从选铜尾矿中综合回收铜铋钨试验研究.pdf

2 0 1 1 年第4 期 有色金属 选矿部分 1 9 D o I 1 0 ．3 9 6 9 ，j ．i s s m l 6 7 l 一9 4 9 2 ．2 0 l1 ．0 4 ．0 0 5 从选铜尾矿中综合回收铜铋钨试验研究 邱显扬1 ，王成行1 一，胡真- ，童雄2 ，李汉文1 ，陈志强1 1 ．广州有色金属研究院，广州5 1 0 6 5 1 ；z 昆明理工大学国土资源工程学院，昆明6 5 0 0 9 3 摘要在工艺矿物学研究的基础上，针对以嵌布粒度微细、品位极低的黄铜矿、自然铋和白钨矿为主要有用矿 物的尾矿进行了选矿试验研究。在使用高选择性药剂条件和最优的药剂制度下，采用全浮选工艺流程实现了选铜尾矿 中铜、铋和钨的综合回收，最终获得了含铜1 6 ．1 3 ％、回收率3 5 ．8 2 ％的铜精矿，含铋2 1 ．3 5 ％、回收率4 0 ．7 5 ％的铋精 矿，含钨6 6 ．9 2 ％、回收率5 3 ．8 9 ％的白钨精矿的技术指标。 关键词自然铋；白钨矿；全浮选；综合回收 中图分类号1 D 9 5 2 ．1 ；，m 9 5 4文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 “ 0 4 0 0 1 9 一0 4 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nC o m p r e h e n s i V eR e c o V e r yo fC h a l c o p y r i t e n a t i V e Ⅸs m u t h 锄d S c h e e l i t ef r o mC o p p e rB e n e 6 c i a t e dT a i l i n g s Q Ⅱ，蜀n n 日n 叼1 ，V 嘲2 、蛤C h e 叼，l o n 矿嚣 日uZ h e n l ，m ⅣG 圈。哦Ⅱ丑a n I l ，e n l ，c H E ⅣZ h 蛔￡n 叼1 I ．G “n n 俨h D ￡￡尺e S e 口r c hJ n S t 托u 钯0 厂Ⅳo n _ 角r r o u S 胁￡n z s ，G M 硼班，l D u5 jD 硝J ，C h z n n ； 2 ．A z c “Z 国。厂如n d ＆R e s o u r c eE n g t n e e 而叼，K u n m 机9 【厂n z t ，e r s f 幻0 厂S c ￡e n c e 死c h n o f 0 g 可， K u ，l m Z n g ∞D 0 9 3 ，C 玩n n A b s t r a c t E x p e r i m e n t a lb e n e f i c i a t i o ns t u d yh a db e e nc 删e do u to nt h et a i l i n go fw h i c ht h em a i n v a l u a b l er n i n e r a l sa r ec h a l c o p v r i t e ，n a t i v eb i s m u t ha n ds c h e e l i t ew i t hc h a r a c t e r so fs u b t l ed i s s e m i n a t e dg r a i n s i z ea n de x t m ■o w g r a d eo nt h e b a s i so fp r o c e s s m i n e r a l o 盯 r e s e a r c h ．I nt h e c o n d i t i o n so fu s i n gh i g h s e l e c t i v ea n do p t i m a lr e g i m eo fr e a 躬n t s ， c o m p r e h e n s i v er e c o v e r I ，o fc h a l c o p y r i t en a t i v eb i s m u t ha n ds c h e e l i t e f 而mt a i l i n g sh a sb e e nr e a l i z e df i n a l l vb vu t i l i z i n gc o U e c t i v en o t a t i o nn o ws h e e t ．