某高硫铜锌矿石低碱度浮选试验研究.pdf

6 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第5 期 d o i 1 0 3 9 6 9 ，j ．i s s n ．1 6 7 l 一9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．0 5 ．0 0 2 某高硫铜锌矿石低碱度浮选试验研究 曹焱鹏，汶小飞，王福奎，周强伟 里伍铜业股份有限公司，四川甘孜6 2 6 2 0 1 摘 要针对某高硫铜锌矿石开展了选矿工艺研究。试验根据矿石的工艺矿物学性质，选择低碱条件下依次优先 浮选的工艺流程。原矿含铜1 ．0 1 ％、锌5 ．8 9 ％、硫2 4 ．2 2 ％时，闭路试验获得的指标为铜精矿含铜2 1 ．9 9 ％、锌9 ．1 1 ％， 铜回收率8 8 ．2 7 ％；锌精矿含锌4 8 ．3 2 ％、铜O ．2 8 ％，锌回收率8 3 ．0 l ％。 关键词铜锌硫化矿；优先浮选；综合回收 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 2 ．3文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 0 5 一0 0 0 6 ．0 4 E x p e r i l I l e n t a IS t l l d yo ft h en o b I t i 蚰o fm g h S u 胁rC 叩p e 卜Z i n cO m 蛐d e r L o wA 墩a U I I i 够C o n m 廿o n c A oY a n p e 叼，聊圈伽卿，W 么ⅣG 凡k u i ，z 日D UQ z 鲫呵加反 伍f 加HC D p p e rC D ．，L 纪．，G 伍n 丽S 配，l 眦，l6 2 6 2 D J ，C h 饥n A b s t r a c t A ne x p e r i m e n t a ls t u d yo fn o t a t i o nw a sc 枷e do u to nah i g h s u l f h rc o p p e I L 2 i n co I l e ．B a s e do n t h eo r ep r o p e n yo fp r o c e s sm i n e r a l o g y ，t h ep r o c e s sn o w s h e e to fs e l e c t i v en o t a t i o nu n d e rl o wa l k a l i n i t yw 鹊 d e t e n n i n e d ．W h e nt h er a wo r ea s s a y i n g1 ．0 1 ％C u ，5 ．8 9 ％Z na n d2 4 ．2 2 ％S ，b yt h ec l o s e d - c i r c u i tt e s t ，出e c o p p e rc o n c e n t r a t e so fc o p p e ra n dz i n cw a so b t a i n e d ， w h i l ec o p p e rc o n c e n t I ．a t ec o n t a i n i n g2 1 ．9 9 ％C ua n d 9 ．1 1 ％Z nw i t hc o p p e rr e c o v e r yo f8 8 ．2 7 ％a n dz i n cc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g4 8 ．3 2 ％Z na n d0 ．2 8 ％C uw i t hz i n c r e c o v e r yo f8 3 ．0 1 ％． K e yw o r t l s c o p p e r _ z i n cs u l f i d eo r e ；s e l e c t i v en o t a t i o n ；c o m p r e h e n s i v er e c o v e r y 某铜矿是以铜为主，伴生有锌、硫等多种有价 元素的小型矿山。随着深部矿层的开采，矿石中 锌、硫品位明显提高。考虑在不影响铜选矿指标的 前提下，综合回收锌等有价元素，可以提高整体经 济效益。 1矿石性质 1 ．