某铜锌硫多金属硫化矿铜浮选工艺试验研究.pdf

2 0 1 5 年第1 期有色金属 选矿部分 1 1 d o i 1 0 ．3 9 6 9 0 ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 ．0 1 ．0 0 4 某铜锌硫多金属硫化矿铜浮选工艺试验研究 加锴锴，李莉莉 乌拉特后旗紫金矿业有限公司，内蒙古巴彦淖尔0 1 5 5 4 3 摘要根据某铜锌硫多金属硫化矿的性质，通过试验对比，探索合适的药剂制度，对矿石中的铜矿物进行有效回 收。闭路试验获得了铜精矿品位2 2 ．4 9 ％、回收率8 9 ．4 5 ％的技术指标。 关键词多金属硫化矿；药剂制度；铜回收率 中图分类号T D 9 5 2 ；T D 9 2 3 ．7 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 5 0 1 - - 0 0 11 - 0 5 S t u d yo nt h eC o p p e rF l o t a t i o nP r o c e s sO i laC u Z n - SP o l y m e t a l l i cS u l p h i d eO r e J 队K a i k a i ，L IL i l i Z U i nM i n i n gC o m p a n yL i m i t e do fW u l a t e h o u q i ，B a y a n n 嗍I n n e rM o n g o l i a 0 1 5 5 幻．C h i n a A b s t r a c t B a s e do nt h ep r o p e r t yo faC u - Z n Sp o l y m e t a l l i es u l p h i d eo r e ，t h r o u g ht e s tc o n t r a s t ， r e a s o n a b l er e a g e n ts y s t e mw a si n v e s t i g a t e d ，a n dt h ec o p p e rW a sr e c y c l e d ．T h ec o p p e rc o n c e n t r a t eg r a d i n g 2 2 ．4 9 ％C uw a so b t a i n e db yc l o e s d - c i r c u i tt e s t ，a tr e c o v e r yo f8 9 ．4 5 ％C u ． K e yw o r d s p o l y m e t a l l i cs u l p h i d eo r e ；r e a g e n ts y s t e m ；r e c o v e r yo fc o p p e r 内蒙古某铜锌硫多金属矿是一以铜锌为主、铅 硫次之的多金属矿体，该矿体于近期被探测采掘， 之前均为铅锌硫多金属矿，所采用的是铅优先浮 选，铅尾矿选锌、锌尾矿选硫的工艺流程，且锌、 硫的回收效果较好，可作为参考对该矿体的锌硫进 行选别，而铜金属的回收则缺乏可靠的数字依据， 因此为了更好地对该矿体中的铜金属进行有效回 收，展开了一系列的试验研究。本次试验研究的 目的是在矿石的物质组成和工艺矿物学研究的基础 上，选择铜优先浮选的药剂制度，闭路试验获得 了铜精矿品位2 2 ．4 9 ％、回收率8 9 ．4 5 ％的指标， 使矿石中的金属铜得到了有效回收，取得了良好 的经济效益。 表1 T a b l e1 1 原矿性质 原矿中主要金属矿物有磁黄铁矿、黄铜矿、闪 锌矿、黄铁矿、方铅矿、磁铁矿等，偶见辉银矿数 粒。非金属矿物有方解石、白云石、黑云母、石 英、绢云母、重晶石、角闪石等。矿石类型属铜锌 硫多金属硫化矿。 1 ．1 原矿多元素分析 原矿多元素分析结果见表1 。结果表明，矿石 中的主要有价元素是铜、锌、硫及银。 1 ．