A saI ℃s u l t ， c o p p e r c o n c e n t m t ew i t h 霉∞d ea n dr e c o v e r yo fc o p p e rr e a c h i n g16 ．13 ‘殇a n d3 5 ．8 2 ％，b i s m u t hc o n c e n t r a t ew i t hg r a d e a n dr e c o v e r yo fb i s m u t hr e a c h i n g2 1 ．3 5 ％a n d4 0 ．7 5 ％a n ds c h e e l i t ec o n c e n t r a t ew i t h 盯a d ea n dr e c o v e r yo f t u n g s t i co x i d er e a c h i n g6 6 ．9 2 ％a n d5 3 ．8 9 ％h a v eb e e no b t a i n e dI ．e s p e c t i v e l v ． K e yw o r d s n a t i v eb i s m u t h ；s c h e e l i t e ；c o Ⅱe c t i v en 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 云南个旧卡房的矽卡岩磁黄铁矿含铜型多金属硫 化矿矿床，是o 嘲、铋、钨多金属共伴生矿床[ 1 ] ， 位于个旧矿田的最南边。该矽卡岩型矿床中矿石的 矿物组成复杂，有用组分繁多，具有极好的典型 性[ 硝] 。由于矿石中铜的含量较高，因此，实际生 产中只对单一铜进行了回收，其它有价金属元素 钨、铋等则损失于尾矿中，造成了资源的严重浪 费。对选铜尾矿中其它有价元素的尾矿进行选矿试 验研究，实现尾矿资源中有用矿物的高效综合回收 利用，有着非常重要的现实意义[ 刮。 该试验研究对象为卡房铜选矿厂选铜后的尾 矿。其中，可以综合回收的有用矿物为白钨矿、黄 铜矿和自然铋。特别值得一提的是，该矿样中的铋 9 0 ％是以自然铋的形式存在的，这是与其它含铋多 金属矿石的不同之处。试验在进行了详尽的工艺矿 物学研究的基础上，在高选择性药剂作用下，实现 了铜、铋、钨多金属矿物的全浮选综合回收，获得 了较好的经济效益。 1 矿样性质 1 ．1 化学多元素分析 为了定量查明矿样中不同组分的含量，对矿样 基金项目云南省科技强省计划重大专项项目 2 0 0 7 A D 0 0 4 收稿日期2 0 l l 0 3 一1 4 作者简介邱显扬 1 9 5 7 一 ，男，广东普宁人，研究员，主要从事有色金属特别是稀散金属矿物的选矿研究工作。 万方数据 2 0 有色金属 选矿部分2 0 1 1 年第4 期 质量分数O ．0 6 3O ．0 0 6 0 ．0 8 6 O ．0 0 50 ．0 7 04 ．6 7 1 4 ．8 9 2 1 ．2 38 ．5 73 6 ．2 09 ．5 34 ．3 2 矿物矿物含量 铜铋钨 含铜分配茸分配率 含铋 分配量分配率含w 0 ，量分配量 分配率 进行化学多元素分析，结果见表1 。 1 ．2 矿样矿物组成 该矿样中金属矿物主要有磁黄铁矿、白钨矿、 黄铜矿、自然铋，以及少量辉铋矿、铜蓝、黄铁 矿、毒砂、磁铁矿和闪锌矿。脉石矿物主要为普通 辉石、石榴石、萤石、方解石、硅灰石、石英、长 石。主要矿物相对含量如表2 所示。 1 ．3 矿样中主要有价元素的赋存状态 为了查清主要有价元素在矿石中的存在形式， 对其可综合回收的主要元素铜、铋、钨进行了赋存 状态查定。结果分别见表3 。 