起泡剂对铜硫铁矿的浮选效果试验研究.pdf

2 0 1 8 年第3 期有色金属 选矿部分 8 7 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 8 ．0 3 ．0 1 8 起泡剂对铜硫铁矿的浮选效果试验研究 邓禾淼 铜陵有色金属集团控股有限公司冬瓜山铜矿，安徽铜陵2 4 4 0 0 0 摘要针对冬瓜山铜硫铁矿的矿石性质，用几种不同起泡剂进行了，优先浮铜、磁尾选硫的选矿试验，试验研究 结果表明，M I B C 甲基异丁基甲醇 和丁基醚醇具有起泡性能好，泡沫层厚度高，用量少等特点，可取得较好的选矿指 标，对于优先浮铜作业，使用丁基醚醇作起泡剂时选别效果最好，药剂成本最低；对于磁尾选硫作业，使用M I B C 作起 泡剂可取得较好的选矿指标，同时单位药剂成本最低。 关键词起泡剂；铜硫铁矿；浮选；M I B C ；丁基醚醇 中图分类号T D 9 2 3 ．1 2 ；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 8 0 3 - 0 0 8 7 - 0 5 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nC o p p e r - b e a r i n gP y r i t eF l o t a t i o nE f f e c t s o fD i f f e r e n tF r o t h e r s D E N GH e m i a o D o n g g u a s h a nC o p p e rM i n e ，T o n g l i n gN o n f e r r o u sM e t a l sG r o u pC o ．，L t d ．，T o n g l i n gA n h u i2 4 4 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t A i m i n ga tt h ep r o p e r t i e so fc o p p e r b e a r i n gp y r i t e o fD o n g g u a s h a n ，e x p e r i m e n t a lr e s e a r c h e sa r e c a r r i e do u tw i t hd i f f e r e n tf r o t h e r s ，w h i c hi n c l u d ep r e f e r e n t i a lc o p p e rf l o t a t i o na n ds u l f u rf l o t a t i o nf r o mm a g n e t i ct a i l ． T h er e s u h so fe x p e r i m e n ti n d i c a t et h a t ．M I B Ca n db u t y le t h e ra l c o h 0 1h a v eb e t t e re f f e c ti nt h ec o p p e ra n ds u J f u r m i n e r a lf l o t a t i o np r o c e s sw h e nt h e ya c ta sf r o t h e r s ，a n dw h i c hh a v ec h a r a c t e r i s t i c so fb e t t e rf o a m i n gp e r f o r m a n c e ， h i g h e rt h i c k n e s so ff o a ml a y e ra n dl o w e rd o s a g e ，e t e ．．