西北某复杂金铜锌多金属矿石浮选试验研究.pdf

2 0 1 4 年第5 期有色金属 选矿部分2 5 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 4 ．0 5 ．0 0 6 西北某复杂金铜锌多金属矿石浮选试验研究 汪勇1 ，李国栋2 1 ．白银有色集团股份有限公司选矿厂，甘肃白银7 3 0 9 0 0 ；2 ．西北矿冶研究院，甘肃白银7 3 0 9 0 0 摘要针对西北某复杂金铜锌多金属矿氧化率高、共生关系复杂的特点，采用铜锌优先浮选工艺方案进行矿石 选矿试验研究。试验结果表明，在适宜的磨矿细度和药剂制度下，采用试验确定的闭路流程处理该矿石，可以获得铜 品位为2 0 ．6 0 ％、铜回收率为9 1 ．1 2 ％、含金1 2 0 ．0 4 加、金回收率为8 3 ．5 0 ％的铜精矿，以及锌品位为5 4 ．8 8 ％、锌回收率 为8 4 ．3 8 ％、含金7 ．8 8 矾、金回收率为4 ．7 6 ％的锌精矿。 关键词多金属矿；共生关系；优先浮选；综合回收 中图分类号T D 9 2 3 ．7 ；T D 9 5 2文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 4 0 5 - 0 0 2 5 - 0 4 R e s e a r c h0 1 1F l o t a t i o no faC o m p l e xA u - C u - Z nP o l y m e t a l l i cO r ei nN o r t h w e s t W A N GY o n 9 1 ，L IG u o d o n 9 8 1 ．C o n c e n t r a t o ro fB a i y i nN o n - f e r F O U 8G r o u pC o ．，L t d ．，B a i y i nG a n s u7 3 0 9 0 0 ，C h i n a ； 2 ．N o r t h w e s tR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B a i y i nG a n s u7 3 0 9 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t A c c o r d i n gt o t h em i n e r a lc h a r a c t e r i s t i c so fh i 小o x i d a t i o nr a t ea n dc l o s ei n t e r g r o w t ho fa r e f r a c t o r yp o l y m e t a U i cg o l d - c o p p e r z i n cs u l p h i d eo r eo fN o r t h w e s t ，t h ep r o c e s sf l o w s h e e to fc o p p e ra n dz i n c p r e f e r e n t i a lf l o t a t i o nw a sa d o p t e d ．T e s tr e s u l t si n d i c a t e dt h a tu n d e rt h eo p t i m a lc o n d i t i o n so fg r i n d i n gf i n e n e s s a n dr e a g e n t s y s t e m ，ac o p p e r c o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g2 0 ．6 0 ％C uw i t hr e c o v e r yo f9 1 ．1 2 ％a n dc o n t a i n i n g 1 2 0 ．0 4g ／tA uw i t hr e c o v e r yo f1 4 ．