新疆阿尔巴勒铜铅矿提高生产指标的试验研究与生产实践.pdf

2 0 1 6 年第4 期有色金属 选矿部分 1 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 6 ．0 4 ．0 0 4 新疆阿尔巴勒铜铅矿提高生产指标的试验 研究与生产实践 董明传 广西现代职业技术学院，广西河池5 4 7 0 0 0 摘要新疆阿尔巴勒铜铅矿在2 0 1 0 年5 月建成投产，生产指标一直不理想。2 0 1 1 年8 月经过技术改造，在浮选前加入 硫化钠，调整铜铅混合浮选作业的浮选药剂制度，产出铜、铅含量高的铜铅混合精矿。铜精矿含铜由2 0 ．1 6 ％提高到2 9 ．1 5 ％、 含铅由9 ．0 6 ％降到3 ．4 9 ％、铜回收率由6 4 ．5 2 ％提高到7 8 ．7 0 ％，铅精矿含铅由2 3 ．1 6 ％提高到6 4 ．0 9 ％以上、含铜由3 ．0 4 ％降 到1 ．0 8 ％、回收率由6 5 ．6 4 ％提高到7 8 ．1 7 ％。 关键词铜铅矿；硫化钠；浮选药剂制度；铜铅分离 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 2 ．2文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 6 0 4 - 0 0 1 7 - 0 4 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ha n dP r o d u c t i o nP r a c t i c eo fI m p r o v i n gP r o d u c t i o nI n d e x o fA e r b a l eM i n ei nX i n j i a n g D O N GM i n g c h u a n G u a n g x iC o l l e g eo fM o d e r nV o c a t i o n a la n dT e c h n i c a l ，H e c h iG u a n g x i5 4 7 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t X i n j i a n gA e r b a l eC o p p e r l e a dM i n ep u ti n t oo p e r a t i o ni nM a y2 0 10 ，t h ep r o d u c t i o ni n d e xw a sn o t i d e a l ．I nA u g u s t2 0 11 t h r o u g ht e c h n o l o g i c a lt r a n s f o r m a t i o n ，b ya d d i n gs o d i u ms u l f i d e i nf r o n to ft h ef l o t a t i o n ， a d j u s t i n gr e a g e n ts y s t e mo fc o p p e r l e a dm i x e df l o t a t i o n ，m i x e dc o n c e n t r a t ew i t hh i g hc o p p e ra n dl e a dc o n t e n ti s o b t a i n e d ．C o p p e rc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gC ub y2 0 ．1 6 ％i n c r e a s e dt o2 9 ．1 5 ％，P bb y9 ．0 6 ％d r o pt o3 ．4 9 ％， c o p p e rr e c o v e r yr a t e i n c r e a s e df r o m6 4 ．5 2 ％t o7 8 ．7 0 ％．L e a dc o n c e n t r a t eP bb y2 3 ．16 ％i n c r e a s et oa b o v e 6 4 ．0 9 ％，c o n t a i n i n gC ub y3 ．0 4 ％t o1 ．0 8 ％，r e c o v e r yr a t ei n c r e a s e df r o m6 5 ．6 4 ％t o7 8 ．