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2 0 0 9 年第6 期有色金属 选矿部分 1 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 陈代雄,杨建文,李观奇,曾惠明 湖南有色金属研究院,长沙4 1 0 0 1 5 摘要试验研究的矿样来自西藏墨竹工卡的复杂难选铜铅锌多金属矿。依据矿石性质,铜铅锌浮选采用铜铅混 合浮选、再铜铅分离、铜铅浮选尾矿浮锌的原则工艺流程。该工艺的关键技术是 1 铜铅混合浮选并采用中矿再磨 措施,提高铜铅单体解离度。 2 铜铅分离采用活性炭脱药; 3 C M C 、N a 。S O ,和N 磷i 0 3 环保型的组合药剂作为铅 矿物的抑制剂。通过上述技术创新,成功地实现了铜铅分离,并取得良好的选矿试验指标。该工艺率先在西藏两家选矿 厂成功地应用。 关键词复杂铜铅锌多金属矿;浮选试验;工业应用;铜铅混合浮选;铜铅分离 中图分类号1 3 9 5 2 .1 ;T D 9 5 2 .2 ;T D 9 5 2 .3文献标识码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 0 9 0 6 - - 0 0 0 1 - 0 6 铜铅锌复杂多金属难选矿一直是本领域公认的 技术难题,受选矿界同仁的重视。尽管近几十年铜 铅锌复杂多金属难选矿技术有了长足进步,但我国 复杂铜铅锌选矿技术和指标还有很大的提升空间。 复杂铜铅锌矿石性质复杂多变,次生铜常产生难免 离子对铅锌矿活化,使得铜铅分离和铅锌以及铜锌 分离难度大,我国有许多选矿厂因铜铅分离难度 大,使得铜没有得到回收,不得不生产铅精矿和锌 精矿,造成资源严重浪费;或者铜精矿和铅精矿互 含高,质量差,回收率低,严重影响企业的经济效 益。目前仅西藏地区在建和投产的复杂铜铅锌多金 属矿选矿厂已有多家,每天处理原矿上万吨,选矿 指标不理想,严重影响企业的经济效益,而全国同 类型矿山更是数不胜数,如湖南黄沙坪铅锌矿伴生 铜、宝山铜矿伴生铅锌等。 试验的目地是进行浮选工艺流程的研究,重点 进行高效环保型浮选药剂如捕收剂、抑制剂和组合 药剂试验研究,进行流程结构的创新研究和中矿再 磨技术的研究以及工业应用。研究的新工艺获得优 质的、满足市场要求的铜精矿、铅精矿和锌精矿产 表1 T a b l e1 品的同时,大幅度提高铜铅锌回收率。试验研究完 成后进行工业试验和应用推广。 本试验研究的矿样来自西藏墨竹工卡,矿石为 典型的复杂难选铜铅锌多金属矿。试验依据矿石性 质特点采用铜铅混合浮选然后铜铅再分离,铜铅尾 矿浮选锌的原则工艺流程I t - 2 ] 。铜铅混浮采用高效 的选矿药剂B P 、丁基铵黑药和乙丁基黄药作为捕 收剂。硫酸锌、碳酸钠和硫化钠作为锌的抑制剂,进 行铜铅混合浮选;铜铅分离采用活性碳进行脱荮】, 脱药是铜铅分离较为关键的技术之一。然后采用亚 硫酸钠、水玻璃和C M C 作为铅矿物的抑制剂,B P /f 乍 为捕收剂浮铜抑铅;锌浮选采用石灰作为黄铁矿的 抑制剂和p H 调整剂,调整p H l l 一1 2 ,丁基黄药作 捕收剂,浮选锌矿物。试验取得了良好的效果,该 工艺在西藏墨竹工卡选矿厂成功应用后,又在西藏 宝祥纳如松多选矿厂成功应用[ 5 ] 。 1 矿石性质 1 .1 矿样多元素分析 试样多元素分析结果列于表l 。 试样多元素分析结果 T h e a n a l y s i sr e s u l t so fm u l t i - e l e m e n to ft h es a m p l e % 元素C uP bz nA sSP A g T F eS i 0 2C a O M g O A 1 2 0 3w 0 3 A u 质量分数 1 .0 43 .6 42 .0 60 .0 8 15 .7 90 .0 5 2 1 2 6 .1 0 9 /t 6 .8 73 8 .9 67 .5 65 .7 8 1 .3 3 0 . 乏0 .1 0 v g t 收稿日期2 0 0 9 - 0 5 1 9 作者简介陈代雄 1 9 6 3 一 ,男,湖南长沙人,研究员。 