云南某难选铜铅硫化矿浮选分离试验研究.pdf

2 0 1 7 年第5 期有色金属 选矿部分 9 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 7 ．0 5 ．0 0 3 云南某难选铜铅硫化矿浮选分离试验研究 ’ 孙广周1 ’2 ，单勇”，李向益1 ’2 ，王德英1 ，2 1 ．国土资源部昆明矿产资源监督检测中心，昆明6 5 0 2 1 8 ；2 ．国土资源部三江成矿 作用及资源勘查利用重点实验室，昆明6 5 0 2 1 8 摘要次生硫化铜多的硫化铜铅矿石在分选上有一定难度，用常规的铜铅分离方法难达到分离目的。本文用组合抑制 剂有效分离了铜铅，获得铜品位2 4 ．3 6 ％、含铅3 ．踟％、铜回收率8 4 ．1 4 ％的铜精矿，铅品位7 4 ．4 3 ％、含铜O ．3 8 ％、铅回收率 9 1 ．4 4 ％的铅精矿技术指标，铜铅的回收较好。 关键词铜铅混合浮选；铜铅矿；铜铅分离；硫化钠；组合抑制剂 中图分类号1 D 9 5 2 ．1 ；1 D 9 5 2 ．2 ；7 I D 9 2 3文献标志码A文章编号1 6 7 l - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 5 伽9 硝 勖p r i 删m t a lR ‘赋a r c h 蚰n o t a t i o nS e p a 鞠廿蚰o faR 曲玳t o r y C o p p e r - l e a dS u l f 讨eO r ei nY u n n a nP r o v i n c e S 硎G 眦愕娩o “L 2 ，鼬M Ⅳy o 昭L 2 ，Ⅱ胁，l 鲥L 2 ，耽增D 川n g 』’2 j ．‰乃m 垤旌胎m Z 胍o “r c e sJ s M M 施舭纸t 垤c e m r e ，施H 蠡竹矿肠n d 口n d 鼢。啪e s ，‰黼嘲 酊0 2 J 8 ，蕊讥口；2 ．蠡匆Z 0 6 D m f D 可矿‰啪ZJ j I 庇纰Z 地蹿n ∞蠡口以施聊m Zj k D “嬲耽i Z 妇砌n 讯 鼬J _ 丐汹昭尺q 咖凡，施见蠡￡可矿如以。以尺e s o u n 嘲，‰聊} i 昭6 5 D 2 J 8 ，吼￡舱 A b s t r a c t I t ’sd i 蚯c u ht os e p a r 丑t ec o p p e rs u l f i d e 龃dl e a ds u l f i d ei nc o p p e r l e a ds u l f i d eo r ew i t l lh i 曲c o n t e n t o fs e c o n d a r yc 叩p e rs u 班d eu s i n gc o n v e n t i o n a lm e t h o d s ．C o p p e rs u l f i d ea I l dl e a ds u l f i d ei ss e p 锄t e de 娲c t i V e l yw i d l c o I I l b i I l e di n h i b i 嫡i nt h i s 哪i c l e ，w h i l eac o p p e rc o n c e n t r a t ew i t hc 叩p e rg 诚l eo f2 4 ．3 6 ％c o n t a i n i n gk a d3 ．8 0 ％ a n dc 叩p e rr e c o v e r yo f8 4 ．1 4 ％，al e a Qc o n c e n 打a t ew i t hl e a dg r a d eo f7 4 ．4 3 ％c o n t a i n i n gc o p p e r0 ．3 8 ％a n dl e a d r e c o v e r yo f9 1 ．