2 铜物相分析 原矿铜物相分析结果见表2 。 原矿多元素分析结果 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 - m i n eo r e／％ t 单位为鲈。 收穑日期2 0 1 3 1 2 1 9 修回日期2 0 1 4 - l l 一2 3 作者简介加锴锴 1 9 8 4 一 ，男，山西襄汾人，工程师，主要从事选矿技术管理工作。 万方数据 - 1 2 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 表2原矿铜物相分析结果 T a b l e2 A n M y s i sr e s u l t so fc o p p e rp h a s eo fm n - o f - m i n eo r e，％ 塑查鳖曼墨些塑竺全篁些塑姿生堕些塑堕生堕垡塑璺塑 含量0 ．0 0 50 ．0 r 7 0O ．2 21 ．9 02 ．2 0 占有率0 ．2 33 ．1 91 0 ．0 28 6 ．5 61 0 0 ．0 2 选矿流程试验 2 ．1 选矿原则工艺流程的确定 原矿石中可回收的金属矿物有黄铜矿、闪锌 矿、黄铁矿和磁黄铁矿 因原矿中含铅0 ．2 3 ％，其 中硫化铅中铅含量不足0 ．0 8 ％，因此铅暂不考虑回 收 n ] 。通过对矿石性质的研究，确定本试验中铜 回收为一次粗选、三次精选、两次扫选作业，采用 粗磨粗扫选甩尾、铜粗精矿再磨再选的浮选流程。 实际生产中再参考现有铅锌硫多金属矿的选别流程 和药剂制度，将铜尾矿采用一次粗选、四次精选、 三次扫选作业选锌、锌尾矿采用一次粗选、两次精 选、两次扫选作业选硫，以达到铜、锌、硫等有用 矿物的综合回收[ 2 3 。 2 ．2 一段粗磨磨矿细度试验 采用石灰作p H 调整剂，T X C u 一2 作铜捕收剂， 该药剂含多个键合原子类型的极性基官能团，能与 亲铜元素的硫化矿物表面的金属离子形成稳定的螯 合物，不易被解吸，其烃基疏水，故对铜金属矿物 表现出特殊的捕收作用，是实现铜锌硫分离的优良 药剂，同时兼有起泡性。试验中石灰用量2 ．5k 趴、 T X C u 一2 用量1 7 加、丙基钠黄药用量3 0g ／t 、丁基 铵黑药用量1 0g ，细度一7 4 恤m 含量分别为5 5 ％、 6 5 ％、7 5 ％、8 0 ％进行一段磨矿细度条件试验[ 3 | 。 试验流程图见图1 ，试验结果见图2 。 随着磨矿细度从5 5 ％增加到7 5 ％，铜粗精矿 中铜回收率由6 7 ．4 7 ％提高到8 1 ．6 9 ％，锌回收率由 药剂用量单位趴； 、浮选时间单位I I l i n ；下同。 丁基铵黑药1 0 铜粗精矿铜粗尾矿 图l 一段磨矿细度试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to ft h ef i r s tg r i n d i n gf i n e n e s st e s t - - - I I - 铜粗精矿铜品位 - ．卜铜粗精矿锌品位 [ 卜铜粗精矿铜回收率 一c - 铜粗精矿锌回收率 8 0 7 0 6 0 堡 5 0 墼 4 0回 3 0 2 0 5 5 6 0 6 57 0 7 5 8 0 磨矿细度，％ 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 R e s u l t so ft h eg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 2 4 ．5 7 ％降低到2 0 ．2 3 ％，总体来看，一段磨矿细度 一7 4 斗m 含量为7 5 ％时，铜粗选品位及回收率均最 好，因此一段磨矿细度定为一7 4 斗m 占7 5 ％。 2 ．3 铜粗选试验 2 ．3 ．1 石灰用量试验 参照流程图1 ，磨矿细度为一7 4 “m 含量占 7 5 ％，T X C u 一2 用量1 7 趴，丙基钠黄药 丁基铵黑 药用量为3 0 1 0 加，其它条件不变，分别按照 1 ．