B e y o n dt h a t ，b u t y le t h e ra l c o h o lh a s b e s tf l o t a t i o ne f f e c ta n d c h e a p e s tf o rp r e f e r e n t i a lc o p p e rf l o t a t i o n ，a n dM I B Ch a sb e t t e rf l o t a t i o ne f f e c ta n dc h e a p e s tf o rs u l f u rf l o t a t i o nf r o m m a g n e t i ct a i l ． K e yw o r d s f r o t h e r ；c o p p e r b e a r i n gp y r i t e ；f l o t a t i o n ；M I B C ；b u t y le t h e ra l c o h o l 泡沫浮选的主要特点是利用气泡的气液界面， 分离润湿性不同的矿物，在浮选过程中，实现疏水性 不同矿物之间的有效分离，泡沫起着重要作用，而浮 选过程中气泡的形成，除受浮选设备中充气搅拌装 置的影响外，起泡剂在矿物浮选中也影响气泡的数 量和质量4 。。由此可见，起泡剂和捕收剂及其它 选矿药剂一样，其性能的好坏将直接影响浮选指标。 起泡剂在浮选过程中作用主要有防止气泡兼并，使 分散在矿浆中的气泡具有较小的直径和一定的寿 命；增大气泡的机械强度；降低气泡的运动速度，增加 气泡在矿浆中的停留时间；稳定气泡，并影响气泡的 大小、黏性和脆性；和捕收剂共吸附于矿粒表面上，并 起协同作用；增加浮选过程的选择性等方面。5 。7J 。 铜硫铁矿是指回收的目的矿物除铜硫矿物外还 有磁铁矿石的矿石。铜硫铁矿主要为矽卡岩型铜 矿，也可产于火山岩矿床和变质岩矿床。矿石的构 造以块状和浸染状为主，也有的呈细脉状和条带状。 这类矿石的特点是铜矿物主要以黄铜矿为主，含有 磁铁矿、黄铁矿和磁黄铁矿，其中铜矿物多为细粒不 均匀嵌布，与黄铁矿、磁黄铁矿石紧密共生，磁铁矿 呈细粒状或结晶较大的集合体产出，同时铁含量变 化较大，高者达5 0 ％，低者1 0 ％～2 0 ％ES l 。 1试验材料 1 ．1 矿样性质 试验矿样为冬瓜山铜矿铜硫铁矿石，该矿石类 型为含铜磁黄铁矿滑石蛇纹石类型，属难选矿石类 型。矿石中主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁 矿及磁铁矿等，主要脉石矿物有石英、石榴石、蛇纹 石、滑石等，矿石中有价元素为铜、硫、铁及金银，矿 收稿日期2 0 1 7 - 0 9 - 2 5修回日期2 0 1 8 - 0 4 ．1 7 作者简介邓禾淼 1 9 7 6 一 ，男，安徽潜山人，高级工程师，主要从事选矿技术与生产管理。 万方数据 8 8 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 期 1 ．2 试验药剂 试验用药剂有起泡剂B C 、松醇油、M I B C 、仲辛 醇和丁基醚醇，捕收剂L 4 和丁基黄药，调整剂石灰 和硫酸亚铁。 2 结果与讨论 由于试验过程中起泡剂均采用注射器直接添 加，故需预先测定每滴药剂的实际重量，以便为在试 验过程中按试验药剂用量准确添加药剂，测定方法 为在精准度为0 ．0 lm g 的分析电子秤上测定每1 0 滴药剂的重量，测定三次，求得平均值，即得到每种 药剂每滴的重量，即滴重 m g ／滴 ，具体结果见 表3 。 表3起泡剂滴重测试结果 T a b l e3 D r o pw e i g h tt e s tr e s u l t so ff r o t h e r 药剂名称 B c 松醇油 M I B C 仲辛醇丁基醚醇 滴重／r a g 4 ．6 7 4 5 ．3 6 23 ．5 “ ／ 34 ．3 8 54 ．1 8 0 2 ．1 优先浮铜试验 在试验流程和捕收剂用量等条件试验的基础 上，进行了起泡剂优先选铜浮选试验，如图1 所示， 试验采用一次粗选，两次扫选浮选流程，磨矿细度为 一7 4 斗m 占7 0 ％，药剂制度为粗选添加石灰l6 0 0 g ／t ，矿浆p H 值为1 2 ．