从表3 数据分析可知，有价元素铜分布较为集 中，7 0 ％主要分布于黄铜矿中，包裹于硫化铁矿物 中的铜约占1 7 ％，分散于脉石矿物中的铜约占 1 3 ％左右；铋7 4 ％主要集中分布于自然铋和辉铋矿 中，约有1 1 ％左右的铋以微细包裹体的形式分散在 磁黄铁矿和黄铁矿中，并有1 5 ％左右的铋分散于脉 石中，铋的理论回收率仅达7 4 ％左右；钨8 1 ％主要 分布于白钨矿中，以微细包裹体分散在硫化矿物中 的钨占1 1 ％左右，分散于脉石矿物中的钨占1 4 ％ 左右，钨的理论回收率为8 1 ％左右。 1 ．4 主要矿物的选矿工艺特性 对矿样中可以综合回收的有用矿物进行了选矿 工艺特性研究。 钨矿物矿样中以白钨矿形式存在的钨占8 2 ％左 右，并以- 4 3 “m 的微细粒嵌布为主，4 3 ～1 5 0 m 粒级的白钨矿大多未解离。 铜矿物矿样中铜主要以黄铜矿形式存在，极 少量的铜蓝。黄铜矿 含铜蓝 中的铜占原矿总铜 的7 0 ％左右。 表4有价元素粒级分布及解离度的测定结果 T a b l e4M e a s u r e m e n tr e s u l t so fs i z ef r a c t i o nd i s t r i b u t i o na n dd e g r e eo fm i n e r a ll i b e r a t i o no fv a l u a b l ee l e m e n t s，％ 万方数据 2 0 1 1 年第4 期邱显扬等从选铜尾矿中综合回收铜铋钨试验研究 2 l 铋矿物铋矿物主要以自然铋和少量辉铋矿的 矿物形式存在，自然铋占原矿总铋的9 0 ％左右。细 粒自然铋的表面易氧化，一7 4 斗m 的自然铋虽然解 离度较高，也损失于尾矿中。 1 ．5 有价元素粒级分布及解离度的测定 有用矿物的有效单体解离与否，直接影响到分 选的效果。因此，针对该尾矿在未磨矿的条件下，进 行了分级试验及粒级解离度的测定，结果见表4 。 测定结果表明，在磨矿细度一7 4 斗m 占7 1 ．9 2 ％ 的条件下，铋矿物的单体解离度最高达9 0 ．0 6 ％， 钨矿物次之，铜矿物的单体解离度最差为7 1 ．0 3 ％。 而且，有用矿物中嵌布于一2 0 “m 粒级范围内的铜、 铋和钨占有率分别为2 5 ．2 3 ％、2 7 ．6 8 ％和3 2 ．7 4 ％。 该粒级范围的矿物难以有效的回收，这也是影响回 收率的一个主要原因。 2 选矿试验研究 2 ．1 原则工艺流程的确定 矿石的工艺矿物学研究结果表明，虽然矿样中 钨、铋矿物的密度较大，但是其嵌布粒度微细，用 重选的方法难以回收。因此确定采用全浮选单一分 选技术流程实现铜、铋和钨的综合回收。全浮选原 则工艺流程应为“先硫后氧”原则，即首先浮选硫 化矿物，再进行白钨矿的选别。原则工艺流程如图 1 所示。首先进行混合浮选选别硫化物，采用铜铋 部分混浮铜铋分离的工艺进行硫化矿物的分离选 别，其次对浮选硫化矿的尾矿进行白钨矿的常温浮 选，白钨粗精矿再进行加温精选选别，最终可获得 铜精矿、铋精矿、硫精矿和白钨精矿。 给矿 铜精矿铋精矿白钨精矿 尾矿 图l 原则工艺流程 F i g ．1 F 1 0 w s h e e to fp I i n c i p l et e c h n o l o g y 2 ．2 试验结果及讨论 选矿试验在使用全浮选原则工艺流程的基础 上，进行了大量的条件优化试验，最终确定了选矿 工艺流程结构和最佳的药剂制度。全浮选试验闭路 流程如图2 所示。特别需要指出的是，综合回收试 验使用了对黄铜矿具有高选择性兼有起泡性的浮选 捕收剂P z O ，尤其是在矿泥较多的尾矿矿浆中其分 选效果更佳。自然铋浮选分离过程中使用了选择性 抑制剂G w ，该药剂的特点是能选择性地吸附在自 然铋矿物的表面，使矿物亲水而被有效抑制。在白 钨矿的浮选过程中，抑制剂G B s 对钙硅质细粒脉 石矿物有选择性抑制作用，能选择性地以多分子层 化学吸附作用在白钨矿表面的捕收剂G Y l 0 的使 用，解决了白钨矿浮选工艺过程稳定性差、精矿品 位低的难题。试验结果见表5 。 表5尾矿全浮选铜、铋、钨全流程闭路试验结果 T a b l e5C l o s e d c i r c u i te x p e r i m e n t a lI e s u l t so fC u B } Wn o t a t i o nf r o mt a i l i n g s ／％ 产品产率 品位同收率 C uB i W 0 3 C uB iW 0 3 铜精矿 0 ．