1 7 ％． K e y w o r d s c o p p e r l e a do r e ；s o d i u ms u l f i d e ；f l o t a t i o nr e a g e n tr e g i m e ；s e p a r a t i o no fc o p p e ra n dl e a d ； 我国生产铜金属历史悠久，连续多年产能、产量 均居世界第一。随着品位高，易选矿石日益减少，一 些矿山企业面临到边远地区寻找矿产资源，处理品 位低、杂质含量高、难选别的矿石。因此为提高矿产 资源的利用率，探索难选矿石的处理方法是选矿工 作者的任务，多年来，随着科学技术的进步，对难选 铜铅矿的选矿工艺研究取得了较大发展剖。 新疆阿尔巴勒铜铅矿选矿厂投产试车以来，选 矿技术指标一直不理想，回收率不高，铜、铅精矿质 量达不到产品要求。针对这一问题，进行了理论和 小型试验的研究，2 0 11 年8 月通过改善次生铜矿物 的浮选条件，改善铜铅混合浮选的药剂制度和加强 铜铅分离，取得了较好的成效。通过生产调试，选出 含铜2 9 ．1 5 ％、含铅3 ．4 9 ％的合格铜精矿，含铅 6 ．4 9 ％以上、含铜1 ．0 8 ％的合格铅精矿，生产操作 稳定。 1 矿石性质 1 ．1 矿物组成 新疆阿尔巴勒铜铅矿的矿石主要类型有浸染状 铜硫矿石、致密状铜铅黄铁矿矿石等，矿石中主要金 属矿物为黄铜矿、黄方铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿，少量 的辉铜矿、白铅矿、斑铜矿、银、钴等。主要脉石矿物 为云母和石英，其次为白云石、方解石、绿泥石等。 该矿是属于铜铅黄铁矿多金属矿床，还伴有硫、银、 钴等有价金属，铜铅矿物嵌布细。原矿主要元素检 测结果见表1 。 收稿日期2 0 1 5 - 0 8 - 0 5 修回日期2 0 1 6 - 0 5 - 2 5 作者简介董明传 1 9 6 7 一 ，男，广西昭平人，副教授，主要从事有色金属选矿工艺研究。 万方数据 1 8 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第4 期 表1 T a b l e 原矿多元素分析结果 1M u h e - 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 e o r e／％ 丝堂盛坌鱼些生 生曼 鱼量竺堑竺坠竺竺 旦 1 1 单位为g ／t 。 1 ．2 矿石主要矿物嵌布特征 铜矿物以黄铜矿为主，呈晶形结构，不规则产 出，以中微粒为主，黄铜矿与黄铁矿的关系密切，部 分以集合体形式嵌布在黄铁矿颗粒之间。 方铅矿是矿石中主要铅矿物，少量的白铅矿，主 要呈不规则状产出。黄铜矿与方铅矿、黄铁矿的关 系较为密切，嵌布关系复杂。 黄铁矿是矿石中主要的金属硫化物，主要呈不 规则状产出，其次为自形、半自形结构。黄铁矿与黄 铜矿、方铅矿的关系密切。 2 生产现状和药剂制度 2 ．1 生产现状 新疆阿尔巴勒铜铅矿是桂新矿业公司2 0 1 0 年5 月建成，日处理6 0 0t 矿石，该工艺流程为矿石破碎 后经两段闭路磨矿，一段磨矿用螺旋分级机闭路分 表2 凰出l e2 级，二段磨矿用旋流器闭路分级后，矿石细度为一7 4 “m 占8 0 ％以上，矿浆用税．0m 搅拌桶进行调浆， 进入调铅混合浮选作业，铜铅混合浮选经一次粗选、 三次精选产出铜铅混合精矿，经三次扫选后抛尾；铜 铅混合精矿进入第一个①1 ．5m 搅拌桶用活性碳脱 药，在第二个①1 ．5m 的搅拌桶加入在重铬酸钠抑制 铅，铜铅分离作业经一次粗选、三次精选产出铜精 矿，经三次扫选尾矿为铅精矿。 2 ．2 现场的药剂制度 阿尔巴勒铜铅矿的矿物组成复杂，铜矿物中含 有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿，矿物间的关系复杂，铜铅 混合浮选和铜铅分离工艺的难度大，现场采用的药 剂如下 1 铜铅混合浮选用石灰调整p H 值抑制黄铁矿， 然后用丁基铵黑药和丁基黄药混合使用捕收铜铅， 产出铜铅混合精矿。 2 铜铅分离前是在搅拌桶用活性碳脱药，用重 铬酸钠作为方铅矿的抑制剂，硫氨酯2 0 0 号为捕收 剂，泡沫产品为铜精矿，浮选尾矿为铅精矿。 现场生产采用以上药剂制度混合精矿指标不理 想，铜精矿、铅精矿质量不合格。对2 0 1 0 年的现场 生产情况进行了考察，结果见表2 。 原生产指标 O r i g i n a lp r o d u c t i o ni n d e x ，％ 由表2 可知，现场生产的铜精矿和铅精矿的铜、 铅品位较低，铜铅金属的回收率不高，因此必须对生 产工艺进行调整。 3 选矿试验研究 3 ．1 浮选工艺的确定 根据原矿矿石性质，结合试验研究和现场流程 考察中发现，由于原矿含有次生铜矿，次生铜难浮 选，同时次生铜矿物在水中电离产生铜离子，而铜离 子对黄铁矿有活化作用，造成在铜铅混合浮选过程 黄铁矿难抑制。