4 4 ％w e r eo b t a i n e d ． K e yw O r l l s c o p p e r l e a db u l kn o t a 土i o n ；c o p p e r l e a do r e ；s e p a “扯i o n o fc o p p e ra n d1 e a d ；s o d i u ms u Ⅱi d e ； ＼ c o m b i n e dj n h i b i t D r s 我国铜铅锌多金属硫化矿的分离是选矿领域中使用有毒、含重金属离子的重铬酸钾M 引，寻求绿色 的难题，这类矿石组成复杂，嵌布粒度细，矿物之间环保高效的铅抑制剂是铜铅分离的关键所在，通过 共生关系密切，造成各目的矿物解离不完全，分离困研究，获得了较好的铅组合抑制剂，提高了矿石的选 难。因此，选择合适的工艺流程，开发具有高效选别别指标，对于该类型矿石的选别具有一定地指导 性能的新型药剂，是提高矿石有效分离和回收率的 意义。 芏剧} [ 1 - 2 ] 天眭通蔷，铜铅硫化矿最常用的工艺流程是铜铅混 1 矿石性质 浮一分离浮选流程，其关键技术是铜铅分离方法∞] ，1 ．1 矿石多元素分析和物相分析 目前，最常用的方法为重铬酸钾抑铅浮铜工艺，但随原矿多元素分析结果见表I ，铜铅的化学物相分 着国家对环境保护的要求越来越严格，矿山已禁止析结果见表2 。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1 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 ／％ 耍壅生些．塾 垒坐生竺塑些垒坚鲤兰 生堕兰竺 垦 竺垒 曼 鱼量竺 塑．竺踅 兰兰垒三竺旦 竺竺 望 Q 竺 竺 竺塑旦竺丝旦竺旦竺竺唑 1 单位为∥￡。下同。 箨薯暑羿；探孚普矗；，，． 贸昙鬻量器j j 警鑫工程师，主要从事选矿技术研究。作者简介孙广周 1 9 7 3 一 ，男，云南昆明人，高级工程师，主要从事选矿技术研究。 万方数据 ．1 0 ．有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第5 期 表1 表明，原矿入选品位铜o ．5 3 ％、铅5 ．8 0 ％、 银4 ．2 6g ／t ，含锌0 ．2 6 ％、砷o ．0 4 l ％，除主元素铜、 铅具有回收利用价值外，伴生有益元素银也可综合 回收，锌品位很低，不具有回收利用价值，有害元素 砷含量很低，对提高铜、铅精矿产品的质量有利。 表2 结果表明，矿石中硫化铜的占总铜的 9 0 ．9 6 ％，硫化铅占总铅的9 1 ．8 6 ％，属硫化铜铅矿， 对提高铜铅的回收率有利。 1 ．2 矿物组成 矿石中铅矿物为主要为方铅矿、另有微量的白 铅矿；铜矿物主要为黄铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝，锌矿物 为主要为闪锌矿和异极矿；其它金属硫化物主要为 磁黄铁矿、黄铁矿；主要脉石矿物是方解石，次要脉 石矿物为白云石、石英、钾长石、斜长石。 1 ．3 矿石中主要金属矿物的嵌布特征 方铅矿主要的矿石矿物之一。呈它形粒状，与 黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿连生，部分与黄铜矿相互包 裹，镶嵌连生，这种连生关系不利于铜铅分离。部分 方铅矿氧化为白铅矿，方铅矿呈残余状分布于白铅 矿中；另有少数方铅矿包裹磁黄铁矿，方铅矿的嵌布 粒度主要在3 0 ～5 0 0 斗m 。 黄铜矿主要的矿石矿物之一。呈它形粒状，与 方铅矿、闪锌矿连生，部分蚀变为蓝辉铜矿和铜蓝等 次生硫化铜矿物；少部分黄铜矿呈乳滴状包裹在闪 锌矿中；此外，少部分黄铜矿包裹黄铁矿和磁黄铁 矿。嵌布粒度主要在2 0 ～3 0 0 “m 。 铜蓝和蓝辉铜矿主要分布于黄铜矿边缘，为黄 铜矿蚀变而来，粒度大小不一。 磁黄铁矿和黄铁矿的含量较低，主要与方铅矿、 黄铜矿连生，或包裹在这两者中，对选矿的影响 很小。 2 试验结果与分析 2 ．