万方数据 2 有色金属 选矿部分2 0 0 9 年第6 期 1 .2 矿物组成 试样的主要的金属矿物有方铅矿、黄铁矿、闪 锌矿、黄铜矿、磁铁矿、赤铁矿、磁黄铁矿、白铁 矿、斑铜矿等,微量的毒砂、黑钨矿、白钨矿、辉 钼矿、辉铋矿等;主要的脉石矿物有石英、方解 石、白云母、角闪石、透辉石、长石、绢云母、绿 泥石、高岭石、萤石、绿帘石、玉髓以及电气石、 磷灰石等。 1 .3 矿物结构构造 试样的结构主要为结晶粒状结构 金属矿物大部分呈它形粒状结构,部分方铅矿 呈半自形粒状结构。 显微脉状结构镜下有时见闪锌矿、方铅矿呈 细脉状分布。 包含结构方铅矿中可见包含闪锌矿,闪锌矿 中也可见包含方铅矿。偶见闪锌矿、方铅矿被黄铁 矿包裹。闪锌矿中有时包裹细粒黄铜矿。 乳浊状结构偶见黄铜矿在闪锌矿中呈微细粒 的乳浊状形态。 侵蚀结构有时见方铅矿、闪锌矿交代侵蚀黄 铁矿、磁铁矿。 试样的构造主要为浸染状构造,金属矿物方铅 矿、铁闪锌矿、磁铁矿等呈团粒状、斑点状浸染分 布于脉石基底中;偶见呈脉状构造,金属矿物充填 于矿石裂隙中,呈脉状产出。 铜矿物、铅矿物与锌矿物的物相分析表明,试 样中的铜、铅、锌矿物的氧化率分别为1 .6 2 %、 7 .1 4 %‘、4 .2 7 %。铜的物相分析结果为原生硫化铜 0 .9 4 4 %,次生硫化铜0 .0 8 8 %,自由氧化铜0 .0 0 5 %, 结合氧化铜0 .0 1 3 %,总铜含量为1 .0 5 %;铅的物 相分析结果为硫化铅3 .3 5 %,氧化铅0 .2 6 %,其它 铅0 .0 3 %;锌的物相分析结果为硫化锌1 .9 4 %,氧 化锌0 .0 8 8 %,其它锌0 .0 3 2 %。 1 .4 主要矿石单体解离度分析 原矿铜铅锌矿物在各粒级单体解离度分析结果 见表2 ,铜铅锌矿物嵌布粒度细小。 2 浮选试验研究 2 .1 方案的选择 经过优先浮选试验方案和混合浮选试验方案的 对比,该矿石采用混合浮选试验方案效果更好,选 矿指标更优。试验最终采用铜铅混合浮选然后铜铅 分离试验方案作为试验主攻方向。铜铅混合浮选然 后铜铅分离工艺技术难点如下 ’ 表2铜铅锌矿物在各粒级中的单体解离度 T a b l e2T h ea n a l y s i sr e s u l t so fl i b e r a t i o nr a t eo fl e a d - z i n c c o p p e rs u l p h i d eo r e o k 1 当铜铅矿物可浮性差异很小,铜铅分离难 度大。 2 铜铅混浮使用的捕收剂既能对铜、铅矿物 具有很好的捕收能力,又得具有很好的选择性,尽 量减少锌矿物的上浮量,还得对后续的铜铅分离不 产生影响。 3 铜铅矿物的可浮性差异小,铜铅分离难度大。 2 .2 试验流程 2 .2 .1 磨矿细度条件试验 磨矿细度是影响选矿指标的一个重要因素,试 验流程和药剂条件保持不变,磨矿细度为变量,进 行磨矿细度条件试验,得出各个细度条件下的选矿 指标,从而确定最佳磨矿细度条件。采用的试验流 程如图1 所示。试验结果见图2 。 由图2 可以看出,在选取的磨矿细度范围内, 随着细度的增加,铜铅粗选阶段的铜品位变化不 大,铅品位有减少趋势,其中锌品位增加的很明 显;铜铅的回收率都呈增长趋势,一定细度后增加 缓慢,含锌矿物在铜铅粗精矿中的回收率也随细度 增大而变高。 2 .2 .2 铜铅粗选捕收剂种类对比试验 铜铅粗选阶段的捕收剂选择是该工艺流程的关 键因素之一。捕收剂需具备以下特点 1 对铜 铜铅粗精矿尾矿 图1 磨矿细度条件试验流程 F i g .1 ’I h ef l o w s h e e to fc o n d i t i o nt e s t so fg r i n d i n g f i n e n e s s 万方数据 2 0 0 9 年第6 期陈代雄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 3 堡 趔 略 堡 得 擎 回 6 2 .8 6 8 .57 2 .27 4 .58 l8 8 .2 磨矿细度/%一7 4 斗m 图2 原矿磨矿细度条件试验结果 F i g .2 T h er e s u l t so f c o n d i t i o nt e s to f g r i n d i n gf i n e n e s s 1 铜品位;2 铅品位;3 锌品位; 4 铜回收率;5 铅回收率;6 锌回收率 铅具有良好的捕收力; 2 不影响铜铅分离; 3 必须具有良好的选择性,上浮的锌量尽可能的 少。