城门山铜矿7号矿体混合矿选矿工艺研究.pdf

城 门 山铜 矿 7号矿体 混合 矿选 矿工 艺研 究 北京矿冶研究总院陈金 中 城 门山铜矿 喻贵芳 【 摘要】械门 山 铜矿的 铜矿物 是 攻生硫 化锕为主， 易氧化． 并产 生铜离子． 遣 成铜 碱分离困 难。 采用石灰与 B S 、D s组合抑宿 | 荆加强对黄铁矿的抑宿 | 取得了较好的选矿指标 。 关键词 次 生铜矿 物氧化率组合抑 制剂 S TUDY ON M NERAL PRoCES S I NG T ECHNOI GY OF ‘ M I XED ORES OF No ． 7 OREBODY CHENGM ENS HAN COPPE R ⅡNE B e i j i n g G e n e r a l R e s e a r c h I n s t i t u t e o f Mi n i n g＆ Me t a l l u r g y C h e n J i n z h o n g Ch e n g me n s h a n C o p p e r M i n e Yu Gu i f a n g 【 A B S T R A C T 】T h e ma i n c o p p e r mi n e r a l s o f C h e n g me n s h a n Cop p e r Min e r e s e c o n d a r y c o p p e r s u l p h i d e mi n e r a l s ．Th e s e mi n e r a l s a r e o x i d i z e d e a s y a n d p r o d u c e c u p r i c i o r I s wh i c h ma ke t h e s e p a rat i o n o f c o p p e r s u l p h u r o r e s d i f f i c u l t ． Th e b e t t e r t e s t r e s u l t WS S o b t a i n e d b y u s i n g c o mb i n e d d e p r e s s a n t s o f 1 i me ． BS a n d DS whi c h s t r e n g t h e n ed t h e d e p r e s s i o n t o p y r i t e ． KEY lC椰 S e c o n d a r y c o p p e r mi n e r a l s Ox i da t i o n rat i o Co mb i ne d d e p r e s 城 门山铜矿是一个 以铜、硫为主，伴生 金、银等有用元素的大型矿床 ，铜金属储量 约 1 5 0万 t 。_7号矿体是矿 山的重要矿体之 一 ，其混合矿样代表矿山投产后 3 ～7年采 出的矿石性质。该矿体矿石结构构造复杂 ， 以晶粒结构为主 ，假象 、次文象 、文象蠕虫 状结构较少见 ；矿石构造 以块状、浸染状、 细脉漫染状为主 ，次有松散状、角砾状、条 带状及环状构造。矿石的 自然 类型为氧化 矿、混合矿和原生矿石 ；铜硫矿石可分为含 铜黄铁矿 、含铜矽卡岩、舍铜斑岩 、含铜角 砾岩和含铜磁铁矿等五种工业类型。此次试 验研究的混合矿样 由不同的矿石 自然类型和 工业类型按一定 比例混合而成 。