非洲某铜矿混合矿分选技术研究.pdf

2 0 1 8 年第4 期有色金属 选矿部分．1 9 ． d o i l O ．3 9 6 9 ／j ．i 蟠n ．1 6 7 l 9 4 9 2 ．2 0 1 8 ．0 4 ．0 0 5 非洲某铜矿混合矿分选技术研究 郭素红，王传龙 中国恩菲工程技术有限公司，北京1 0 0 0 3 8 摘 要以非洲某铜矿混合矿为研究对象，采用一次粗选、三次精选、两次扫选闭路浮选流程，对氧化率o ．7 1 ％． 1 3 ．2 8 ％的三个样品，进行了同等条件下的浮选效果对比试验，得出氧化率变化对浮选指标的影响规律，并针对因氧化 率增高较多导致精矿铜回收率骤降2 3 ．7 3 ％的问题，进行了浮选条件优化试验，提出氧化率在较大范围内变化时，保 持工艺流程不变，仅微调药剂制度即可保持产品指标稳定的技术途径，对组织现场生产的稳定运行具有重要的指导 意义。 关键词铜矿；混合矿；浮选 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 8 0 4 0 0 1 9 旬5 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nt h eS e p a r a t i o nT e c h n o l o g y f o raM i x e dC o p p e ro r ei nA f n c a G ∞S M o ，曙，f 髟4 ⅣGC 矗u o n 肠昭 吼i n 口E J 7 、r ⅣE 昭i 聊e r i 昭c o ．，厶正， 驴昭J D D D 3 8 ，C i n 口 A b s t r a c t An o t a t i o np r o c e s sw a su s e df o rs e p a m t i n gam i x e dc o p p e ro r ei nA f h c a ． T h ec o m p a r i s o n e x p e r i m e n t sw e r ec a r r i e do nt h r e es a m p l e sw h i c ho x i d a t i o nr a t i or a n g ef 而m0 ．71 ％t o13 ．2 8 ％b yan o ws h e e to f “o n e s t a g er o u g h i n gn o t a t i o n ，t w o s t a g e ss c a V e n g i n gn o t a t i o na n dt h I ．e es t a g e sc l e a n i n gn o t a t i o n ”． T h ee x p e r i m e n t s r e s u l t sr e V e a l e dt h e1 1 l l eo fo x i d a t i o nr a t i o e f f e c to nn o t a t i o n ，T h eo p t i m i z a t i o ne x p e r i m e n t so fn o t a t i o n c o n d i t i o n s w e r ec a I 矗e df b rs t u d y i n gt h ec o p p e rr e c o v e r yr a p i dd e c r e a s eb y2 3 ．7 3 ％a st h ei n c I ．e a s i n go fo x i d a t i o nr a t i o ．T h e r e s u l t ss h o w e dt h a tp m d u c tq u a l i t yr e m a i ns t a b l eb y6 n et u n i n gr e a g e n ts y s t e mw h e no x i d a “o nr a t i oc h a n g e di na w i d er a n g e ，a n dt h ep m c e s sn e e dn o tt ob e c h a n g e d ． 