3 9 ％W a so b t a i n e d ．a n dz i n cc o n c e n t r a t ec o n t a i n e d5 4 ．8 8 ％Z na n d7 ．8 8g ／t A u ．a tr e c o v e r i e so f8 4 ．3 8 ％Z na n d4 ．7 6 ％A ur e s p e c t i v e l y ． K e yw o r d s p o l y m e t a l l i cm i n e r a l s ；i n t e r g r o w t hr e l a t i o n ；p r e f e r e n t i a lf l 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 在不同类型的铜锌矿石中，铜锌往往相互紧密 共生，结晶粒度非常细小，同时常与黄铁矿和磁黄 铁矿等矿物共生，浮选时受活化的闪锌矿可浮性与 铜矿物可浮性相似，这些因素都能影响铜锌分离过 程的每一环节，致使铜锌浮选时难以分离[ 1 ] ，因而 这类矿物的分离一直是选矿领域的研究课题[ 2 - 3 ] 。 本文针对西北某共生关系复杂的金铜锌多金属矿 石，在工艺矿物学研究的基础上，对该矿石进行了 系统的浮选试验研究，有效地实现铜锌分离，为该 矿石资源的开发利用提供了技术参考。 1原矿性质 矿石中金属矿物主要为闪锌矿、黄铜矿、胶状 黄铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、铁闪锌矿， 其次为方铅矿、褐铁矿、白铁矿、菱锌矿、钛铁 矿，少量及微量的矿物有自然铋、辉钼矿等。非金 属矿物有石英、方解石、长石、白云石、石墨等。 黄铜矿分布极不均匀，有些在矿石中较为富集，呈 稠密浸染状，一般呈稀疏浸染状分布，碎屑中、杂 基或者胶结物中均见黄铜矿分布。黄铜矿主要以它 形晶粒状、不规则晶粒集合体嵌布，粒度悬殊。闪 锌矿主要以他形粒状集合体与黄铁矿、黄铜矿密切 共生，部分以不规则粒状分布于脉石中。矿石主要 化学成分分析结果见表1 ，铜、锌矿物物相分析结 果见表2 。 从表1 可以看出，该矿石铜、锌含量较高，具 有回收价值。从表2 物相分析结果看出，矿石中铜 矿物以硫化矿物为主，锌矿物中氧化物中的锌占 收稿日期2 0 1 4 0 3 1 3修回日期2 0 1 4 0 7 - 2 1 作者简介汪勇 1 9 6 2 一 ，男，甘肃白银人，高级工程师，主要从事有色金属硫化矿的选矿工作。 万方数据 2 6 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第5 期 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t sm n o f m i n eo r e，％ 元素c uP b z n F e SC a OM s OA 1 2 0 3S i 0 2A sA u ”A g o 含量1 ．7 5O ．3 24 ．4 07 ．0 15 ．8 0O ．8 5 5 ．7 0 2 ．3 76 3 ．6 00 ．0 50 ．16 ．1 0 1 单位为g ／t ，下同。 表2铜、锌物相分析结果 T a b l e2A n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e ra n dz i n cp h a s e ／％ 相别篇篇鬻总铜鬻臀警总锌 占有率7 5 ．8 3 2 2 ．9 7 1 ．2 0 1 0 0 ．0 8 1 ．5 9 1 7 ．9 50 4 5 1 0 0 ．0 1 7 ．9 5 ％，这在一定程度上会影响锌的回收率。 2 试验结果与讨论 针对该矿石铜锌矿物嵌布关系密切、锌氧化率 较高等特点，分别进行了铜锌优先浮选、铜锌混合 浮选等流程探索试验[ 蚓。探索试验结果表明，铜 锌优先浮选流程对该矿石资源的浮选较为适宜[ 引。 以石灰作调整剂，Z n S O 。