矿石组成非 常复杂，仅含铜矿物就有十多种 ，其 中有的 矿物的氧化特性、可浮性及浮选条件差异较 大 ，对黄铁矿的影响也不尽相同，尤其是胆 矾 ，溶于水 后产 生的铜离子对黄 铁矿 的活 化 ，严重影响铜、硫分离效果。 1 矿石性质 1 ． 1 矿石 的化 学组成 原矿主要化学成分分析结果及铜物相分 析结果见表 1 和表 2 。 有色矿山 l 9 ． 5 维普资讯 表 1 原 矿主 要化 学 成分 分析 结 果 ％ 成分C u S F e P b A s S l C h A C a O Mg 0 A u A g 宣量 墅 丝 堡 竺 塑 竺 坐 竺 墼 竺 注 Au 、A g古量单位为 g ／ t 表 2铜 物相 分析 结 果 ％ 1 ． 2 矿石 的矿物组成 原矿 的矿物组 成见表 3 ．矿物种类 繁 多 ，仅主要含铜矿物就有 1 1 种之多。 表 3原矿 的 矿 物组 成 ％ 矿物 古置 矿物 古量 黄铜 矿 0 5 0 黄铁 矿 ∞ ． 0 0 斑铜矿0 ． 0 2 闪锌矿0 1 0 辉铜矿 0 ． 2 0 褐铁矿4 0 0 蓝辉 铜 矿 1 ． 2 0 磁铁 矿 0 ． 3 0 铜 蓝0 3 0 石 英 3 6． 0 0 砷蹦铜矿0 0 1 绢云母 1 4 ． 5 0 黄铜矿与黄铁矿混合体 0 5 0 高． 幸 石 、 绿泥石等1 3 0 次生铜与黄铁矿混合体0 3 0 菱铁矿 、 方解石0 ． 6 0 孔雀 石0． 3 0 长 石 等0 4 0 胆矾0 1 0 铁矾类矿物0 3 2 铜绿矾0 ． 0 5 合计 1 0 0 ． 0 1 ． 3主 要矿物嵌 布特 性 硫化铜矿物与黄铁矿共生密切 ，有相当 一 部分硫化铜与黄铁矿因高温固熔体冷却后 形成微细粒连晶混合体，它是不可解离的。 最常见黄铜矿 、辉铜矿 、蓝辉铜矿、铜蓝沿 黄铁矿颗粒的边缘或裂隙充填溶蚀交代 ，部 分黄铁 矿颗 粒常形 成 次 生 硫 化 铜 薄 膜 0 ． 0 0 1 ～0 ． 0 1 ram ，难以解 离。此外 ，硫 酸铜与由硫酸铁变成的褐铁矿形成共沉淀 ， 使褐铁矿含铜。 硫化铜矿物嵌布粒度为0 ． O 1 ～0 5 m m 占 9 5 ． 1 ％．以细粒 嵌布 为主 ．中粒次之 ， 少量粗粒与微粒，黄铜矿、辉铜矿粒度蓝 辉铜矿 粒 度 铜 蓝 粒 度 ．矿 石 氧 化 程 度 愈 深 ．硫化铜矿物嵌布粒度愈细。黄铁矿粒度 0 0 2 -3 m m 占 9 7 4 ％，以粗 、中粒嵌 布为 主，细粒次之 ，微量微粒。褐铁矿的粒度与 黄铁矿粒度相似。 2 选 矿 试 验 研 究 该矿石 的氧化率为1 1 ． 7 1 ％，属氧化 一 硫化混合矿石 ，这种矿石选别难度较大 ，既 表现在矿石本身含有的和生产中二次氧化产 生的大量 C u 2 、F e 2 ．造成硫 化铜 与黄铁 矿分离困难 ；又表现在氧化铜矿量相对少 ， 难以回收；还表现在不可解离 的低品位铜硫 混合体矿 物 含铜 约 1 7 ％可浮性差 ，浮 选走向不定 ，回收难度较大。 对于这种铜硫矿石的选矿 ．关键是对黄 铁矿的有效 抑制。对被矿浆中大量铜离子活 化后的黄铁矿的有效抑制做了许多工作 ，如 氰化物能解吸黄铁矿表面 已吸附 的铜离子 ， 起去活作用 ；高分子络合剂如腐殖酸钠 ，与 C u 2 、F 2 有很 强的络合作用 ，能消除上 述有害离子影响 ；低分子量的有机络合剂酒 石酸 ，对被铜离子活化后的黄铁矿具有选择 抑制作用 ；此外 ，柠檬酸、乳酸 、磺基水杨 酸、E D T A、乙二胺、硫脲 、氨水、硫代硫 酸钠等 C 络合剂对 已活化黄铁矿也有一 定的抑制作用。 