1 ’h i sm e t h o dh a sg u i d i n gs i g n i f i c a n c et oi n s u r es t e a d y o p e r a t i o nb yb e n e 6 c i a t i o np l a n t ． K e yw o r d s c o p p e ro r e ；m i x e do r e ；f l o t a t i o n 铜矿混合矿分选技术及实践是近年来诸多选矿 工作者致力研究的重大课题之一。非洲某铜矿为泥 质岩沉积变质铜矿床，是典型的砂页岩型大型铜 矿圳。整个矿体氧化程度沿深度方向渐变，其中 1 0 0m 以上矿体氧化程度较高，以氧化矿和混合 矿为主， 2 0 0m 以上氧化矿的比例可达2 5 ％～ 3 0 ％。矿体中部局部地段氧化矿的分布深度可达 2 0 0m ，混合矿的分布深度可达3 0 0m ，矿床下部主 要以硫化矿为主。该矿床开发利用方案为氧化矿与 硫化矿分别处理，其中氧化矿露天开采，用湿法浸出 工艺富集，硫化矿及部分氧化矿为井下开采，用浮选 工艺富集。但处于中间过渡段的混合矿储量亦相当 收稿日期2 0 1 8 - 0 2 一1 0修回日期2 0 1 8 旬5 2 9 作者简介郭素红 1 9 7 3 - ，女，山西灵石人，博士，高级工程师。 可观，采用何种工艺有效开发该部分混合矿，最大限 度的利用矿产资源，是亟待解决的重大问题。 本文以该矿床硫化矿及部分氧化矿为研究对 象，研究了适用于该铜矿混合矿的分选技术，提出了 当原矿氧化率在适当范围内变化时，与之相适应的 工艺条件和解决方案，提出了适用于该硫化矿的选 别工艺可耐受的氧化率变化范围。为合理利用该类 型矿产资源提供了新思路。 l 原矿性质 原矿化学多元素分析见表l ，原矿物相分析见 表2 。 万方数据 ．2 0 ．有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第4 期 含量 5 ．9 51 ．3 04 ．6 85 ．0 63 ．2 5o ．1 lo ．1 2 1 ． 生』婴鱼．堑 坚Q Q 塑Q 塑Q 丝 原矿中主要有用矿物为黄铜矿，其次为少量 辉铜矿、自然铜和极少量的斑铜矿，铜的氧化矿物 主要为孑L 雀石，及少量的赤铜矿、硅孔雀石，主要 脉石矿物为石英，其次为长石、碳酸盐矿物、云 母等。 试验样品按三种类型配制代表该矿床氧化率 平均水平的综合矿样品、低氧化率样品和高氧化率 样品。试验样品化学分析结果见表3 。 表3试验样品化学分析结果 T a b l e3C h e m i c a la J l a l y s i sr e s u l t so ft e s ts a m p l e 2 选矿试验 试验以综合样品为研究对象进行磨矿细度及浮 选条件试验，并在优选条件下，分别用不同氧化率的 三种样品在相同条件下，进行全流程闭路试验，比较 氧化率对浮选效果的影响，并对其中指标恶化显著 的样品进行条件优化试验，以期寻找一条针对氧化 率变化导致产品指标恶化时，有效改善选别效果的 解决方案和技术途径，对未来现场生产组织具有极 为重要的指导意义。 2 ．1 磨矿细度试验 磨矿细度试验采用图1 所示的流程及药剂制 度，试验结果见图2 ，图2 结果表明，在同等试验条 件下，精矿中铜的回收率随磨矿细度的增加而上升， 当磨矿细度达到8 0 ％时，铜的回收率达到最高值 表4 T a b l e4 8 0 ．3 8 ％，之后，随着磨矿细度的继续增加，铜回收率 开始下降，因而该矿样的最佳孵矿缃度麻为8 0 ％ 图1磨矿细度试验流程图 F i g ．1 T e s tn o w s h e e tc h a r to fg “n d i n g6 n e n e s s 图2磨矿细度试验结果 F i g ．2 R e s u l t so f 目r i n d i n g6 n e n e s st e s t s 2 ．2 捕收剂种类试验 在磨矿细度为一7 4 恤m 占8 0 ％条件下，采用图 1 所示流程及药剂用量，分别以异丙基黄药、丁基黄 药、戊钾黄药、z 2 0 0 以及M A c ．