高效合成铜抑制剂在铜钼分离中的应用.pdf

8 2 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第1 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．0 1 ．0 1 9 高效合成铜抑制剂在铜钼分离中的应用 杨世亮，石玉君，王越，任顿，张引，王兴华，曹建录 中国黄金集团内蒙古矿业有限公司，内蒙古满洲里0 2 1 4 0 0 摘 要传统的铜钼分离所用铜抑制剂大多数都是元机化合物。中国黄金集团乌努格吐山矿的铜钼分离流程使用了大 量的N a r i S ，药剂成本高、环保压力大。2 0 1 4 年，该矿开展高效合成有机药剂A E R 0 8 3 7 1 P N R 进行了铜抑制剂工业试验。试验 效果较好，N a H S 的用量减少了3 7 ％，直接节约药剂成本3 0 ％，钼精矿品位从4 5 ．3 9 ％提高到了4 7 ．1 0 ％；铝精矿中的铜含量从 1 ．3 3 ％降低到了1 ．0 ％以下，并提高了铜钼分离作业的稳定性。 关键词铜钼混浮；铜钼分离；铜抑制剂 中图分类号T D 9 2 3 ．1 4 ；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 7 0 1 - 0 0 8 2 - 0 4 A p p l i c a t i o no fH i g h l yE f f i c i e n tS y n t h e t i cC o p p e rI n h i b i t o ri n C o p p e r m o l y b d e n u mS e p a r a t i o n Y A N GS h i l i a n g ，S i l ly 巧“凡，W A N GY u e ，R E ND i ，Z H A N GY i n ，W A N G X i n g h u a ．C A OJ i a n l u I n n e rM o n g o l i aM i n i n gC o ．，L t d ．，C h i n aN a t i o n a lG o l dG r o u pC o r p o r a t i o n ， M a n z h o u l iI n n e rM o n g o l i a0 2 1 4 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t t r a d i t i o n a li n h i b i t o r sa p p l i e di nc o p p e r m o l y b d e n u ms e p a r a t i o na r ei n o r g a n i cc o m p o u n d s ．F o r m e r l y i nW u n u g e t u s h a nm i n eo fC h i n aN a t i o n a lG o l d G r o u pC o r p o r a t i o n ，l a r g ea m o u n to fN a r i Sw e r eu s e di nc o p p e r m o l y b d e n u ms e p a r a t i o np r o c e s s ，c a u s i n gh i g hr e a g e n tc o s ta n de n v i r o n m e n t a lp r o b l e m s ．I n2 0 1 4 ，i n d u s t r i a l e x p e r i m e n to fh i g h l ye f f i c i e n to r g a n i cr e a g e n tA E R 0 8 3 71P N Rs y n t h e s i sa sc o p p e ri n h i b i t o rw a sc a r r i e do u t ．