1 5 61 6 。1 3 0O ．3 2 0O ．0 5 23 5 ．8 2 2 O ．5 8 4O ．1 2 0 铋精矿 0 ．1 6 3 0 ．8 2 02 1 ．3 5 0 O ．0 3 6 1 ．9 0 44 0 ．7 4 9O ．0 9 0 硫精矿 9 ．9 8 1 O ．2 5 00 ．1 7 00 ．0 4 23 5 ．4 7 81 9 ．8 3 26 ．3 3 0 溢流0 ．0 0 2 0 ．0 3 4O ．0 6 l0 ．8 0 20 ．0 0 1O ．0 0 2O ．0 3 0 白钨精矿 0 ．0 5 3O ．0 2 80 ．0 5 76 6 ．9 2 0O ．0 2 l O ．0 3 65 3 ．8 9 0 白钨尾矿 0 ．3 0 5 O ．0 2 30 ．0 4 61 ．2 6 0O ．1 0 00 ．1 6 45 ．7 9 0 尾矿8 9 ．3 4 0 0 ．0 2 lO ．0 3 7O ．0 2 52 6 ．6 7 43 8 ．6 3 4 3 3 ．7 5 0 原矿1 0 0 ．0 0 0 ．0 7 00 ．0 8 60 ．0 6 6l o o ．o ol o o ．O1 0 0 ．0 0 试验结果表明，全浮选流程试验最终分别获得 含铜1 6 ．1 3 ％、回收率3 5 ．8 2 ％的铜精矿，含铋 2 1 ．3 5 ％、回收率4 0 ．7 5 ％的铋精矿，含钨6 6 ．9 2 ％、 回收率5 3 ．8 9 ％的白钨精矿，实现该尾矿的有效综 合回收。但铜和铋在硫精矿中的分布率较高，这主 要是因为铜矿物和铋矿物的嵌布粒度较细，包裹于 黄铁矿中未实现单体解离所致。 3 结论 1 工艺矿物学研究表明，矿样中主要有用矿 物组分多，嵌布粒度微细且品位极低，是难以实现 该尾矿资源综合回收且生产效益化的根本原因。 2 充分利用矿物的物性特点，在高效浮选药 剂的作用下和未磨矿条件下，采用全浮选工艺流程 成功实现尾矿中铜、铋和钨的高效综合回收，最终 获得了含铜1 6 ．1 3 ％、回收率3 5 ．8 2 ％的铜精矿，含铋 2 1 ．3 5 ％、回收率4 0 ．7 5 ％的铋精矿，含钨6 6 ．9 2 ％、 万方数据 2 2 有色金属 选矿部分2 0 1 1 年第4 期 原矿 图2 尾矿全浮选铜、铋、钨全流程闭路工艺流程 F i g ．2 C l o s e d c i l ℃u i tt e c h n o l o g i c a ln o w s h e e to fC u B i Wn o t a t i o nf I D m t a i l i n g s 回收率5 3 ．8 9 ％的白钨精矿。 3 试验突破了有用矿物组分多、嵌布粒度微 细且品位极低的尾矿资源难以效益化的传统认识， 实际生产中已经应用该技术，为企业创造了良好的 经济效益，对类似矿山的矿产资源综合利用具有很 好的借鉴作用。 参考文献 [ 1 ] 杨宗喜，毛景文，陈懋弘，等．云南个旧卡房矽卡岩型铜 锡 矿R e 一0 s 年龄及其地质意义[ J ] ．岩石学报，2 0 0 8 8 1 9 3 7 19 ．“． [ 2 ] 任云生，刘连登，万相宗，等．狮子山矿田矽卡岩型金矿 铋矿物与金矿化关系研究[ J ] ．矿物岩石，2 0 0 4 2 4 l _ 4 5 ． [ 3 ] 曹恩魁．陕西、新疆等地金矿床 点 中自然铋矿物学特 征[ J ] ．地质实验室。1 9 8 9 6 4 6 8 3 7 1 ． [ 4 ] 郑波，安芳，朱永峰．新疆包古图金矿中发现的自然 铋及其找矿勘探意义[ J ] ．岩石学报，2 0 0 9 6 1 4 2 6 1 4 3 6 ． [ 5 ] 曲晓明，侯增谦，周书贵．川西连龙矽卡岩型锡、银多金 属矿床成矿地质特征[ J ] ．地球学报，2 0 0 l 1 2 9 3 4 [ 6 ] 矿产资源综合利用手册编辑委员会编．矿产资源综合 利用手册[ M ] ．北京科学出版社，2 0 0 0 7 0 6 ． 万方数据