在这些条件的基础上,结合铜、铅浮选时几种 药剂,采用不同的药剂组合来进行试验,确定适合 条件的捕收剂种类。 固定7 5 %的一7 4 1 出m 的磨矿细度不变,具体的 试验流程如图3 所示。 砭多磨矿 Z n S 0 4 N a 2 C 0 N a 捕收剂 铜铅 粗选 矾 铜铅粗精矿尾矿 图3 不同捕收剂试验流程 F i g .3 ’n l ef l o w s h e e to ft e s t so fd i f f e r e n tk i n d so f c o l l e c t o r s 堡 遥 略 堡 褂 擎 凰 丁鞍 Z I 丁劫Z 矾韵 摆 2 5 弓黝 丁蔹 乙r j 两B P 召葡穗 捕收剂组合种类 图4 不同的捕收剂组合试验结果 F i g .4 T h et e s tC I .L r v eo f d i f f e r e n tk i n d so f c o l l e c t o r s l 铜品位;2 铅品位;3 铜回收率;4 铅回收率 由图4 可以看出,当采用捕收剂B P 丁基铵黑 药 乙丁黄药组合药剂时,浮选指标较佳,铜铅精 矿含锌也较低。以下试验采用B P 丁基铵黑药 乙 丁黄药的组合作为铜铅混合浮选捕收剂。 2 .2 .3 铜铅混浮捕收剂B P 用量条件试验 在确定采用B P 、乙丁黄药和丁基铵黑药组合 作铜铅混浮的粗选捕收剂条件后,就捕收剂B P 的 用量为条件进行试验,以此来确定最佳用量。磨矿 细度固定7 5 %一7 4 斗m 和乙丁黄药5 0 加不变,B P 用量为变量,试验条件如图3 所示,试验所得结果 见图5 。 蓬 趔 略 堡 褂 g 回 B P 用量/ g t - s 图5 捕收剂B P 用量条件试验结果 F i g .5 n ec u r v eo fc o n d i t i o nt e s t so fc o l l e c t o rB P l 铜品位;2 铅品位;3 铜回收率;4 铅回收率 2 .2 .4 铜铅分离新型药剂与常规药剂的对比试验 在铜铅分离试验中,进行了采用新型分离药 剂与常规药剂的对比试验。新型药剂为采用活性 碳进行脱药,亚硫酸钠、C M C 和水玻璃作为抑制 剂,Z 一2 0 0 为铜矿物的捕收剂;常规一般是采用 有毒的氰化物、重铬酸钾等选矿药剂。试验结果 见图6 。 堡 趔 咯 4 一 。3’、’ . 1 ’ . 2 ‘ 堡 料 擎 凰 抑制剂用量/ g t 。 图6 铜铅混浮抑制剂组合对比试验 F i g .6 n et e s tc u r v eo fc o m b i n a t i o no fd e p r e s s a n t s l 新药剂铜品位;2 常规药剂铜品位;3 新药剂铜回收率; 4 .一常规药剂铜回收率 2 .2 .6 中矿再磨试验 中矿解离度的测定结果表明铜铅解离程度只 有7 3 %。为了提高铜铅的回收率,进行了铜铅混合 浮选中矿再磨试验,试验采用中矿分级再磨,再磨 万方数据 4 有色金属 选矿部分2 0 0 9 年第6 期 堡 褥 餐 回 骧 逻 糌 督 回 采 图7 中矿再磨试验曲线 F i g .7 T h ec u r v eo fm i d d l i n g sr e s r i n d i n g l 铜回收率;2 铅回收率 的磨矿细度与铜铅矿物回收率的关系如图7 所示。 由表7 试验结果表明,磨矿细度在9 8 %一7 4 1 L L m 时, 铜铅精矿回收率较高。 2 .3 混合浮选闭路试验指标 闭路试验采用B P 、丁基铵黑药和乙丁黄药组 合捕收剂,硫酸锌、碳酸钠和硫化钠的组合抑制剂 进行铜铅粗选;铜铅混合精矿经四次精选作业后用 活性炭进行脱药,再使用C M C 、亚硫酸钠和水玻 璃的组合抑制剂,Z 一2 0 0 为捕收剂抑铅浮铜;铜铅 混浮后的尾矿经三次扫选作业后用石灰作为p H 值 调整剂以及黄铁矿的抑制剂,硫酸铜作为活化剂, 丁基黄药为捕收剂,松醇油为起泡剂浮选锌。闭路 试验流程如图8 所示。