T h e r e s u l t sa r e v e r yi m p r e s s i v e t h ed o s a g eo fN a H Su s e dr e d u c e db y3 7 ％，s a v i n gr e a g e n t se x p e n d i t u r eb y3 0 ％； b e s i d e s ，t h eg r a d eo fm o l y b d e n u mc o n c e n t r a t ei m p r o v e df r o m4 5 ．3 9 ％t o4 7 ．1 0 ％w i t had e c r e a s eo fC o p D e rc o n t e n t f r o m1 ．3 3 ％t ol e s st h a n1 ．0 ％．t h u ss t a b i l i z i n gt h eo p e r a t i o no fc o p p e r m o l y b d e n u ms e p a r a t i o n ． K e yw o r d s C u M ob u l kf l o t a t i o n ；C u - M os e p a r a t i o n ；c o p p e ri n h i b i t o r 国内外铜钼矿中，钼有一部分是伴生在斑岩型 铜矿中。常规选矿流程将这部分辉钼矿与铜一起浮 出，得到铜钼混合精矿，再通过抑铜浮钼进行分离。 N a r i S 或N a s 是该流程中常用的一种传统抑制 剂。卜。中国黄金集团内蒙古矿业公司在位于内蒙古 东北的乌努格吐山矿采用了该浮选工艺。该矿原矿 品位低且次生铜含量高，铜铝分离一直是个难题。 从2 0 0 9 年试生产至今，对铜钼分离流程进行了多次 技术革新。2 0 1 0 年，该矿和长春黄金研究院共同完 成了铜钼分离流程的项目优化，稳定了铜钼浮选生 产指标。然而，由于N a H S 用量大，导致操作人员使 用危险药剂的健康问题日益突出，药剂供应的后勤 问题也变得困难。而且，生产废水中残留的抑制剂 含量较高，需要对它作特别处理后才能循环利用，增 收稿日期2 0 1 6 ．1 1 - 0 1修回日期2 0 1 6 1 1 2 7 作者简介杨世亮 1 9 7 1 一 ，男，内蒙古满洲里人，高级工程师。 加了生产成本。为解决这些问题，需要寻找一种高 效、低毒、易操作的药剂。通过大量的对比，2 0 1 3 年 开始与氰特工业公司一起筛选铜抑制剂。2 0 1 4 年， 基于试验室小型试验的成功，选用效果最好的 A E R O8 3 7 1P N R 以下简称8 3 7 1 进行了工业试验。 8 3 7 1 是一种用于抑制硫化矿的合成聚合物。已有文 献对聚合物的抑制机理和应用实例进行报道睢引。 1矿石性质 原矿含有铜、钼及其它硫化矿。铜矿物主要有 黄铜矿、斑铜矿、蓝辉铜矿、辉铜矿、铜蓝和砷黝铜 矿。钼主要以辉钼矿形式存在。脉石矿物主要有石 英、白云母、长石、伊利石和高岭石。原矿和铜钼混 合精矿的多元素分析结果见表1 和表2 。原矿铜、钼 万方数据 2 0 1 7 年第1 期杨世亮等高效合成铜抑制剂在铜钼分离中的应用 8 3 含量 9 0 ．5 12 6 ．3 41 ．8 40 ．3 21 7 ．3 9 0 ．0 3 7 0 ．0 4 0 ．8 33 0 ．3 10 ．8 60 ．6 10 ．8 72 ．5 22 1 ．O l 表4铜精矿化学分析 T a b l e4C h e m i c a la n a l y s i so fc o p p e rc o n c e n t r a t e ，％ 2 铜钼分离实验室试验 试验室试验，确定了以分离粗选4 0 0g ／t 用量来探索 8 3 7 1 有机合成抑制剂对N a H S 的替代率以及对铜钼 分离的影响，为工业生产用量作指导，试验结果见 表5 。 表5 表明1 随着8 3 7 1 替代硫氢化钠比例的增 大，铜硫矿物受抑制效果明显下降，粗钼精矿产率由 采用现场铜钼分离人料的混合精矿进行了多次 表58 3 7 1 替代N a H S 比例试验数据 T a b l e58 3 71i n s t e a do fs o d i u mh y d r o s u l p h i d ep r o p o r t i o nt e s td a t a ／％ 第五组 取8 3 代7 1 l 恶 粗钼精矿 4 4 ．8 83 1 ．4 5 1 ．