2 5 、2 ．5 0 、3 ．7 5 、5 ．0 0k s ／t 进行铜粗选石灰用量 试验，试验结果见图3 。 誉 、 迥 咯 l - o1 ．5 2 ．O2 j3 ．O 3 ．54 ．0 4 ．55 ．0 5 ．5 石灰用量／ k g 1 。 图3 石灰用量试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fl i m ed o s a g et e s t 由图3 可以看出，随着石灰用量的增加，铜粗 精矿品位矿不断提高，铜回收率呈下降趋势，综合 考虑，铜粗选石灰用量2 ．5k g C t ，铜的选别效率最 高，锌的损失较低，故铜粗选石灰用量选2 ．5k g t ， 此时p H 为1 1 1 1 ．5 。 2 ．3 ．2 抑制剂用量试验 在铜精选的探索性试验中，铜精矿中锌含量较 高 5 ％一6 ％ ，虽然锌作为铜精矿杂质含量不超 标，但锌损失的回收率较大，因此，进行锌抑制剂 试验。硫酸锌与亚硫酸钠是锌良好的抑制剂[ 描] ， 试验确定一段磨矿细度为一7 4 斗m 含量占7 5 ％，按 2 ．5k ∥t 用量加入石灰，T x C u 一2 用量1 7 趴、丙基 7 6 5 4 3 2 堡迥咯 堡斟娶回 胁为∞∞∞∞∞m O 9 8 7 6 5 4 3 2 万方数据 2 0 1 5 年第1 期加锴锴等某铜锌硫多金属硫化矿铜浮选工艺试验研究 1 3 钠黄药用量3 0 鼽、丁基铵黑药用量l O 鼽，参照 流程图1 ，分别按照0 0 、2 0 0 2 0 0 、4 0 0 4 0 0 、 6 0 0 6 0 0 、8 0 0 8 0 0C t 对硫酸锌 亚硫酸钠的用量 进行条件试验。硫酸锌 亚硫酸钠用量试验结果见 图4 。 堡 趟 咯 02 0 04 0 06 0 0 8 0 0 硫酸锌 亚硫酸钠 用量， g t ．1 图4 抑制剂用量试验结果 F i g ．4 R e s u h so fi n h i b i t o rd o s a g et e s t 堡 埒 娶 回 由图4 可知，随着硫酸锌 亚硫酸钠用量的增 加，铜粗精矿品位有所提高，但粗精矿回收率逐渐 下降，铜粗精矿中锌含量下降明显，且同时部分与 锌连生的铜也被抑制了，综合考虑确定铜粗选硫酸 锌 亚硫酸钠用量为4 0 0 4 0 0g ／t 。 2 ．3 ．3T X C u 一2 用量试验 在磨矿时固定石灰用量2 ．5k 趴，磨矿细度 一7 4 斗m 含量占7 5 ％，硫酸锌 亚硫酸钠的用量为 4 0 0 4 0 0s ／t ，丙基钠黄药 丁基铵黑药用量为3 0 1 0 趴，其它条件不变，参照流程图1 ，分别按照 0 、8 ．7 、1 7 ．5 、2 6 、3 4 ．7 趴进行T X C u 一2 用量条件 试验，试验结果见图5 。 冰 、 g 曙 T X C u 一2 用量／ s t ’1 图5T X C u 一2 用量试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fT X C u - 2d o s a g et e s t 零 、 碍 娶 回 由图5 可知，随着T X C u 一2 用量的增加，铜粗 精矿品位先上升后下降，铜粗精矿回收率不断提 高，综合比较T X C u 一2 用量2 6 ∥t 时，选别效果最 好，确定铜粗选’ⅨC u 一2 用量为2 6 ∥t 。 2 ．3 ．4 丙基钠黄药、丁基铵黑药用量试验 在磨矿时加2 ．5k g ／t 石灰，细度一7 4 斗m 含量 占7 5 ％，硫酸锌 亚硫酸钠用量为4 0 0 4 0 0 趴， T X C u 一2 用量2 6 趴，其它条件不变，参照流程图 l ，丙基钠黄药分别按照0 、1 5 、3 0 、4 5 矾、丁基 铵黑药分别按照0 、l O 、2 0 、3 0 加进行用量条件 试验。试验结果见图6 7 。 