作闪锌矿的抑制剂，选用 新型高效捕收剂Y 6 6 优先浮铜，Y 6 6 为我院研制的 新型高效的非离子型硫氨酯类捕收剂，具有选择性 好、用量少、有一定的起泡性等特点，锌浮选流程 以C u S O 。作活化剂、丁基黄药作捕收剂、松醇油作 起泡剂。 2 ．1 铜粗选条件试验 2 ．1 ．1 铜粗选磨矿细度试验 磨矿细度试验流程见图1 ，磨矿细度对铜粗选 的影响见图2 。 磨矿 原矿 药剂用量单位g e t ； 浮选及搅拌时间单位m i n 下同 铜粗精矿 尾矿 图l铜粗选磨矿细度试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to f g r i n d i n gf i n e n e s st e s t o n c o p p e rr o u g h i n g 由图2 的试验结果可知，随着磨矿细度的提 高，铜粗精矿回收率逐渐升高，品位呈现下降趋 势，在一7 4 斗m 占7 5 ％时，回收率曲线趋于平缓， 磨矿细度一7 4 “r n ／％ 图2 磨矿细度对铜粗选的影响 F i g ．2 I n f l u e n c eo fg r i n d i n gf i n e n e s so nc o p p e r r o u g h i n g 1 铜品位；2 锌品位；3 铜回收率；4 锌回收率；下同 因此优先浮铜适宜的磨矿细度为- 7 4v L m 占7 5 ％。 2 ．1 ．2 铜粗选石灰用量试验 此次试验选用石灰作为铜粗选时的矿浆调整 剂，其用量试验流程见图1 ，其中磨矿细度为一7 4 m 占7 5 ％，试验结果见图3 。 4 0 3 0 零 趟加 Ⅱ暑 1 0 0 _ 一1 一 二- m 4 m - m ， ，， l2 石灰用量／ k g t 4 图3 石灰用量对铜粗选的影响 F i g ．3 I n f l u e n c eo fl i m ec o n s u m p t i o no nc o p p e r r o u g h i n g 图3 的试验结果表明，在铜粗选增加石灰的用 量，铜精矿的品位不断下降，回收率呈现下降趋 势，在石灰用量为1k g ／t 时，铜精矿品位和回收率 变化不明显，因此在铜粗选时适宜的石灰用量为 1k g ／t 。 2 ．1 ．3 铜粗选Z n S O 。用量试验 在前面研究的基础上，探索Z n S O 。用量对闪锌 矿抑制效果的影响，Z n S O 。用量试验流程见图1 ， 试验结果见图4 。 由图4 可看出，随着Z n S O 。用量的增加，铜精 矿中铜品位呈现升高趋势，锌品位不断降低，但 铜、锌的回收率都呈现下降趋势，综合考虑优先浮 铜z I l s 0 4 用量以1 ．0k s ／t 为宜。 2 ．1 ．4 铜粗选捕收剂种类及用量试验 铜捕收剂的选择对铜锌的有效浮选分离至关重 堡斟娶回 城 舳 ∞ ∞ 加 o 万方数据 2 0 1 4 年第5 期汗勇等西北某复杂金铜锌多金属矿石浮选试验研究 2 7 0 ．510l52 ．0 Z n S O 。用量／ k g I 。1 图4Z n S O 。用置对铜粗选的影响 F i g ．4 I n f l u e n c eo fZ n S 0 4c o n s u m p t i o no nc o p p e r r o u g h i n g 要。按照图l 的试验流程分别研究了4 种非离子型 高效铜矿物捕收剂Z 一2 0 0 、B K 一3 0 1 、M A C 一1 0 、 Y 6 6 对该矿石中铜矿物的选择性捕收效果。研究结 果表明在相同用量6 0 趴的条件下，Y 6 6 在回收率 与其它捕收剂持平，但铜粗精矿中铜品位相对较 高，锌含量较低。Y 6 6 用量试验流程见图1 ，固 定的工艺条件为磨矿细度一7 4 斗m 占7 5 ％，石灰用 量为1 ．0k g ／t ，z n S 0 4 用量为1 ．0k g ／t ，试验结果见 图5 。 4 0 3 0 蓬 毯2 0 疃 1 0 0 4 05 06 7 0 Y 6 6 用量／ g ’t 。