7 0 65 5 ．39 0 ．1 9 铜精矿 5 5 ．1 22 0 ．7 00 ．1 5 14 4 ．7 9 ．8 1 混合精矿 1 0 0 ．02 5 ．5 3 0．849|00．01 0 0 ．0 1 1 ．1 1 ％升高到4 4 ．8 8 ％，铜上浮明显增加，且钼的粗 选作业回收率由9 5 ．5 2 ％降到9 0 ．1 9 ％；铜精矿中含 钼品位由0 ．0 4 5 ％升高到0 ．1 5 1 ％。2 8 3 7 1 单独使 用对铜硫矿物的抑制效果很差 8 3 7 11 0 0 ％取代 N a H S 时，粗钼精矿产率达到4 4 ．8 8 ％，且其中的铜明 显得到了富集，品位达3 1 ．4 5 ％，作业回收率达 5 5 ．3 ％ ，因此8 3 7 1 必须和N a H S 配合使用才能起到 抑制作用。通过2 年多的实际生产证明，目前有机 万方数据 8 4 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第1 期 合成抑制剂8 3 7 1 仅可以取代一部分的N a r i S ，还不 能完全地取代N a r i S 单独作为铜钼分离中铜的抑制 剂使用。3 综合考虑分离指标和药剂总成本两方面 的因素，8 3 7 1 取代N a r i s 比例应该控制低于5 0 ％较 合适。 3工业试验 在实验室试验的基础上，乌山矿在选矿厂的一 分厂和二分厂分别进行了8 3 71 和N a r i S 组合使用的 工业试验。其中一分厂铜钼分离流程全部采用浮选 机，二分厂铜钼分离流程为“浮选机 浮选柱”联合 流程。 经过8 3 7 1 在两个分厂不同铜钼分离流程的两 次工业试验，二分厂的工业试验指标可以看出取代 N a H S 的趋势，但是因浮选柱设备本身的原因，指标 不是很稳定。而在一分厂进行8 3 7 1 铜钼分离工业 试验得出指标较好，达到了当时的预期效果。钼精 矿产品中钼品位提高明显、含铜品位明显降低，证明 8 3 7 1 可以取代部分 约3 7 ％ N a r i S 。下面以当时一 分厂的指标进行分析。 3 ．1 工业试验选矿指标 一分厂铜钼分离8 3 7 l 川l 试验结果见图2 图1试验前和试验期间的钼精矿品位 F i g ．1 M oc o n c e n f f a t eg r a d eb e f o r e ／d u r i n ge x p e r i m e n t 由图1 可以看出，试验期间不仅钼精矿钼品位 提高了，而且生产也更稳定了。铜精矿和钼精矿的 产量都得到了提高，如表6 所示。 表6 试验前 七月 和试验 八月 的生产数据 T a b l e6P r o d u c t i o nd a t a b e f o r e J u l y ／D u r i n g 【A u g u s t e x p e r i m e n t 值得注意的是，钼精矿中的铜含量下降到了 1 ．O ％以下，这也就使钼精矿上升为一类产品，比二 类产品 含铜1 ．0 ％以上 的价格更高。 3 ．2 工业试验经济性 除了钼精矿产品升级之外，应用8 3 7 1 还大幅地 节省了N a H S 的用量。一分厂在八月工业试验期间， 铜钼分离流程的混合精矿处理量增加了4 7 ．2 ％， N a r i S 用量节省了3 7 ％，从7 3 5t 降到4 6 3t 。尽管增 加了新的药剂8 3 7 1 ，但总体上整个月的药剂成本节 省了3 0 ％。同时由于较高的N a r i S 替代率，简化了 操作，提高了生产稳定性，间接节约了更多的成本。 3 ．3 铜钼分离流程稳定性 使用8 3 7 1 以来提高了分离系统的稳定性1 减 少了N a H S 溶液的配制频次，使得溶液的质量更稳 定；2 N a H S 用量的减少，可以尽可能地使用高质量 的N a H S ，减少了药剂杂质堵塞管道的可能性；3 设 备大小与矿浆体积流量更匹配，有利于控制各作业 的液位；4 8 3 7 1 不需要稀释也没有氧化问题，药剂 操作调整上更方便更容易。 3 ．4 铜钼分离各生产年份相关实际指标对比 一分厂试验成功后，两个分厂均采用8 3 7 1 替代 一定比例的N a H S ，近年来铜钼分离作业相关指标见 表7 。 