1 选矿工艺流程的确定 根据工艺矿物学的研究结果，通常，该类矿石的 选矿方法有优先浮选、混合浮选一分离等方法，根据 矿石性质和大量的探索性试验，确定了铜铅混合浮 选一铜铅分离工艺流程。 2 ．2 药剂制度的确定 在预先试验过程中，发现该原矿中的硫化铜与 硫化铅矿物混合浮选后，其分离难度较大，主要原因 是1 硫化铜矿物既有原生硫化铜 黄铜矿 又有次 生硫化铜 蓝辉铜矿和铜蓝 ，种类较多，可浮性不一 样，黄铜矿可浮性好于方铅矿，而蓝辉铜矿和铜蓝的 可浮性接近方铅矿；2 原矿中含有相对较多的次生 硫化铜和氧化铜矿物，矿浆中存在较多的c u 2 矿 浆浓度为2 5 ％时，测定c u 2 的含量为0 ．4 5m g ／L ， 它活化了方铅矿，导致硫化铜与方铅矿可浮性差异 变小。 针对这一难题，拟定了多种混合精矿脱药方式、 硫化铅选择性抑制剂方案、硫化铜选择性捕收剂方 案，以及加温浮选分离方案进行试验。经过大量的 试验研究、筛选，确定硫化铜铅分离方法为“硫化钠 活性炭”脱药，铅抑制剂为“淀粉 硫酸亚铁 亚 硫酸钠”，以下以代号“z N S T H D ”表示。铅铜混 浮捕收剂为丁基黄药，铜铅分离捕收剂为“z ．2 0 0 ”和 丁基铵黑药组合，加温浮选分离。 2 ．3 磨矿细度条件试验 不同的入选细度，其选别效果不一样，为了寻求 一个适宜的入选细度，分别考查了一7 4 斗m 占6 5 ％、 7 5 ％、8 5 ％和9 5 ％等四个不同人选细度对铜铅选别 效果的影响。磨矿细度条件试验工艺流程见图1 ，试 验结果图2 。 由图2 可知，随着磨矿细度的提高，铜铅精矿品 位变化较小，当磨矿细度从6 5 ％提高到7 5 ％时，铜 铅的回收率提高幅度较大，继续提高磨矿细度，铜铅 的回收率已不再提高，趋于稳定，因此，综合考虑铜 铅品位、回收率、生产成本考虑，较佳的磨矿细度为 一7 4 斗m 含量占7 5 ％。 2 ．4 铜铅混合精矿脱药剂硫化钠用量条件试验 硫化钠常用作混合精矿的脱药剂，脱药效果越 彻底，硫化铜与硫化铅分离效果就越好，在其它工艺 条件 见图1 不变的情况下，考查不同硫化钠用量 对铜铅分离效果的影响，通过对比硫化铜精矿中铅 的含量，确定其分离的效果，试验结果图3 。 万方数据 婴幽羔盟孙广周等云南某难选铜铅硫化矿浮选分离试验研究 ．1 1 铜精矿 原矿 药剂用量单位g ； ] 一搅拌、浮选时间单位l n i n ；下同 一7 4 p 舶含量变量 ＼／ 2 | 碳酸钠15 0 0 2 I 丁基黄药6 0 2 l 松醇油7 0 铅混合浮选I 粗选 p H 值 9 ．2 奄2 。5 。l ，⋯．。⋯．曼恕⋯ I I 1 登窭化钠5 0 0 0 ，活性炭2 0 0 中≯2尾，矿 脱l 药 ⋯ Q 9 调浆溜流水 1 5 | Z N 5 0 0 ，S T 5 0 0 ，H D5 0 0 2 l | 丁基铵黑药3 0 ，z 一2 0 01 4 ‘ 分离l 粗选Ⅲ 尸氕 铅精矿 图1 磨矿细度条件试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fc o n d i t i o n i n gt e s tt ot h eg r i n d i n gf i n e n e s s 蓬 祷 娶 凰 图2 磨矿细度对铜铅分选指标的影响 F i g ．2 皿ee 如c t so f 酣n d i n gf i n e n e s st o 出es e 叫a t i o ni n d e xo fc 叩p e ra n dl e a d 由图3 可知，随着硫化钠用量的增大，铜精矿的 品位变化不大；随着硫化钠用量的增大，硫化铜精矿 中含铅不断下降，分离效果越好，铜的回收率逐步提 高；较佳的硫化钠用量为4 ．0k ∥t 。 2 ．S 分离粗选I 铅抑制剂用量条件试验 经过大量的探索性试验，研究确定了较佳的铅 堡 过 咯 一 铜精矿铅品位。 。 铜精矿铜品位1 日_ 铜精矿铅回收率。 _ 、～，粕收_ 蔷 蔷 硫化钠用量， k g ‘一 图3 硫化钠用量对铜铅分离指标的影响 F i g ．3T h ee f f e c t so fs o d i u ms u Ⅱi d ed o s a g et o m es e p a m t i o ni n d e xo fc o p p e ra n dl e a d 组合抑制剂为“z N S T H D ”，比例为1 l 1 。在磨 矿细度条为一7 4 “m 占7 5 ％、脱药剂硫化钠4 ．0 k g ／t 、在其它工艺条件 见图2 不变的情况下，考查 不同铅抑制剂用量对硫化铜铅分离粗选1 分选效果 的影响，试验结果见图4 。 堡遥略 万方数据 圣 堕垒全墨 垦芏塑坌2 垫卫生堡堕塑- 蓦 略 抑制剂用量， k g t _ 1 图4 组合抑制剂用量对铜铅分离指标的影响 F i g ．4 ，1 1 l ee 虢c t so fc o I I l b i n e di n h i b i t o r sd o s a g e t ot l l es 叩a r a t i o ni n d e xo fc 叩p e ra I l dl e a d 由图4 可知；随着铅抑制剂用量的增大，铜精矿 的品位变化不大，回收率略有下降，这是由于随着铅 抑制剂用量的增加，对铜也有部分抑制作用；随着铅 抑制剂用量的增大，硫化铜精矿中含铅不断下降，分 离效果越好；较佳的抑制剂用量为1 ．8k g ／t 。 2 ．6 闭路试验 在主要条件优化试验的基础上，进行了硫化铜 铅混浮一混合精矿分离闭路流程试验，其工艺流程 见图5 ，试验结果见表3 。 表3闭路试验结果 T a b l e3E x p e r i m e n t a lr e s d l t so fc l o s ec i r c u i t ／％ 产品 声嘛 曼焦 旦塑皇 一一 鱼整二生 壁丝 垒 坠丝 铜精矿1 ．8 9 2 4 ．3 63 ．8 01 8 8 8 4 ．1 41 ．2 38 1 8 7 铅精矿7 ．1 5 0 ．3 87 4 ．4 3 84 ．9 49 1 ．4 41 3 1 7 尾矿9 0 ．9 6O ．0 6 6 0 ．4 7 O ．2 4l O ．9 27 ．3 3 4 ．9 6 垦堡 塑壁垒堑 坠 丝 竺旦 塑旦 塑旦 原矿 硫化铜精矿 硫化铅精矿 图5 闭路试验流程 F i g ．5 F l o w s h e e to fc l o s e c i r c u i tt e s t 万方数据 2 0 1 7 年第5 期孙广周等云南某难选铜铅硫化矿浮选分离试验研究 1 3 在较佳的分选条件下，原矿经图5 所示的硫化 铜铅混浮一混合精矿分离闭路流程选别后，可获得 铜精矿产率1 ．8 9 ％、含铜2 4 ．3 6 ％、含铅3 ．8 0 ％、铜 回收率8 4 ．1 4 ％，铅精矿产率7 ．1 5 ％、含铅7 4 ．4 3 ％、 含铜0 ．3 8 ％、铅回收率9 1 ．4 4 ％的技术指标，铜铅的 回收较好。 3结论 1 试验研究结果表明，原矿经硫化铜铅混浮一 混合精矿分离闭路流程选别后，可获得铜精矿产率 1 ．8 9 ％、铜品位2 4 ．3 6 ％、含铅3 ．8 0 ％、铜回收率 8 4 ．1 4 ％，铅精矿产率7 ．1 5 ％、铅品位7 4 ．4 3 ％、含铜 o ．3 8 ％、铅回收率9 1 ．4 4 ％的技术指标，铜铅的回收 较好，伴生有益元素银也得到了较好的综合回收。 2 由于原矿中含有次生硫化铜，造成了铜铅分 离的难度加大，分离过程中必须加温才能分离，相应 增加了能耗。 3 铅的抑制剂组合属常规药剂，无毒无害，对选 矿设备无腐蚀，且容易采购。 参考文献 [ 1 ] 叶从新，李碧平，薛峰，等．华南某铜铅锌矿浮选工艺研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 1 9 - 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