在生产上 ，使用较广泛的还是 以石灰为 主的组合抑制剂，通过大量试验研究，以石 灰与 D S 、B S组合抑制 剂，选别效果较好。 D S和 B s能消 除矿浆 中的 C u z 、F d ，对 黄铁矿有选择抑制作用。此外 ，B S对氧化 铜矿具有活化作用 ，D S对硫化铜有抗氧化 及表面清洗作用 ，能提高硫化铜矿物的浮游 性 。 2 ． 1 铜粗选 工艺条件试 验 该矿石含硫高，且矿浆中含有大量铜离 城门山铜矿 7 号矿体混合矿选矿工艺研究陈金中等 邮编 1 0 0 0 4 4 维普资讯 子 ，在与捕 收剂作用前 ，应尽 早 消除其 不利 影 响 ，故选别 流程宜采用 锅优先 浮选 。 矿浆 p H值对铜粗选指标的影响见图 】 ． 鹰矿 细度为 一0 0 7 4 ram 占 6 5 ％ ，丁 胺黑 药 2 0 g ／ ，乙 黄 药 2 0 g ／ t ，B K 2 0 1 1 0 g ／ t ．1 { S 5 0 0 g ／ t ，DS 1 0 0 0 g ／ t 。结 果 表 明 ，随 p H 值 增加 ，矿浆 中 ” F e 一 等 离 子 形 成羟 台 配离 子或氯 氧化物沉淀 ，降低 了有 害离子 的 浓度 ，加之石灰 的抑制作 用加强 ，使粗 精矿 铜 品位和 回收率均 有所提高 ，浮选选择性 变 好 ，但 在 p H 1 1 9以 后 ，回收 率 变 化 不 大 ，且 品位 下降 ，这是 由于高碱 度 ．浮选 泡 沫发粘 、夹 带矿泥 的结 果 。因而 最佳 p H 值 为1 1 0 ～1 1 9。 专 * 雹 器 PH 图 1 矿 浆 p H 值对 铜粗 选 指 标 的影 响 l c u 回收率 ；2 一c u 品位 BS用 量 对 铜 粗 选 指 标 的影 响 见 图 2 。 结果表 明 ，随 B S用 量 增加 ，铜 品位 和 回收 率均 增 加 ，但 到 一 定 量 之 后 ，指 标 有 所 下 降。尽管 B s 能活化氧化铜矿 ， 消除有害金 B s用量 ／ k g ／ t 图 2 B S用量 对铜粗 选 指 标 的影 晌 1 一 cu回收 宰 2 一 cu 1 位 属离子 ，但 用量过大 时 ，对硫 化铜矿有 不利 影 响 B S适宜用量 为 5 0 0 --] 0 0 0 g ／ t 。 D S 用量对 铜粗选 指标 的影 响见 图 3 ， 结果表明，D S显著地改善浮游选择 性，对 黄铁矿具 有很好 的抑 制作用 ，能提高铜 精矿 品位 ，这 是 由于 它 能 与 C u 生 成 络 合 物 ， 消除 C u 一的有 害影 响 ，同时 在 黄铁 矿 表 面 生成亲水 性物质 ，加 强 了对黄 铁矿 的抑制作 用 此外 ，它对硫 化铜矿 ，尤 其是 次生 铜矿 有抗 氧化 作 用 ，也 就减 少 了 c 、F e 2 有 害离子的产生 。D S适 宜用 量为 5 0 0 g ／ t 。 瑶 嚣 Ⅱ s用量 ／ k g ／ t 图 3 DS用量对 铜 粗选 指标 的 影 响 1 一 c u回收率 ；2 一 c u品位 捕收 剂试 验 ，通过 丁铵 黑 药 、 乙黄药 、 Z一2 0 0 、酯 1 0 5和 B K3 0 1等 捕 收剂 单 用 或 混合使用 ，综 合考 虑 ，采 用 乙黄 药 为 主 、 丁铵黑药为辅的混合捕收剂效果最好 ，三次 粗 选作业 捕 收剂 用 量为 丁铵 黑 药 2 0 g ／ t ，乙 黄药 1 52 02 5 g ／ t 。 