1 2 等五种药剂作为 捕收剂，在同等试验条件下进行捕收剂种类优选试 验，试验结果见表4 ，由表4 可知M A c 1 2 所获得的 铜精矿回收率较好。 捕收剂种类试验结果 T e s tr e s u l t so ft h ek i n d so fc o l l e c t o r 万方数据 2 0 1 8 年第4 期 郭素红等非洲某铜矿混合矿分选技术研究 2 1 2 ．3 捕收剂用量试验 以M A c 1 2 作捕收剂，进行捕收剂用量试验。 试验条件及试验流程见图3 。试验结果见图4 。根 据试验结果，捕收剂用量以2 0g ／t 为宜。 图3 捕收剂用量试验流程 F i g ．3 T e s tn o w s h e e to fc o l l e c t o rd o s a g e 2 5 2 4 2 3 蔫 2 2 ≤ 窭 2 l 孺 2 I l 图4 捕收剂用量试验结果 F i g ．4 T e s tr e s u l t so fc o l l e c t o rd o s a g e 2 ．4 石灰用量试验 采用图3 流程，采用不同石灰用量，M C A 1 2 用 量取2 0g ／t ，松油用量为2 8g ／t ，进行石灰用量试验 研究．试验结果见图5 。由图5 可知石灰用量取 10 0 0g ／t 为宜 图5 石灰用量试验结果 F i g ．5 T e s tr e s u l t so ft h eC a Od o s a g e 2 ．5 起泡剂种类及用量试验 采用图3 流程，石灰用量取10 0 0g ／t ，M c A 一1 2 用量取2 0g ／t ，分别以松油、松醇油、M I B C 为起泡 剂，用量为2 8 ∥t ，进行起泡剂种类试验研究，试验 结果见表5 。由表5 可知松醇油的效果较好。之后 以松醇油起泡剂，其它条件同上，进行起泡剂用量试 验，结果见图6 ，由图6 可知其松醇油最佳用量应为 2 8g ／t 。 表5起泡剂种类试验结果 T a b l e57 r e s tr e s u l t so ft h ek i n d so ff 而t l l e r 图6 起泡剂用量试验结果 F i g ．6 T e s tr e s u l t so f t h ef 而t h e rd o s 蜡e 2 ．6 不同氧化率原矿浮选效果对比试验 闭路 分别以三种不同氧化率的样品为原矿，以优选 后的磨矿细度及浮选药剂制度为工艺条件，进行全 流程闭路试验，对比不同氧化率对浮选效果的影响， 其中低氧化率样品，试验时不加N a 2 s ，另外两个样 品均添加等量的N a 2 S 作硫化剂，以强化氧化矿的回 收。试验流程见图7 ，试验结果见表6 。 表6不同氧化率原矿浮选闭路试验结果 亿吐d e6 R e s u l t so f 己l o s e d ．c i r c u i tn o t a t i o nt e 8 to fo r e w i t } ld i f | f e r e n to x i d a t i o nm t e／％ 表6 的试验结果表明，精矿回收率随氧化率的 上升呈现下降趋势，在同等工艺条件下，当氧化率降 低时，所得精矿回收率明显优于平均水平，但当氧化 率升高时，回收率显著下降，当氧化率达到1 3 ．2 8 ％ 万方数据 ．2 2 ．有色金属 选矿部分 2 叭8 年第4 期 时，回收率比平均值下降2 3 ．7 3 ％，指标急剧恶化。 味矿 图7 全流程闭路试验流程 F i g ．7 n o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 2 ．7 高氧化率原矿浮选条件优化试验 在不改变流程结构的前提下，为解决原矿因氧 化率升高导致指标显著恶化的问题，提高流程对原 矿氧化率波动的耐受范围，用高氧化率样品为原矿 进行浮选条件优化试验。试验流程见图8 ，试验结 果见表7 。 由表7 的试验结果可知，硫化钠与羟肟酸的添 加，有利于高氧化率矿样精矿铜回收率的提高，且 其捕收剂M A c ．1 2 的用量几乎增加了一倍。