闭路试验指标见表3 。闭路 试验的选矿指标表明在采用“铜铅混浮铜铅分 离铜铅混浮尾矿浮锌”工艺流程方案及使用新 型药剂制度的条件下,小型试验获得了十分理想 的选矿指标。 表4工业试验平均指标 T a b l e4T h ea v e r a g er e s u h so fi n d u s t r i a lt e s t s % 产品名称产率 品位回收率 C uP bZ nC uP bZ n 司行的。 工业试验前,2 0 0 6 年生产平均指标 铜精矿铜品位为2 2 .3 4 8 %、铜的回收率6 5 .4 %, 铅精矿铅品位为6 0 .8 6 8 %、铅的回收率7 9 .4 9 6 %,锌精 矿含锌为4 2 .2 8 6 %、锌的回收率为6 5 .2 0 4 %。原矿品位 为铜1 .1 6 %、铝6 .5 1 5 %、锌3 .0 2 7 %。 由以上的指标对比可以看出,铜精矿品位提高 了5 .8 8 6 %、回收率提高了1 9 .4 7 2 %,铅精矿品位 提高了7 .4 3 6 %、回收率提高了1 2 .7 %,锌精矿品 位提高了2 .8 1 2 %、回收率提高了1 7 .1 9 6 %。工业 试验获得的精矿产品的回收率和质量相比该选矿厂 2 0 0 6 年平均指标有了大幅度的提高。工业试验表 明 1 采用铜铅混浮再分离新工艺可以显著提 高铜铅的回收率,获得优异的选矿指标; 2 选 取的B P 作为捕收剂,具有良好的选择性,使铜铅 精矿含锌低,铜的回收率提高1 0 %; 3 铜铅分离 采用高效无毒的抑制剂组合后,能获得很好的铜铅 精矿产品,还能大大减少对环境的污染; 4 采 用中矿再磨有利于铜铅的回收率。经济效益计算 表明,新工艺2 0 0 7 年新增利税一亿元以上[ 引, 为企业创造巨大的经济效益和社会效益。 T 表a b 3 l e3 铜T 铅h e 混r 合e s 浮u l t 选s 方o f 案c l o 闭s e 路d - 试c i r 验c u 指i t 标t e s t % 4新工艺的应用 % 叶 删l 乙曰- J 层.厶/目 产品名称产率 品 位回收率 C uP bz n A g C u P b Z n A g 铜精矿2 .7 52 8 .6 24 .8 53 .9 62 8 6 .2 8 0 .7 23 .3 95 .6 08 .6 1 铅精矿 5 .9 51 .0 6 6 0 .11 3 .8 51 2 6 5 .36 .4 79 0 .7 81 1 .7 88 2 .3 3 锌精矿3 .3 3 1 .1 1 1 .8 84 3 .2 1 5 6 .0 0 3 .7 91 .5 97 4 .0 22 .0 4 尾矿8 7 .9 70 .1 00 .1 90 .1 97 .3 09 .0 24 .2 48 .6 07 .0 2 原矿1 0 0 .00 .9 7 53 .9 41 .9 4 49 1 .4 J 41 0 0 .01 0 0 .0 1 0 0 .0 1 0 0 .0 银品位单位为虮。 3 工业试验 工业试验于2 0 0 7 年4 月进行,试验按照小型 闭路试验工艺流程进行,工艺流程如图8 所示。 工业试验半个月的平均指标见表4 。从表4 的试 验结果可以看出,采用铜铅混浮再分离新工艺取 得了优异的试验指标,进一步表明该工艺是切实 新工艺在西藏墨竹工卡选矿厂成功实施后,又 在西藏宝祥纳如松多选矿厂进行了推广应用试验研 究。西藏宝祥纳如松多选矿厂工业试验采用铜铅混 浮工艺流程回收铜铅锌,该工艺铜铅分离采用集中 返回的流程,解决了铜铅精矿质量差和铜铅分离难 度大的技术问题。工业试验指标见表5 ,由表5 结 果可知,原矿在含铜只有0 .11 4 %的条件下,获得 铜回收率5 6 .2 4 %的良好指标[ 引。 