浔 匡 嚣 磨矿细鹰 一 0 0 7 4 m ． ％ 图 4磨 矿细 度对 铜粗选 指标 的 影 响 1 一c u回收率；2 一Q1 品位 有色矿山1 9 9 9 5 维普资讯 I 磨矿细度对铜粗选指标 的影 响见 图 4 。 结果表明，除磨矿 细度 一0 ． 0 7 4 ra m 占 6 0 ％ 时回收率较低外 ，其余变化不大，故磨矿细 度为 一0 ． 0 7 4 mm 占 6 5 ％即可 。 2 ． 2 铜 精选工 艺条件试验 工艺矿 物学研究表 明 ，铜 矿物是 以细粒 嵌布为主 ，铜矿物与黄铁矿嵌布关系密切而 复杂。部分黄铁矿表面有一层次生硫化铜薄 膜 。要提高铜精矿品位 ，必须再磨。再磨在 提高矿物单体解离度的同时，又起到表面擦 洗 、脱药作用 ，能改善分选条件。铜精选工 艺流程为 ，粗精矿空白精选后的精矿 空白 精选主要是提高磨矿浓度 ，在石灰与 B S 、 D S组合抑制剂作用下 ，再磨后进行 3次精 选 。 再磨细度对铜精选指标的影 响见图 5 。 结果表 明．不 再磨 一0 ． 0 4 3 m m 占 3 5 ％ 时 ，粗精 矿进行 4次精选 ，铜品位还不到 1 3 ％，可见再磨 的必要。随再 磨细度提高 ． 铜品位逐步提高。综合考虑，再磨细度确定 为 一0 ． 0 4 3 mm 占 8 5 ％。 3 5 5 O 6 5 8 0 9 5 再 磨矿细 魔卜 0 ． o 4 3 a m． ％ 图 5 再磨 矿细度对铜精选指标的影响 1 c u 回收率 ；2 -- 铜品位 精选在石灰及 D S用量分别 为 1 0 0 0 g ／ t 和 8 0 0 g ／ t 的条件 下，对 B S用量进行 了试 验，结果见 图 6 ，B S能提高铜精矿品位和 铜作业回收率 ，改善了铜硫分离效果，精选 B S用 量 以 2 0 0 -3 0 0 g ／ t 为宜 。 2 ． 3闭路 流程试验 结 果 选铜作业浮选工艺条件确定以后 ．铜尾 矿经脱水，加 4 0 g ／ t 丁基黄药浮选黄铁矿。 芝 甜 擎 回 呸 日 s用tJ g ／ t 圄 6 B s用量对铜精选指标的影响 1 c u 回收率 ；2 _ 一 c L 【 品位 通过铜 3 次粗选、4 次精选、2次扫选 ， 优先选铜 ，后选硫及粗精 矿再 磨 的工艺 流 程 ，进行了全开路和闭路试验 ，闭路流程试 验结果 见表 4 。 表 4小型 闭 路试 验指 标 ％ 3结 语 1 城 门山铜矿 7号矿体铜 、硫 品位 高 ，还伴有少量的金 、银等贵金属 ，资源丰 富。 2 矿石性质复杂，金属矿物问嵌布密 切 ，铜矿物 以次生硫化矿为主，铜氧化率较 高 ， 产生 大量的铜离子活化 了黄铁矿 ，使 铜 、硫分离困难 ；低品位铜硫混合体 ，可浮 性较差 ，影响铜回收率。 3 采用粗磨、优先选铜 、铜粗精矿再 磨浮流程 ，使用丁铵黑药与乙黄药混合捕收 剂及石灰与 B S 、D S组合抑制剂，取得了铜 精矿含c u 2 1 ． 0 9 ％、回收率为8 1 ． 3 5 ％的较 好 选矿指标 。 第一作 者简介 陈盘 中，男 ．3 4岁 ．硕士 。选矿 高 级 【 程师 ．从事选矿研究工作。 城门山铜矿 7号矿体混台矿选矿工艺研究陈盘中等 邮编 1 0 0 0 4 4 *菩 匝茸 } 维普资讯