1 图5Y 6 6 用量对铜粗选的影响 F i g ．5 I n f l u e n c eo fY 6 6c o n s u m p t i o no nc o p p e r r o u g h i n g 图5 的试验结果表明，增加Y 6 6 用量，粗精 矿铜的品位持续降低，回收率呈现上升趋势，在用 量为8 0 加时，品位曲线达到平衡，综合考虑优先 浮铜Y 6 6 用量以6 0 趴为宜，此时铜粗精矿中铜 的品位和回收率分别为1 3 ．8 9 ％和9 2 ．4 3 ％，锌的品 位和回收率分别为8 ．1 5 ％和2 1 ．6 5 ％。 2 ．1 ．5 铜粗精矿再磨细度试验 考虑到铜锌嵌布关系较为复杂，如果铜精选时 不进行再磨难以实现铜锌有效分离，使得铜精矿中 含锌较高影响产品质量，因此在精选时对粗精矿再 磨，在铜粗选条件试验确定的最佳条件基础上，将 获得的铜粗精矿作为给矿，进行精选条件试验。再 磨细度条件试验固定工艺条件为Z n S 0 4 用量为6 0 0 矾，Y 6 6 为1 0 砂，试验结果见图6 。 磨矿细度- 4 5 “m ／％ 图6 再磨细度对铜精选的影响 F i g ．6 I n f l u e n c eo fr e 面n d i n gf i n e n e s so nc o p p e r c l e a n i n g 由图6 试验结果看出，提高再磨细度，铜精矿 中铜的品位不断升高，锌的品位持续降低，在磨矿 细度为- 4 5 斗m 大于9 0 ％后，品位变化不明显，因 此在精选时再磨细度以0 5p ．m 占9 0 ％为宜。 2 ．1 ．6 铜精选Z n S O 。和Y 6 6 用量试验 为了尽量降低铜精矿中锌的含量，在再磨过程 中添加了Z n S 0 4 来抑制闪锌矿，并且在后续的浮选 作业中使用Y 6 6 来提高铜矿物的回收率，试验结 果表明，铜精选Z n S O 。和Y 6 6 适宜的用量分别为 6 0 0 和1 0 矾。 2 ．2 锌浮选条件试验 2 ．2 ．1 锌粗选石灰用量试验 适宜的p H 有利于闪锌矿的回收，试验给矿为 铜扫选尾矿，试验用石灰调节矿浆碱度。石灰用量 试验流程见图7 ，试验结果见图8 。 由图8 可见，随石灰用量的增加，锌粗精作业 回收率呈现上升趋势。因此，确定锌粗选合适的石 灰用量为1 0k g C t 。 锌浮选给矽 3 石灰变 3 C u S 0 44 0 2 丁基黄药 钟粗选 1 2 0 ，松醇油5 锌粗精矿尾矿 图7 锌粗选石灰用量试验流程 F i g ．7 F l o w s h e e to fl i m ec o n s u m p t i o n o fz i n c r o u g h i n g 万方数据 2 8 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第5 期 石灰用量， k g f _ ‘ 图8 石灰用量对锌粗选的影响 F i g ．8 I n f l u e n c eo fl i m ec o n s u m p t i o no nz i n c r o u g h i n g 2 ．2 ．2 锌粗选硫酸铜用量试验 锌粗选时用硫酸铜作活化剂，其用量试验流程 如图7 所示，固定石灰用量为1 0k g ／t ，C u S O 。用量 为变量，其它条件不变的情况下考察了C u S O 。用量 对锌粗选试验结果的影响，试验结果表明，锌粗选 时适宜的C u S O 。用量为4 0 0s ／t 。 2 ．2 ．3 锌粗选丁基黄药用量试验 锌粗选时选择丁基黄药作捕收剂，其用量试验 流程见图7 ，石灰用量为1 0k g ／t ，C u S 0 4 用量为 4 0 0s ／t ，松醇油用量为5 趴。试验结果见图9 ，随 着丁基黄药用量的增加，锌粗精矿锌品位不断下 降，作业回收率在1 2 0g ／t 后变化趋于缓和。 8 09 01 0 01 1 02 0l3 1 4 0 丁基黄药川⋯I I ．／ g l 。1 图9 丁基黄药用量对锌粗选的影响 F i g ．