次生铜矿物难浮选是造成铜铅混合 精矿质量和铜铅回收率低的主要原因，同时会增加 铜铅分离的难度。针对铜铅混合精矿质量、铜铅回 收率低和铜铅分离效果差的问题，经过铜铅捕收剂 的多种组合药剂制度，改善次生铜矿物浮选条件和 铜铅分离抑制剂用量的探索试验最终确定了混合浮 选工艺流程。 3 ．2 磨矿细度试验 由原矿性质可知，矿石中的各种矿物之间的关 系密切，要提高铜铅的金属回收率铜铅必须要与脉 石矿物之间达到有效的单体解离，同时铜铅分离要 得到合格的铜、铅精矿，铜、铅矿物必须达到单体解 离，为此，在药剂制度不变的情况下，对磨矿细度进 行试验。磨矿细度以一7 4 斗m 含量计，试验结果见 图1 。由图l 可知磨矿细度一7 4 斗m 在8 0 ％～8 5 ％ 较合适。 3 ．3 p H 值试验 由于原矿的黄铁矿含量较高，现场生产的铜铅 混合精矿铜、铅品位低，因此针对p H 值进行试验，试 验结果见图2 。从图2 看出，p H 值在8 ．5 对铜铅混 万方数据 2 0 1 6 年第4 期董明传新疆阿尔巴勒铜铅矿提高生产指标的试验研究与生产实践 1 9 合精矿铜铅的技术指标较好，低于8 ．0 铜铅的品位 较低，大于9 ．0 是铜的技术指标变坏，铅的技术指标 变化不大。 图1 磨矿细度试验结果 F i g ．1 F i n e n e s st e s to fo r eg r i n d i n g 图2p H 值试验结果 F i g ．2 T e s tr e s u l t so fp Hv a l u e 3 ．4 捕收剂试验 由于原矿黄铁矿含量较高，混合浮选采用丁基 黄药作为捕收剂不合理，由于它的选择性较差，也是 造成铜铅混合精矿质量下降的原因，同时会增加铜 铅分离的难度。因此，在混合浮选的捕收剂用2 0 0 号和丁基铵黑药按1 1 替代丁基黄药，2 0 0 号和丁基 铵黑药按1 1 进行试验。试验结果见图3 。从图3 看出，捕收剂用量在2 0 0s i t 左右铜铅的技术指标较 理想，低于1 5 0g ／t 铜铅的回收率较低，高于2 5 0g ／t 铜铅的品位下降，回收率变化不大。 3 ．5 硫化钠用量试验 根据原矿矿石性质，结合长期的试验研究和现场 流程考察中发现，由于原矿含有次生铜矿，次生铜难 浮选，同时次生铜矿物在水中电离产生铜离子，而铜 离子对黄铁矿有活化作用，造成在铜铅混合浮选过程 黄铁矿难抑制，造成铜铅混合精矿质量和铜铅回收率 低的主要原因。而硫化钠在矿浆中的硫离子与次生 铜电离的铜离子进行反应，同时对氧化铜有活化作 用。因此，在二段磨矿的分级溢流出口处加入硫化 钠，对硫化钠用量进行试验。试验结果见图4 。 捕收剂用量／ g t “ 图3 捕收剂用量试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u l t so fs e a r c h i n ga g e n t 图4 硫化钠用量试验 F i g ．4 T e s tr e s u l t so fs o d i u ms u l f i d ed o s a g e 从图4 看出，在混合浮选过程加入硫化钠试验， 铜铅混合精矿的铜、铅回收率和铜、铅金属含量得到 明显提高。硫化钠的用量在1 ．5k g ／t 左右铜铅混合 精矿中的铜铅回收率和品位均较好，低于1 ．0k g ／t 铜 铅的回收率较低，高于2 ．0k g ／t 铜的回收率呈下降趋 势，铅的回收率变化不大，铜铅的品位变化不大。 3 ．6 重铬酸钠试验 铜铅分离的抑制剂采用的重铬酸钠，重铬酸钠 法是一个成熟的工艺，对重铬酸钠用量进行试验。 由图5 中的重铬酸钠用量试验结果可知，铜精 矿的铜品位、铅精矿的铅品位以及铜、铅的回收率随 着重铬酸钠用量的增加铜精矿的铜品位、铅精矿的 铅品位以及铜、铅的回收率均有升高趋势，当重铬酸 钠用量为1 2 0g ／t 时，铜精矿的技术指标最好。所 以，适宜的重铬酸钠用量为1 2 0g ／t 。 万方数据 2 0 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第4 期 图5 重铬酸钠试验结果 F i g ．5 T e s tr e s u l t so fd i c h r o m a t e 3 ．7 全流程闭路试验 为了考察中矿返回和药剂对浮选过程的影响， 进行了全流程闭路试验，试验流程见图6 ，试验结果 见表3 。 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／％ 从表3 可知，可以产出含铜2 9 ．