最佳 药剂组合为硫化钠5 0g ／t 、羟肟酸1 0 0g ／t 、M A c 一1 2 4 0g ／t 。 联珂 2 N a ，s 变 { 羟肟酸变． l 松醇油2 } { 粗J 韭 8 I l ％．石灰变 M A c 1 2 变 图8 药剂条件试验流程图 F i g ．8 F l o w s h e e to fr e a g e n tc o n d i t i o n st e s t 表7药剂条件试验结果 T a b l e7R e s u l t so fr e 职e n tc o n d i t i o n st e s t 序号 然嚣暑 产品名称 产彰％{ ≥号i 导一 l0 2 0 2 0精矿5 ．8 02 1 ．1 06 2 ．4 8 2O 4 0 2 0精矿6 ．2 02 0 ．7 06 5 ．2 1 30 6 0 2 0 精矿 6 ．4 02 0 ．8 86 8 ．3 9 40 6 0 4 0 精矿 6 ．9 01 8 ．9 76 8 ．7 2 55 0 6 0 4 0 精矿 6 ．8 02 0 ．7 57 1 ．2 8 65 0 1 0 0 4 0 精矿 9 ．1 01 6 ．3 47 9 ．5 7 75 0 1 2 0 4 0 精矿 8 ．8 01 7 ．0 37 8 ．5 4 万方数据 2 0 1 8 年第4 期 郭素红等非洲某铜矿混合矿分选技术研究2 3 2 ．8 高氧化率原矿优化条件全流程闭路试验 以高氧化率矿为原矿，采用优化后的药剂条件， 以相同流程结构进行全流程闭路试验。试验流程见 3结论 图9 。闭路试验所得铜精矿品位为2 4 ．5 7 ％，回收率 为8 6 ．1 9 ％。 图9 闭路试验流程图 F i g ．9 F l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tn o t a t i o nt e s t 1 非洲某铜矿混合矿综合矿样，在磨矿细度为 一7 4 斗m 占8 0 ％条件下，以石灰作调整剂，N a S 作 硫化剂，M I c 一1 2 作捕收剂，松醇油作起泡剂，经一次 粗选、三次精选、两次扫选浮选流程可得到品位为 2 7 ．7 0 ％，回收率为8 5 ．7 6 ％的铜精矿。 2 当该铜矿氧化率低于综合样时，在工艺流程 不变的情况下，适当减少或不加硫化钠，可得到品位 为2 6 ．2 2 ％，回收率为9 5 ．7 4 ％的铜精矿。这表明在 生产组织过程中当原矿氧化率向下波动时，所获得 的精矿回收率高于平均值。 3 在工艺流程和药剂条件不变的情况下，原矿 氧化率的增加会导致精矿铜回收率显著下降，当氧 化率达1 3 ．2 8 ％时，所得精矿回收率仅为6 2 ．0 3 ％， 比综合样的指标下降2 3 ．7 3 ％。 4 对于该铜矿混合，当原矿氧化率增加时，无 需改变工艺流程，只需新增羟肟酸作捕收剂，并将原 有捕收剂M A C 一1 2 的用量增加一倍，即可得到品位 为2 4 ．5 7 ％，回收率为8 6 ．1 9 ％的铜精矿。所得精矿 指标与该矿体综合矿样在同等工艺条件下的选别指 标基本相当。 参考文献 [ 1 ] 赵兴国．赞比亚谦比希铜矿床地质特征[ J ] ．地质与勘 探，2 0 1 0 ，4 6 1 1 8 3 - 1 9 0 ． [ 2 ] 谭程鹏，李正湘．自然铜为主的混合铜矿浮选流程研究 与实践[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，1 9 9 3 6 4 2 4 3 ． [ 3 ] 刘丹，文书明，陈宇，等．某难选混合铜矿选矿工 艺试验研究[ J ] ．矿产综合利用，2 0 1 0 1 1 l - 1 4 ． [ 4 ] 陈经华，孙志健，叶岳华．同步浮选和异步浮选在氧化 铜矿选矿中的应用研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ， 2 0 1 3 增刊1 6 7 期． [ 5 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版 社。1 9 8 7 ． 万方数据