0 ，I A 为2 0g ／t ，两次扫选分别 添加丁基黄药5g ／t ，由于试验用的捕收剂L 4 具有 一定的起泡性，故在粗选不添加起泡剂，只在两次扫 选阶段添加一定量的起泡剂。 2 ．1 ．1 起泡剂对比试验 在图l 所示的试验条件下进行同等起泡剂用量 图l 不同起泡剂选铜试验流程图 F i g ．1 F l o w s h e e to fc o p p e rf l o t a t i o nt e s tb e t w e e n d i f f e r e n tf r o t h e r s 5 5g ／t 的对比试验，试验结果见图2 ，试验过程中 观察试验现象发现，扫选阶段不添加起泡剂时，扫选 泡沫量很少，说明粗选L 4 药剂对扫选影响不大；当加 入丁基醚醇和M I B C 两种起泡剂充气搅拌后，泡沫层 较厚，气泡干净清爽；松醇油和B C 两种起泡剂的泡 沫层厚度较低，泡沫黏度较大；仲辛醇泡沫层厚度较 低，但气泡较为干净，为减小试验误差，试验过程中对 包括补加水量等操作条件严格控制，尽量一致。 由图2 试验结果可知1 加入不同起泡剂时， 选铜回收率均比无起泡剂的高，说明试验选用的五 种起泡剂都有一定的起泡性能，在相同的药剂用量 及操作条件下，回收率由高到低依次为丁基醚醇、 M I B C 、B C 、松醇油和仲辛醇；2 丁基醚醇和M I B C 两 种起泡剂泡沫较为清爽，矿泥携带较少，造成回收率 万方数据 2 0 18 年第3 期 邓禾森起泡剂对铜硫铁矿的浮选效果试验研究 8 9 图2不同起泡剂选铜对比试验结果 F i g ．2 C o n t r a s t i v et e s tr e s u l t so fd i f f e r e n tf r o t h e r s o fc o p p e rf l o t a t i o n 高而精矿品位低的主要原因是扫选精矿中未单体解 离的含铜粗颗粒被浮选回收。 2 ．1 ．2 起泡剂用量试验 在图1 所示的试验条件下进行起泡剂的不同用 量试验，试验结果见表4 。 表4起泡剂选铜用量试验指标 T a b l e4 C o n s u m p t i o nt e s tr e s u l t so fd i f f e r e n t f r o t h e r so fc o p p e rf l o t a t i o n ／％ 药剂 用量／选矿指标 铜精矿 鱼整 g 12主皇 曼垡旦堕皇 5 5 1 0 ．1 77 ．1 99 0 ．4 4 松醇油 1 0 1 01 1 ．7 06 ．3 49 1 ．8 1 2 0 1 01 2 ．1 65 ．7 59 2 ．0 4 由表4 试验结果可知1 对于不同起泡剂，随 着起泡剂用量的增加，铜精矿品位均呈逐渐降低的 趋势，铜回收率均呈增加的趋势；2 对于松醇油和 B c ，当用量超过2 0g ／t 后，回收率增幅不大，但品位 下浮较大，主要可能在于泡沫黏度较大，部分脉石被 携带至扫选精矿中；3 M I B C 用量为1 0g ／t 时，选铜 回收率即可达到9 2 ．3 8 ％，用量仅为松醇油和B C 的 1 ／3 。1 ／2 4 丁基醚醇用量为5g , ／t 时，选铜回收率 即可达到9 2 ．4 8 ％，用量仅为松醇油和B C 的1 ／6 ～ 1 ／4 ，为M I B C 的1 ／2 。综上所述，针对冬瓜山的铜硫 铁矿石优先浮铜，选别指标最好的起泡剂为丁基醚 醇，其次为M I B C 。 2 ．2 硫浮选试验 在试验流程和捕收剂用量等条件试验的基础 上，进行了起泡剂选硫浮选试验，如图3 所示，试验 采用一次粗选，一次扫选试验流程，试验原矿为冬瓜 山铜矿现场磁选尾矿，药剂制度为粗选添加活化剂 硫酸亚铁10 0 0g ／t ，丁基黄药6 0g ／t ，扫选添加丁基 黄药1 0s ／t 。在上述条件下进行了不同起泡剂同等 用墨的刈比试验，试“人。／．0 ．v l 。1 果见图4 图3 不同起泡剂对比试验流程图 F i g ．