n u e n c eo fk e m ∞n ed o s a g e 伽n o t a t i o n i n i I e x e s 可能是由于煤油的消泡作用导致的。综合考虑药剂 成本和试验指标，选取煤油用量2 0 0 趴，此时粗 精矿中铜品位8 ．8 8 ％，回收率7 7 ．9 5 ％，钼品位 0 ．2 2 ％，回收率6 4 ．2 8 ％。 2 ．5 起泡剂用量试验 根据文献记载，并结合工作经验，在铜钼矿浮 选中，工业上一般主要使用最为常见的松醇油作为 起泡剂[ 7 ] ，故而试验中起泡剂固定为松醇油。试 验结果见图6 。 堡 魁 喀 堡 墼 回 松醇油用量， g 一 图6 松醇油用量对浮选指标的影响 F i g ．6 I n n u e n c eo fp i 肿c 髓l p h o ro i ld o s a g eo n n o 叫o ni n i I e x e s 从图6 可以发现，起泡剂的增加可以较为明显 地提高铜钼矿物的浮选回收率，但是由于起泡剂用 量增加后，浮选泡沫增多，选择性变差，导致粗精 矿品位下降，故而选取起泡剂用量为1 5 趴。 3 浮选闭路试验研究 经过浮选时间试验、扫选作业段数试验、铜钼 混浮精选试验、精选抑制剂种类及用量试验之后， 确定了浮选的开路流程，并且在开路流程的基础 上进行了闭路试验，试验流程见图7 ，试验结果见 表3 。 从表3 浮选闭路试验结果看，铜钼矿物用水玻 璃作抑制剂经过三次精选富集可以达到较为合适的 品位，此时铜钼混合精选中的钼品位较为适合进行 O 9 8 7 6 5 4 3 2 1 O 万方数据 2 0 1 4 年第3 期王振等玻利维亚某铜钼矿浮选试验研究 2 9 精矿 图7 铜钼混合浮选闭路试验流程 F i g ．7 n o wc h a I to fe x p e r i m 衄to nb u mn o t 撕∞ o fC ua n dM o 裹3铜钼混合浮选闭路试验结果 7 I 址l e3R e 砌t so f e x p e r i 啪n to nb u u 【n o Ⅻ∞ o fC u 甜l dMo／％ 铜钼分离，但是由于在铜钼分离时，铜、钼矿物的 作业回收率会有所下降，故而只进行一次扫选，则 最终钼精矿的回收率就达不到7 0 ％左右的水平，所 以需要适当增加扫选次数，以达到充分提高铜钼矿 物回收率的目的，且这次闭路时扫选用了极性捕收 剂，在闭路返回时对精矿品位造成了一定的影响， 故而导致精矿品位达不到要求，所以考虑增加扫选 次数。 在闭路浮选试验流程基础上增加一次扫选，在 扫选中不使用捕收剂丁基黄药，且精选中用六偏磷 酸钠每段精选加5 0 加代替水玻璃作为抑制剂，获 得了较好的试验结果。见表4 。 从表4 发现，在铜钼混合浮选作业阶段，扫选 裹4铜钼混合浮选闭路试验结果 ’耻l e4R e s u l t so f 懿p e r i 啪n to nb u l kn o 枷o n o fC u 卸dMo，％ 时去掉了极性捕收剂黄药的使用，通过增加扫选次 数同样可以使得铜钼矿物回收率水平均达到预定的 目标。另外，在精选作业中，用六偏磷酸钠作为抑 制剂，混合精选中铜钼矿物的品位有所提高，尤其 对于钼矿物品位的提高为后续的铜钼分离作业提供 了有利的条件，且混合精矿中钼回收率有所提高， 保证了钼矿物充分的回收。 4 结论 1 该矿石中铜、钼矿物的氧化率低，钼大部 分赋存在硫化矿物中；铜的氧化率也不高，大部分 铜仍以硫化物形式存在，该矿石属铜、钼硫化矿。 2 以六偏磷酸钠作精选抑制剂，一次粗选、 三次精选、两次扫选的浮选闭路试验获得铜、钼品 位分别为2 4 ．8 9 ％和0 ．5 2 ％的铜钼混合精矿，其中 铜、钼回收率分别为8 7 ．1 1 ％和7 2 ．5 l ％，而且精选 中以六偏磷酸钠代替水玻璃，解决了过滤难的问 题，为后续铜钼分离创造了较好的条件。 参考文献 [ 1 ] 袁明华，普仓风．云南某低品位难选铜钼矿可选性试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 3 1 3 一1 6 ． [ 2 ] 耿志强．复杂铜钼共生矿石电位调控浮选与分离技术及 机理研究[ D ] ．长沙中南大学，2 0 1 0 ． [ 3 ] 缪建成，王方汉，刘如意，等．南京铅锌银矿电位调控浮 选的研究与应用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 ∞| o 1 5 8 ． [ 4 ] 王毓华，陈兴华，胡业民．碳酸钠对细粒铝硅酸盐矿物浮 选行为的影响[ J ] ．中国矿业大学学报，2 0 0 7 ，3 6 3 2 9 2 2 9 7 ． [ 5 ] 师伟红。刘守信．金平贫镍矿选矿试验研究[ J ] ．有色金 属 选矿部分 ，2 ∞9 2 l l 1 3 ． [ 6 ] 李宁，覃文庆，焦芬，等．铜锌硫化矿浮选分离试验研 究[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 2 4 3 3 3 6 ． [ 7 ] 代淑娟，胡志刚，盂宇群，等．某金矿石中金的浮选及氰 化浸出试验[ J ] ．金属矿山，2 0 1 0 8 7 5 7 8 ． 万方数据