1 原矿多元素和物相分析 该矿主要金属矿物为磁黄铁矿、黄铜矿、含铁 闪锌矿及少量方铅矿、黄铁矿和微量钛铁矿；脉石 矿物主要为白云母、黑云母、石英、长石、角闪 表1 T a b l e1 石、透闪石、绿泥石和少量碳酸盐等。原矿多元素 分析结果见表1 ，铜物相分析和锌物相分析结果见 表2 和表3 。 1 ．2 主要矿物的嵌布特征 黄铜矿为他形粒状集合体，呈团块状产出，并 伴有闪锌矿一起穿切磁黄铁矿；或呈他形与磁黄铁 矿连生，或嵌布在磁黄铁矿与闪锌矿晶间，共生关 系十分复杂。常常在黄铜矿中见磁黄铁矿残留或包 体，在黄铜矿中偶见微量的方铅矿。 闪锌矿为含铁闪锌矿，砖灰色，或呈他形粒状 晶及其集合体不均匀分布在磁黄铁矿和脉石矿物 原矿主要化学成分分析结果 M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n o f - I I l i n eo r e 化学成分c u z nsP b 灿2 0 3 c a 0 M g O s i 0 2 T F e A g l ’ A u l ’ 1 ．0 15 ．8 92 4 ．2 2O ．1 83 ．2 72 ．4 51 ．8 22 2 ．2 7 3 5 ．9 01 4 ．9 0 O ．1 0 质量分数 1 单位为趴。 收稿日期2 0 1 3 一0 3 2 4修回日期2 0 1 3 0 7 2 6 作者简介曹焱鹏 1 9 8 5 一 ，男，江西九江人，助理工程师，主要从事选矿研究工作。 万方数据 2 0 1 3 年第5 期曹焱鹏等某高硫铜锌矿石低碱度浮选试验研究 7 表2铜物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e rp h a s e ／％ 表3锌物相分析结果 T a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t so fz i n cp h a s e ／％ 中，或沿磁黄铁矿的裂纹呈团块状形成不规则的脉 状体充填穿切磁黄铁矿或脉石，或呈粗粒他形嵌布 在磁黄铁矿之间，偶见闪锌矿中包含有纤锌矿[ 1 ] 。 2 试验研究 2 ．1 浮选原则流程的确定 该矿石综合回收的主要元素有铜、锌、硫和银 等，属于高硫铜锌多金属硫化矿石。矿石中的闪锌 矿属于铁闪锌矿，且部分与磁黄铁矿、黄铜矿共生 紧密。其中部分闪锌矿的嵌布粒度比较细，这也是 造成锌精矿产品品位不高的主要原因之一[ 2 _ 3 ] 。这 类矿石多采用高碱浮选工艺条件，但是这不利于综 合回收矿石中的贵金属，且给选硫作业增加酸的消 耗。另外，此矿石中的铁闪锌矿晶形中锌还部分被 镉离子取代，显示出与普通闪锌矿不同的浮选特 性，表现为可浮性差，对石灰敏感，活化困难。因 此，选择采用优先浮选流程，即优先浮铜，然后依 次浮可浮性好的锌和硫，最后浮选可浮性较差的锌。 2 ．2 磨矿细度试验 不同的人选粒度，其选别效果不一样，合适的 磨矿细度对精矿质量和金属回收率有重要影响。最 佳的磨矿细度不仅要保证目的矿物单体解离，而且 无过粉碎现象。磨矿细度试验结果见图1 。 堡 趔 咯 堡 褂 擎 回 一7 4 “m 含量，％ 图1 磨矿细度试验结果 F i g ．1 T h er e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 试验结果表明，随着磨矿细度的增加，铜精矿 中铜的品位先略提高后降低，铜的回收率先增加后 减少，锌金属在铜精矿中的损失率呈上升趋势。由 此可见，最佳磨矿细度为一7 4 斗m 占7 0 ％。 2 ．3p H 条件试验 矿浆p H 是硫化矿浮选的重要影响因素，在低 碱选铜工艺中尤为重要。p H 过高，选用的铜捕收 剂对铜矿物的捕收能力也将变弱，而且对后续的选 锌作业也有较大的影响；p H 过低，选铜药剂的选 择性就不明显[ 川。考察在低碱范围内矿浆p H 对 铜矿物浮选的影响，试验结果见图2 。 冰 、 遥 嚷 冰 、 褥 擎 凰 p H 图2 铜浮选石灰 p H 条件试验结果 F i g ．2 T h et e s tr e s u l t so fl i m ed o s a g e p H i nc o p p e r n o t a t i o n 从图2 试验结果看，随着p H 的提高 石灰用 量的增加 则铜粗精矿品位有增高的趋势，铜回收 率也如此。试验中发现矿浆p H 的增大，铜粗选很 难控制，充气量及矿浆液面对铜的回收率影响很 大；综合各方面因素，铜浮选矿浆p H 值控制在9 ～ 1 0 范围内。 2 ．