9 I n f l u e n c eo f b u t y lx a n t h a t ec o n s u m p t i o no n z i n cr o u g h i n g 2 ．3 闭路试验 在条件试验的基础上进行了闭路试验，试验流 程见图1 0 ，试验结果见表3 。 由表3 可见，采用铜锌优先浮选工艺流程处理 该矿石，可以获得铜品位为2 0 ．6 0 ％、铜回收率为 9 1 ．1 2 ％、含金1 2 0 ．0 4g ／t 、金回收率为8 3 ．5 0 ％的铜 精矿，锌品位为5 4 ．8 8 ％、锌回收率为8 4 ．3 8 ％、含 锌精矿 尾矿 图1 0 闭路试验工艺流程 F i g ．1 0 F l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s t 表3闭路试验结果 T a b l e3 R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t ／％ 金7 ．8 8 加、金回收率为4 ．7 6 ％的锌精矿，铜锌分 离效果较好，实现了该矿石资源的综合回收利用。 3 结论 1 西北某矿石中金属矿物主要为闪锌矿、黄 铜矿等，属于较难选矿石。矿石中非金属矿物主要 有石英。黄铜矿分布极不均匀，有时在矿石中较为 富集，呈稠密浸染状，一般呈稀疏浸染状分布，碎 屑中、杂基或者胶结物中均见黄铜矿分布。黄铜矿 主要以它形晶粒状、不规则晶粒集合体嵌布，粒度 悬殊。闪锌矿主要呈他形粒状集合体与黄铁矿、黄 铜矿密切共生，而且嵌布关系较复杂。 2 采用铜锌优先浮选，铜粗精矿再磨一精选 的工艺流程实现了铜、锌的有效分离，闭路试验获 得铜精矿品位为2 0 ．6 0 ％、回收率为9 1 ．1 2 ％，锌精 下转第3 4 页 万方数据 3 4 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第5 期 参考文献 [ 1 ] 李立清，杨丽钦．浅谈铜资源的综合利用问题[ J ] ．金属 矿山，2 0 1 0 7 1 6 9 1 7 2 ． [ 2 ] 谷志君，王越，苏凯，等．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 ． [ 3 ] 王雅静，田锋．提高某低品位难选铜钼矿铜钼粗选回收 率的试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 3 1 2 1 5 ． [ 4 ] 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 ． [ 5 ] 于润存．新型辉钼矿浮选捕收剂的应用研究[ D ] ．长沙 中南大学，2 0 0 9 3 7 3 8 ． [ 6 ] 刘述忠，李晓阳，余云柏，等．新起泡剂7 3 0 A 在铅锌矿的 浮选研究[ J ] ．有色矿冶，2 0 0 2 ．1 8 6 1 1 1 3 ． [ 7 ] 魏霞，杨玉珠，张晶，等．采用捕收剂K Y Y 一1 提高钼 的浮选回收率[ J ] ．矿产综合利用，2 0 1 4 2 2 5 2 8 ． [ 8 ] 孙志健，李成必，陈金中，等．高效选择性铜捕收剂A P 应 用研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 5 4 1 - 4 3 ． 、 夼 仓 命 仓 仓 岔 命 仓 夼 仓 仓 仓 岔 岔 仓 岔 岔 仓 命 岔 岔 命 岔 命 金 岔 命 命 岔 岔 金 岔 岔 令 上接第1 6 页 了磁黄铁矿与铁闪锌矿的有效分离。 3 根据矿石性质，采用“铜铅锌优先浮选一 锌硫磁选分离”工艺流程，闭路试验可获得含铜 1 2 ．0 4 ％、铜回收率4 5 ．4 8 ％的铜精矿，含铅 4 2 ．8 8 ％、铅回收率8 0 ．0 4 ％的铅精矿，含锌 4 2 ．0 4 ％、锌回收率8 4 ．1 1 ％的锌精矿。采用该工艺 流程，不仅可获得较好的铜铅浮选指标，而且可实 现锌硫的有效分离。 