3 F l o w s h e e to fe o n t r a s t i v et e s t sb e t w e e n d i f i e r e n tf r o t h e r s 图4 不同起泡剂选硫对比试验结果 h 坚．4 【 1 l i l l ‘a s t ixt ，l e s tm l l t so fd i f f e r e n tf i o t h e r s o fs u l p h u rI l o t a t i o n 由图4 试验结果可知，在相同的药剂用量及操 作条件下，M I B C 硫回收率最高，丁基醚醇次之，松 醇油、B C 和仲辛醇三者的结果近似，为进一步验证 各种起泡剂对选硫指标的影响，进行了不同起泡剂 的用量试验，试验结果见表5 。 万方数据 9 0 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第3 期 表5起泡剂选硫用量试验指标 T a b l e5 C o n s u m p t i o nt e s tr e s u l t so fd i f f e r e n t f r o t h e r so fs u l p h u rf l o t a t i o n／％ 表6 T a b l e6 由表5 试验结果可知1 对于不同起泡剂，随 着起泡剂用量的增加，精矿产率增加，硫精矿品位均 呈逐渐降低的趋势，硫回收率均呈增加的趋势； 2 对于松醇油、B C 和仲辛醇三种起泡剂，当用量超 过4 0g ／t 后，选矿指标变化不大，主要原因在此时起 泡剂用量偏大；3 对于冬瓜山铜矿磁尾选硫，M I B C 选矿指标要优于丁基醚醇，当M I B C 用量为1 0g ／t 时，硫回收率6 6 ．3 5 ％与丁基醚醇用量2 0g ／t 的相 当，与松醇油、B c 和仲辛醇用量4 0g ／t 的指标相当， 但用量仅为丁基醚醇的1 ／2 ，为松醇油、B C 和仲辛 醇三种药剂的1 ／4 。由此可见，M I B C 对冬瓜山的铜 硫铁矿石选硫，选别指标最好的起泡剂为M I B C ，丁 基醚醇次之。 3 药剂成本概算 在取得相同选矿指标的药剂条件下，几种起泡 剂成本计算见表6 。 起泡药剂成本概算 B u d g e te s t i m a t eo ff f o t h e r s 从表6 可以看出，针对冬瓜山铜硫铁矿优先浮 铜，使用M I B C 和丁基醚醇的吨矿成本最低，为 0 ．0 9 5 元，但丁基醚醇选铜回收率高0 ．5 1 个百分 点；针对冬瓜山磁尾选硫，使用丁基醚醇吨矿成本为 O ．3 8 元，选硫回收率比使用M I B C 高0 ．4 4 个百分 点，但M I B C 的吨矿成本最低，仅为0 ．1 9 0 元；综合 考虑选别冬瓜山铜硫铁矿，使用M I B C 的单位成本 0 ．2 8 5 元为最低。 4结论 1 冬瓜山矽卡岩型铜硫铁矿，属于含铜磁黄铁 矿滑石蛇纹石类型，矿石中主要金属矿物有黄铜矿、 黄铁矿、磁黄铁矿及磁铁矿等，主要脉石矿物有石 英、石榴石、蛇纹石、滑石等，属于难选矿石。 2 对于冬瓜山铜硫铁矿，起泡剂B C 、松醇油、 仲辛醇三种起泡剂的选矿指标相近，丁基醚醇和 M I B C 具有起泡性能好，泡沫层厚度高，用量少等特 点，可取得较好的选矿指标。 3 对于冬瓜山铜硫铁矿优先浮铜作业，使用丁 基醚醇作起泡剂选矿效果最好；对于磁尾选硫作业， 使用M I B C 作为起泡剂可取得较好的选矿指标，同 时药剂单位成本最低；使用一种起泡剂时，综合考虑 选矿指标及药剂成本，起泡剂M I B C 对于冬瓜山铜 矿铜硫铁矿，可取得较为理想的选矿指标及经济效 益，可在后续工作中开展工业试验或工业应用。 参考文献 [ 1 ] 王淀佐．浮选剂作用原理与应用[ M ] ．北京冶金工业出 版社，1 9 8 7 ． [ 2 ] 赵龙梅，冯莉，燕传勇，等．常用起泡剂起泡性能的研 究[ J ] ．中国科技论文在线，2 0 1 0 ，5 6 4 1 9 - 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