冰 、 趟 碹 9 铜粗糟矿锌品位 - E l - - 钢租精矿铜回收串 ，◇r 铜粗糟矿锌回收警 0l O2 03 04 0 丙基钠黄药用量／ g t 。 图6 丙基钠黄药用量试验结果 F i g ．6 R e s u l t so fp r o p y lx a n t h a t ed o s a g et e s t 堡 毯 咯 堡 瓣 擎 凰 丁基铵黑药用量／ g 。t 。 图7 丁基铵黑药用量试验结果 F i g ．7 R e s u l t so fb u l la m m o n i u ma e r o f l o a t d o s a g et e s t 试验结果表明，随着丙基钠黄药、丁基铵黑药 用量增加，铜粗精矿品位下降，铜粗精矿回收率提 高，但锌在铜中的富集也增加，综合考虑确定丙基 钠黄药用量1 5 趴、丁基铵黑药用量1 0 趴。 2 ．4 铜粗精矿再磨细度试验 铜粗精矿再磨试验流程见图8 ，再磨石灰用量 1 ．2 5k t ，T X C u 一2 用量8 ．5 趴，丙基钠黄药用量5 玑，分别按照一7 4 恤m 含量占8 6 ％、9 0 ％、9 3 ％、 9 5 ％进行再磨细度条件试验。 试验结果表明，随着铜粗精矿再磨细度的提 高，铜精矿品位不断提高，铜再磨细度- 7 4 斗m 占 9 3 ％时，铜精矿品位富集到1 8 ．7 7 ％，铜精矿回收 率最高，因此铜再磨细度选为一7 4 “脚占9 3 ％。 2 ．5 铜粗精矿再磨精选试验 2 ．5 ．1 石灰用量试验 试验流程参照图8 ，再磨细度一7 4 斗m 占9 3 ％， 枣、静娶匾 溉 ∞ ∞ 柏 加 o or_●●●_r●●●●1●，●J●●●●1●●-1 砌∞舳∞∞∞∞∞加m O 9 8 7 6 5 4 3 2 粥∞加∞∞∞∞∞m 万方数据 1 4 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 原矿 石灰2 ．5k g - 7 4p a n7 5 ％ 5 I Z n O , N a | 2 S 0 34 0 0 4 0 0 3 I [ T X C u 一22 6 3 术丙基钠黄药1 5 l 丁基铵黑药l O 铜I 粗选 1 0 石灰1 2 ．5k 虮 细度 变量 墨翥 铜粗尾矿 铜精矿 铜中矿 图8 铜粗精矿再磨细度试验流程 F i g ．8 F l o w s h e e to fr e 酾n d i n gf i n e n e s st e s tf o r r o u g hc o p p e rc o n c e n t r a t e 分别按照0 、0 ．6 、1 ．2 、1 ．8k 趴进行石灰用量试 验，试验结果见图9 。 堡 翅 咯 8 0 7 0 6 0 拳 5 0 赢 4 0善 3 0 回 2 0 l O 0 ．0 1 20 ．4 0 ．60 ．8l _ o1 ．2 1 ．4 1 ．61 ．葛2 ．U 石灰用量／ k s r 1 图9 石灰用量试验结果 F i g ．9 T h er e s u l t so fl i m ed o s a g et e s t 由图9 可知，随着石灰用量的增加，铜精选回 收率不断下降，铜精矿品位逐渐升高，综合考虑回 收率及品位指标，铜精选石灰用量选在0 ．6 - 1 ．2k 矾， p H 不超过1 1 ．5 。 2 ．5 ．2T X C u 一2 用量试验 试验流程参照图8 ，再磨细度一7 4 斗m 含量为 9 3 ％，再磨加石灰0 ．6k g ／t ，丙基钠黄药用量5 矾， 分别按照2 、4 、6 、8 、1 0 趴进行T X C u 一2 用量条 件试验。试验结果见图1 0 。 由图1 0 可知，随着T X C u 一2 用量的增加，铜 回收率逐渐增加，铜精矿品位呈下降趋势，T X C u 一2 誉 、 魍 嬉 堡 褥 善 回 T X C u 一2 用量／ g ．1 _ 1 图1 0T X C u 一2 用量试验结果 F i g ．