表72 0 1 3 - 2 0 1 6 年相关指标 n 出l e7 r e l a t e di n d e xc o m p a r i s o ni n2 0 1 3 - 2 0 1 6 ／ N a H S8 3 。 钼原矿钼精矿品位／％铜钼分离钼作钼金属量 早艳／，l 早耗7 下” 品位／％铜 钼业回收率／％t k g ’t 素} k g ’t 赢 2 0 1 3 年 试验前 0 ．0 2 42 1 ．4 74 5 ．8 5 5 4 ．5 4l7 7 2 ．60 ．7 4 00 ．0 00 2 0 1 4 年 8 月份开始替代试验 0 ．0 2 36 2 ．8 34 5 ．0 86 9 ．6 2 27 7 9 ．70 ．6 7 70 ．0 0 26 2 0 1 5 年0 ．0 2 80 1 ．3 94 8 ．1 08 3 ．0 6 47 5 1 ．40 ．5 4 00 ．0 0 84 2 0 1 6 年1 1 1 月0 ．0 3 06 1 ．2 64 8 ．5 69 0 ．2 655 5 3 ．40 ．5 2 8 0 ．0 0 79 表7 表明，8 3 7 1 与N a H S 组合使用后，大幅降低 了N a H S 的用量，目前8 3 7 1 替代率2 8 ．5 6 ％ 相当于 1t8 3 7 1 替代2 6 ．7 5tN a H S ，优化了药剂制度，简化 了操作。同时，通过流程改造，铜钼分离钼作业回收 率指标由2 0 1 3 年的5 4 ．5 4 ％上升至2 0 1 6 年的 9 0 ．2 6 ％，提升幅度明显；钼精矿品位从2 0 1 3 的 万方数据 兰Q 旦午箜 』堑L杨世亮等高效合成铜抑制剂在铜钼分离中的应用 8 5 4 5 ．8 5 ％上升到2 0 1 6 年的4 8 ．5 6 ％，提升幅度较大； 年生产钼金属量也从2 0 1 3 年的17 7 2 ．6t 上升至 2 0 1 6 年的55 5 3 ．4t 。 3 ．5 环保 A E R O8 3 7 1 P N R 的成功应用也在环保方面带来 了好处。节省了近3 0 ％的N a H S 使用、运输、处理， 从而带来如下一系列效益1 减少了储药间和配药 间的N a r i S 粉尘和刺激性气味，改善了岗位人员工作 环境；2 降低了下风处空气污染的风险；3 降低了运 输N a H S 产生的安全隐患 每天减少了2 0t 左右用 量 ；4 降低了尾矿废水处理量。 4 循环水中8 7 3 1 残留的影口向 对试验室试验后的尾矿废水中残留的8 3 7 1 进行 了分析，看它是否会影响到铜钼混浮的铜浮选。浮选 试验用的是没有N a r i S 的清水。当8 3 7 1 用量为10 0 0 g ／t 于矿量的时候，8 3 7 1 在尾矿废水中的残留量，基于 氮元素分析，大约是总用量的0 ．6 ％或6g ／t 矿。所以 可以推断实际生产中循环水中8 3 7 1 的含量很低。 5结论 与N a H S 相比，有机合成抑制剂A E R O8 3 7 1 P R N 是一种安全、经济且易操作的的铜矿物抑制剂。 8 3 7 1 在乌努格吐山矿的成功应用在提高铜钼分离效 率、提高钼金属回收率、降低生产成本、优化流程、稳 定生产等方面产生了重要作用，并且带来了巨大的 经济效益，由于药剂费用节约及铜钼分离指标的提 升年综合效益增加50 0 0 万元左右，同时部分解决了 环保、健康、药剂供应等后勤问题。 参考文献 [ 1 ] 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 1 5 9 ．1 6 0 ． [ 2 ] N A G A R A JDR ，W A N GSS ，A V O T I N SPV ，e ta 1 ． S t r u c t u r e - A c t i v i t yR e l a t i o n s h i p sf o rC o p p e rD e p r e s s a n t s [ J ] ． T r a n s a c t i o n so ft h eI n s t i t u t i o n so fM i n i n ga n d M e t a l l u r g y ， 1 9 8 6 ，9 5 C 1 7 - C 2 6 ． [ 3 ] N A G A R A JDR ，B A S I L I OCI ，Y O O NRH ，e ta 1 ． M e c h a n i s mo fS u l f i d e D e p r e s s i o n w i t hF u n c t i o n a l i z e d S y n t h e t i cP o l y m e r s [ C ] ．