4 锌粗选试验 锌粗选I 捕收剂T 一2 0 7 用量试验结果见图3 。 由图3 可以看出，T 一2 0 7 用量为1 0 趴较适宜。 冰 、 趟 咯 堡 褂 擎 回 T 一2 0 7 用量／ g t 。1 图3 锌粗选I 捕收剂T 一2 0 7 用量试验结果 F i g ．3 T h et e s tr e s u l t so fc o U e c t o rT 一2 0 7 d o s a g ei n z i n cI D u g h i n gI 锌粗选Ⅱ抑制剂T 一2 0 0 0 用量试验结果见图4 ， 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年第5 期 从试验结果可以看出，加入抑制剂T 一2 0 0 0 后，锌 粗精矿产率下降，品位提高，回收率下降。由此， 从药剂成本和试验指标综合来看，T 一2 0 0 0 的用量 选择9 0 趴。 堡 过 Ⅱ暑 堡 褂 掣 回 T 一2 0 0 0 用量， g r 1 图4 锌粗选Ⅱ硫抑制剂T 一2 0 0 0 用量试验结果 F i g ．4 T h et e s tr e s u l t so fi n h i b i t o rT 一2 0 0 0d o s a g e i nz i n cr o u g h i n g Ⅱ 2 ．S 硫浮选试验 由于该矿石中部分含硫矿物是磁黄铁矿，可浮 性较强，且在锌浮选过程中需添加硫酸铜作为活化 剂，硫酸铜在活化闪锌矿的同时，也会活化硫铁矿 物，增加了锌硫分离的难度，同时也制约了锌精矿 的质量。因此，优先选出一部分易浮硫铁矿，改善 后续的选锌作业环境。为了使锌金属在硫精矿中的 损失率降到最低，选用化学试剂 N H 。 2 S O 。作为硫 铁矿物的活化剂。试验结果见图5 。 零 、 趔 略 硫酸铵用量／ g t 。 图5 选硫活化剂用量条件试验结果 冰 、 斟 水 辑 F i g ．5 T h et e s tr e s u l t so fa c t i V a t o rd o s a g ei ns u l p h u r n o t a t i o n 从图5 试验结果分析，随着 N H 4 2 S O 。用量的 增加，锌在硫粗精矿的损失率有所增加，所以 N H 。 2 S O 。的适宜用量为3 2 0 鼽。 2 ．6 闭路试验 闭路浮选试验流程见图6 ，闭路试验结果见表4 。 表4闭路试验结果 T a b l e4R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t ／％ 3 结论 1 该矿石含硫高，且有用矿物之间和矿物与 脉石之间嵌布关系十分复杂。提高矿物的单体解离 度，为提高铜、锌精矿中铜、锌品位提供了必要的 前提条件。 2 在经过大量探索试验和结合本矿的实际情 况，提出“低碱依次优先浮选”流程方案。“低碱 依次优先浮选”对矿石中贵金属能有效回收，对矿 石性质的变化可以很好的适应，对后续原浆选硫生 产不会产生不利影响。 3 采用低碱依次优先浮选流程，在原矿含铜 1 ．0 l ％、锌5 ．8 9 ％、硫2 4 ．2 2 ％的条件下，获得铜精 矿含铜2 1 ．9 9 ％、锌9 ．1 1 ％，铜回收率8 8 ．2 7 ％，锌 精矿含锌4 8 ．3 2 ％、铜0 ．2 8 ％，锌回收率8 3 ．0 1 ％。 参考文献 [ 1 ] 四川冶金地质勘查院．四川里伍铜矿B 2 矿体铜锌硫多 金属矿石选矿试验研究报告[ R ] ．四川甘孜四川里伍铜 业股份有限公司，2 0 0 9 ． [ 2 ] 于雪．铜锌硫化矿难以分离的可能原因及解决途径[ J ] ． 国外金属矿选矿，2 0 0 4 ，4 1 9 4 8 ． [ 3 ] 纪军，梅伟．内蒙古甲生盘含碳高硫铅锌矿浮选分离 工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 5 1 5 ． [ 4 ] 王淀佐．浮选药剂作用原理及应用[ M ] ．北京冶金工业 出版社，1 9 8 2 3 4 3 7 [ 5 ] 黄崇惠，刘建国，尹启华，等．低碱度铜硫分离新工艺的 工业应用[ J ] ．矿产保护与利用，1 9 9 8 1 3 3 3 6 ． 万方数据 2 0 1 3 年第5 期曹焱鹏等某高硫铜锌矿石低碱度浮选试验研究 9 原矿 图6 闭路试验流程 F i g ．6 F l o w s h e e to fc l o s e d c i I ．c u i tt e s t 尾矿 万方数据