5 结语 小型试验及现场工业试验表明,西藏墨竹工卡 复杂铜铅锌多金属硫化矿采用铜铅混合浮选再铜铅 分离的新工艺是切实可行的,其流程具有结构简 万方数据 2 0 0 9 年第6 期陈代雄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 5 锌精矿 图8 闭路试验工艺流程 F i g .8 T h ef l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 万方数据 6 有色金属 选矿部分2 0 0 9 年第6 期 表5西藏宝祥纳如松多选矿厂工业试验结果 T a b l e5T h e a v e r a g er e s u l t s o fi n d u s t r i a lt e s t si n N a r u s o n g d u oc o n c e n t r a t o r - T i b e t % 单、流程短、无需使用有毒的重铬酸钾、经济环 保、效率高、工艺成熟并易于生产实施等特点。该 工艺通过选矿药剂和工艺流程技术创新,很好地解 决铜铅分离及铜铅精矿产品含锌过高等技术难题, 获得了优异、稳定的选矿指标。在西藏墨竹工卡选 矿厂应用取得成功之后,新工艺又在西藏宝祥纳如 松多选矿厂成功地进行推广应用,为企业创造出了 良好的经济效益和社会效益。 参考文献 [ 1 ] 湖南有色金属研究院.提高西藏墨竹工卡复杂铜铅锌选 矿指标试验研究报告[ R ] .2 0 0 7 . [ 2 ] 湖南有色金属研究院.提高西藏墨竹工卡复杂铜铅锌选 矿指标工业试验研究报告[ R ] .2 0 0 7 . [ 3 ] 陈代雄.复杂多金属硫化矿铜铅浮选分离工艺研究[ J ] . 有色金属选矿部分,1 9 9 7 。 2 8 - 1 1 . 【4 ] C h e nD a i x i o n g .S t u d yo nN e wF l o t a t i o nP r o c e s sf o r c o m p r e h e n s i v er e c o v e r yo fc o p p e rr e s o u r c ea s s o c i a t e di n l e a d z i n cs u l p h i d eo r e [ M ] .P r o c e e d i n g so fX X I Vi n t e r n a t i o n a l m i n e r a lp r o c e s s i n gc o n g r e s s ,2 0 0 8 ,9 .1 7 6 6 - 1 7 7 6 . [ 5 ] 湖南有色金属研究院.西藏宝祥纳如松多选矿厂铜铅分 离试验开发研究报告ER3 .2 0 0 8 . [ 6 ] 陈代雄,谢超,徐艳,等.高金铅锌矿浮选新工艺试验研究 [ J ] .有色金属选矿部分,2 0 0 7 , 5 1 4 . S T U D Yo NF L o T A T l o NE X P E R I M E N To FC o M P L E XC o P P E R _ L E A D - Z I N C P o L Y M E T A L L I CS U L P H ⅢEo R EI NH I G HA L T I T U D EA R E AA N DI T S 舯U S T R I A L C l t 卫ND a i x i o n g ,Y A N GJ i a n w e n ,口G u a n q i ,Z E N GH u i m i n g H u n a nR e s e a r c hI n s t i t u t eo fN o n - f e r r o u sM e t a l s ,C h a n g s h a4 1 0 0 1 5 ,C h i n a A B S T R A C T P r o c e s s i n gc o m p l e xc o p p e r - l e a d - z i n cm u l t i - m e t a l l i cs u l p h i d eo r e h a sb e e nr e c o g n i z e da so n eo ft h e t e c h n i c a ld i f f i c u l t i e si no r ed r e s s i n gf i e l d .T h em i n es a m p l e sf o r t h i se x p e r i m e n t a ls t u d yw h i c hw e r ef r o m M o z h u g o