10 R e s u l t so fT X C u - 2d o s a g et e s t 用量为8 加时，回收率及精矿品位指标最好，因 此，确定铜再磨T x C u 一2 用量为8 趴。 2 ．5 ．3 丙基钠黄药用量试验 试验流程参照图8 ，磨机中加0 ．6k g ／t 石灰， 再磨细度一7 4 “m 占9 3 ％，T X C u 一2 用量8 斫，分 别按照0 、5 、1 0 、1 5 、2 0 趴进行丙基钠黄药用量 试验，试验结果见图1 1 。 堡 国 略 8 0 7 0 6 0 零 5 0 喜 4 0 擎 3 0 回 2 0 1 0 丙基钠黄药用量／ s ’t 。 图11 丙基钠黄药用量试验结果 F i g ．11 R e s u l t so fp r o p y lx a n t h a t ed o s a g et e s t 由图1 1 可知，在铜精选时增加丙基钠黄药的 用量，回收率逐渐提高，精矿品位逐渐下降，综合 考虑，确定铜精选丙基钠黄药用量为1 5 趴。 2 ．6 闭路试验 本次试验所拟定的初步条件，在实际生产中均 得到应用，并且能够取得较理想的铜指标【6 ] 。闭路 试验流程见图l2 ，闭路试验结果见表3 。 3 结论 1 由闭路试验结果可知，铜矿物通过粗精矿 表3铜浮选闭路试验结果 T a b l e3 R e s u l t so fc l o s e dc i r c u i tt e s to f c o p p e r f l o t a t i o n，％ ∞胁而∞∞∞∞∞m 8 6 4 2 O 8 6 4 2 加培垢H ￡ m 8 6 4 2 万方数据 2 0 1 5 年第1 期加锴锴等某铜锌硫多金属硫化矿铜浮选工艺试验研究 1 5 原矿 铜梧矿 图1 2 铜浮选闭路试验流程 F i g ．12 F l o w s h e e to fc l o s e dc i w u i tt e s to f c o p p e r f l o t a t i o n 再磨，经过一次粗选、三次精选、两次扫选的作业 流程后可获得铜精矿品位2 2 ．4 9 ％，回收率 8 9 ．4 5 ％，铜精矿含锌3 ．6 4 ％的产品指标，说明该铜 浮选工艺及药剂制度比较合理。 2 从铜精矿中含锌来看，锌含量偏高，虽没 有超过国家标准，但损失较大。因此在实际生产中 可以考虑在铜精选也要适当添加硫酸锌和亚硫酸钠 作为锌抑制剂。 3 现有的锌、硫浮选流程已能获得较佳的选 矿指标，因此实际生产中可借鉴已有的流程和药剂 制度，试验中未做迸一步探讨。试验所拟定的一次 粗选、三次精选、两次扫选的铜浮选流程也是参考 现行的选铜工艺流程，且指标较理想，可作为实际 生产的首选流程方案。 4 通过试验研究发现，该铜锌硫多金属硫化 矿中的铜矿物较易浮选，用试验拟定的浮选条件即 能得到较为理想的产品指标。但由于矿石性质可能 会发生变化，因此本试验结果仅作为实际生产的参 考性数据。 5 该试验在生产现场得到了验证，所得指标 与试验基本吻合，使生产效益得到较大程度的提 高，具有一定的指导意义。 参考文献 [ 1 ] 罗仙平，高莉．安徽某铜铅锌多金属硫化矿选矿工艺 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 。2 0 1 4 5 l l 一1 6 ，3 4 ． [ 2 ] 危刚，齐向红，葛敏．某铜铅锌多金属硫化矿浮选工 艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 2 2 1 2 5 ． [ 3 ] 曹喜民．某复杂铜硫矿石选矿工艺试验研究E J ] ．有色金 属 选矿部分 ，2 0 0 7 5 5 8 ． [ 4 ] 朱建光，朱玉霜。浮选药剂[ M ] ．长沙中南矿冶学院科 技情报科，1 9 8 2 2 9 - 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