1 5 ％、含铅 4 ．1 5 ％的合格铜精矿，含铅6 4 ．8 4 ％、含铜1 ．0 2 ％的 合格铅精矿，铜精矿和铅精矿的铜、铅回收率分别达 7 9 ．0 1 ％和7 8 ．8 6 ％，解决了企业生产以来产品不合 格和回收率低的问题。 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 r c u i tt e s t 下转第3 8 页 万方数据 3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 6 年第4 期 [ 1 6 ] 连民杰．魏党生．马毅敏，等．一种从低品位氧化型钒矿 提取五氧化二钒选冶方法2 0 1 0 1 0 11 4 6 8 6 ．9 [ P ] ．2 0 1 0 0 2 2 6 ． [ 1 7 ] 连民杰，魏党生，吗毅敏．等．一种从低品位石煤钒矿提 取五氧化二钒选冶方法2 0 1 0 1 0 1 1 4 6 8 7 ．3 [ P ] ．2 0 1 0 - 0 2 2 6 [ 1 8 ] 孙伟，王丽。曹学锋，等．石煤提钒的浮选工艺及吸 附机理[ J ] ．中闻有色金属学报，2 0 1 2 ，2 2 7 2 0 7 0 2 0 7 4 ． [ 1 9 ] 辜小川，孙伟，刘润清，等．湖南某脱碳石煤的选矿试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ．2 0 1 4 5 6 7 - 7 1 ． [ 2 0 ] 胡红喜．白钨矿与萤石、方解钉及石英的浮选分离[ D ] ． 长沙中南大学，2 0 11 ． [ 2 1 ] 蒋吴．铝土矿浮选过程中脾{ 离子捕收剂‘j 铝矿物和含 铝硅酸盐矿物作用的溶液化学研究[ D ] ．长沙中南大 - 、；f ．2 0 0 4 ． 上接第2 0 页 4 生产实践 嘉望誓裂器鬟鬻差誓翥亲簇鬟触闱沈 在生产过程中，维持设备工艺流程不变，改变，圭 表4新工艺生产指标 T a b l e4P r o d u c t i o nq u o t ao fn e wp r o c e s s ／％ 5结论 1 通过试验研究表明，原矿含有次生铜矿物是 造成铜铅混合精矿中铜、铅金属回收率低，铜铅品位 不高的主要原因。 2 针对矿石中次生铜矿物对分选指标的影响， 铜铅混浮采用加人适量的硫化钠，可活化被氧化的 铜矿物，提高了铜的回收率；同时，硫离子与次生铜 矿物电离产生的铜离子反应，消除了铜离子对黄铁 矿的活化作用，有利于对黄铁矿的抑制。 3 采用丁基铵黑药和2 0 0 号组合药剂作铜铅混 浮捕收剂，虽其捕收能力不如丁基黄药，但其选择性 好。通过加硫化钠可有效抑制硫铁矿后，采用捕收 能力不太强的组合捕收剂对铜、铅的回收效果好。 组合捕收剂的捕收能力不强，有利于铜、铅分离的脱 药作用，使混合精矿的铜、铅矿物得到有效的分离。 4 研究应用的分选工艺技术应用于生产，生产 技术指标及经济效益都有较大幅度的提高。 参考文献 [ 1 ] 郑哑杰，孙体1 日，纪军，等．内蒙古某高砷低铜矿石选矿 1 艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 9 1 9 l l ，8 ． [ 2 ] 叶圈华，童雄，张杰，等．某难选铜矿新j L 岂研究[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 0 6 6 1 8 ．2 1 ． [ 3 ] 张德兴．冬瓜i i i 铜矿选矿工艺的技术改造‘j 探讨．有色 金属 选矿部分 ，2 0 0 9 3 2 2 - 2 5 ． [ 4 ] 李文辉，牛埃生，高伟，等．新疆某低品位铜铅锌矿工艺 技术改造和生产实践．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 3 9 一 1 2 ． [ 5 ] 邓禾森，肖巧斌．某高砷铜矿选矿试验研究．有色金属 选 矿部分 ，2 0 1 0 6 1 3 1 5 ． [ 6 ] 陈代雄，杨建文，李官奇，等．高海拔地区复杂铜铅锌多金 属硫化矿浮选试验研究及应用[ J ] ．有色金属 选矿部 分 ，2 0 0 9 6 l - 6 ． [ 7 ] | J f ．从新，李碧平，薛峰，等．华南某铜铅锌矿浮选一r 艺研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1l 2 9 - 1 4 ． [ 8 ] 黄’≯光．难选硫化铜’j 硫化铅的浮选分离一r 岂[ J ] ．有色 金属 选矿部分 ，2 0 0 2 2 1 7 - 1 9 ． 万方数据