n g k ai nT i b e t ,a r et y p i c a lc o m p l e xl e a d - z i n cc o p p e rm u l t i - m e t a l l i cs u l p h i d e o r ew h i c ha r ed i f f i c u l t t op r o c e s s .B a s e do nt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h eo r e ,w ei d e n t i f yt h ef l o t a t i o nt e s t so fc o p p e r ,l e a da n dz i n c8 1 S am i x e dC u - P bf l o t a t i o n ,a n dt h e ns e p a r a t ec o p p e ra n dl e a d ,f i n a l l yf l o a tz i n cf r o mt h e c o p p e ra n dl e a d t a i l i n g s .,1 1 l ek e yt e c h n o l o g yo ft h ep r o c e s s i sa 8f o l l o w s 1 R e g r i n d i n gt h e m i d d l i n g s ,w h i c hc a nh i g h l y l i b e r a t ec o p p e ra n dl e a df r o mt h em i x e dC u - P bo r e ,t h u si n c r e a s ec o p p e ra n dl e a dr e c o v e r y . 2 U s i n g a c t i v a t e dc a r b o nt oa b s o r bt h ec o l l e c t o r sw h i c hW a su s e di nC u - P bs e p a r a t i o np r o c e s s i n g . 3 A d a p t i n gt h e c o m b i n a t i o no fC M C ,N a 2 S 0 3a n dN 硝i 0 3w h i c hw e r ee n v i r o n m e n t - f r i e n d l y 嬲t h ed e p r e s s a n to fg a l e n a i n s t e a do ft o x i cs o d i u md i c h r o m a t e .T h r o u s ht h i st e c h n o l o g y ,t h ed i f f i c u l tt e c h n i c a lp r o b l e mo fc o p p e ra n d l e a ds e p a r a t i o nh a db e e ns u c c e s s f u l l ys o l v e da n dar e f i n e db e n e f i c i a t i o nt e s ti n d i c a t o rh a db e e no b t a i n e d . n i sp r o c e s sf i r s tg o ti t ss u c c e s sa p p l i c a t i o ni nt o wc o n c e n t r a t o r si nT i b e t .A tp r e s e n t .t h e s et w oc o n c e n t r a t o r s a r er u n n i n gw e l la n dh a v eac h o i c e n e s sb e n e f i c i a t i o nt e s ti n d i c a t o r . 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