参考文献 [ 1 ] 李荣改，宋翔宇，张雨田，等．复杂铜铅锌多金属矿的选 矿工艺试验研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 2 ，3 2 1 4 2 - 4 5 ． [ 2 ] 李娟．白银小铁山铜铅锌多金属矿提高铜回收率浮选 工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 4 2 8 3 2 ． [ 3 ] 张生武，刘明实．西藏某铜铅锌硫化矿选矿试验[ J ] ．金 属矿山，2 0 1 1 2 7 2 7 5 ． [ 4 ] 刘安荣，唐云，陈福林．西藏某铜铅锌硫化矿浮选工艺 试验研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 9 2 2 2 2 6 ． [ 5 ] 张晓玲．青海都兰铜铅锌矿浮选工艺研究[ J ] ．湖南有色 金属，2 0 0 7 2 1 3 1 6 ． [ 6 ] 乔吉波，郭宇，王少东．某复杂难选铜铅锌多金属矿选 矿工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 3 4 6 ． [ 7 ] 罗仙平，王笑蕾，罗礼英，等．七宝山铜铅锌多金属硫化 矿浮选新工艺研究[ J ] ．金属矿山，2 0 1 2 4 6 8 7 3 ． [ 8 ] 李文辉，王奉水，高伟，等．新疆某低品位铜铅锌优先 浮选试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 11 1 1 4 - 1 8 ． [ 9 ] 朱玉霜，朱建光．浮选药剂的化学原理[ M ] ．长沙中南 工业大学出版社，1 9 8 7 ． [ 1 0 ] 罗仙平，王淀佐，孙体昌，等．某铜铅锌多金属硫化矿电 位调控浮选试验研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 6 6 3 0 _ 3 4 ． [ 1 1 ] 童雄，周庆华，何剑，等．铁闪锌矿的选矿研究概况 [ J ] ．金属矿山，2 0 0 6 6 8 - 1 2 ． 芒／趴 ／乱 ／孔 ／乱 ／孔 ／乱 ／八 ／乱 石＼ ／；＼ ／；＼ 石、 ／乱 ／乱 ／佘 ／乱 ／佘 ／佘 ／、 ／斗 ／孓 ／玉 ／孓 ／≯ ，≯ ／玉 ／仝 ／≯ ／≯ ／≯ ／玉 ／仝 ／≯ ／≯ 上接第2 8 页 矿品位为5 4 ．8 8 ％、回收率为8 4 ．3 8 ％、含金7 ．8 8 加， 铜锌分离效果较好，且金主要在铜精矿中富集，其 品位为1 2 0 ．0 4g ／t 、金回收率为8 3 ．5 0 ％，实现了对 该矿石资源中有价金属综合回收。 3 试验采用Y 6 6 作为铜优先浮选时的捕收 剂，该捕收剂不但对铜矿物有较好的选择性，且对 金矿物也具有较好的捕收性，使得金矿物最大程度 的在铜精矿中富集，避免了金在冶炼过程中的损失。 参考文献 [ 1 ] 叶雪均，刘子帅，胡城，等．铜锌硫化矿分离技术研究 及进展[ J ] ．有色金属科学与工程，2 0 1 2 6 4 4 5 0 ． [ 2 ] 李福兰，胡保栓，李国栋，等．西藏某复杂铜锌硫化矿选 矿试验．[ J ] ．金属矿山，2 0 1 2 9 6 1 6 4 ． [ 3 ] 孙运礼，李国栋．甘肃某富难选银铅锌矿选矿试验[ J ] ． 金属矿山，2 0 1 2 9 6 5 6 8 ． [ 4 ] 常宝乾，张世银，李天恩．复杂难选铜铅锌银多金属硫化 矿选矿工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 1 1 5 1 9 ． [ 5 ] 樊建云．铜锌分离浮选工艺试验研究[ J ] ．有色矿冶， 2 0 1 0 8 2 7 2 9 ． [ 6 ] 洪家薇，周强．云南某复杂多金属硫化矿选矿工艺研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 2 2 6 3 0 ． 万方数据