W O O D SR ，R I C H A R D S O NPE ， E l e c t r o c h e m i s t r y i nM i n e r a la n dM e t a l P r o c e s s i n gI I I ， P r o c e e d i n g s o ft h eT h i r dI n t e r n a t i o n a l S y m p o s i u m o n E l e c t r o c h e m i s t r y i nM i n e r a la n dM e t a l P r o c e s s i n g I I I ． P e n n i n g t o n ，N J ，U S A E l e c t r o c h e m i c a lS o c i e t y ，1 9 9 2 1 0 8 1 2 8 ． [ 4 ] N A G A R A JDR ．N e wS y n t h e t i cp o l y m e r i cD e p r e s s a n t sf o r S u l f i d ea n dN o n S u l f i d eM i n e r a l s [ c ] ．P a o l oM a s s a c c i ， D e v e l o p m e n t si nM i n e r a lP r o c e s s i n g 。A m s t e r d a m E l s e v i e r S c i e n c e ，2 0 0 0 ，1 3 C 8 b1 - 8 ． [ 5 ] 杨宝东，杨世亮．铜钼混合精矿分离浮选工业实验研究 [ J ] ．黄金，2 0 1 2 8 3 5 - 4 0 ． [ 6 ] 谷志君，王越．某大型铜钼矿铜钼可浮性研究[ J ] ．有 色金属 选矿部分 ，2 0 0 9 2 1 4 ． 上接第7 7 页 药剂消耗、用水、用电、用气、设备折旧费、易损件成 本和生产管理费用等累计约1 0 0 万元。因此，每年 的净收益约3 8 7 ．9 万元，经济效益十分可观。 4结论 1 工业试验期间，Y X1 I - 4 闪速浮选机运行稳 定，取得了较好的生产指标。在给矿量0 ．3 5 1 1 1 3 ／m i n ，入选浓度7 0 ％～7 6 ％，补加水量0 ．1 2 m 3 ／m i n ，给矿平均品位5 ．4 2g ／t 的条件下，精矿平均 品位达7 7 ．2 8g ／t ，平均作业回收率达4 0 ．7 8 ％。 2 Y X Ⅱ- 4 闪速浮选机安装在二段闭路磨矿一 分级流程中，可将已单体解离的或者富连生体含金 矿物颗粒实现闪速浮选而获得合格精矿，这将有效 地减少过磨现象。 3 由于Y XI I - 4 闪速浮选机分选时为调整浮选 浓度，需要添加一定量的补充水，补加水部分会随着 闪速浮选精矿的泡沫排出，其余主要进人原浮选主 流程，只有少量部分进入二段磨机。因此，对选矿厂 整体各作业浓度的影响有限。 4 由于受高差空间的限制，水力旋流器的沉砂 仍不能实现全部给人闪速浮选机进行选别，选择部 分沉砂给人到闪速浮选机是合适的。 参考文献 [ 1 ] 李岭值．闪速浮选机及其应用[ J ] ．湿法冶金，1 9 9 5 1 1 ．4 ． [ 2 ] 沈政昌．浮选机理论与技术[ M ] ．北京冶金工业出版 社，2 0 1 2 1 7 6 ． [ 3 ] 夏晓鸥．闪速浮选的理论与实践[ J ] ．国外金属矿选矿， 1 9 9 3 1 0 4 7 - 5 7 ． [ 4 ] 刘春先，李亮，隋吉祥．甘肃枣子沟金矿的矿化特征及 矿床成因[ J ] ．地质科技情报，2 0 1 1 ，3 0 6 6 6 - 7 4 ． [ 5 ] 刘春先，陈耀宇，柳生祥，等．早子沟金矿矿石质量特征、 选矿试验研究及选别效果[ J ] ．甘肃地质，2 0 1 2 ，2 1 2 5 7 _ 6 2 万方数据