新疆某銅礦無(wú)酸硫浮選試驗(yàn)研究及生產(chǎn)應(yīng)用

郭永生

（新疆阿舍勒銅業(yè)股份有限公司哈巴河836700）

新疆某銅礦無(wú)酸硫浮選試驗(yàn)研究及生產(chǎn)應(yīng)用

郭永生

（新疆阿舍勒銅業(yè)股份有限公司哈巴河836700）

新疆某銅礦選礦廠尾礦中，黃鐵礦占總量比例的62.05%，硫鐵精礦綜合回收利用具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。常規(guī)硫浮選作業(yè)中多數(shù)采用硫酸作為選硫活化劑，考慮到硫酸在實(shí)際生產(chǎn)中的使用、管理、運(yùn)輸?shù)却嬖谥T多不便，且極易腐蝕設(shè)備，大量濃硫酸還易與礦漿中黃鐵礦等發(fā)生反應(yīng)釋放有毒氣體。為此，有必要尋找一種技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的無(wú)酸選硫清潔化生產(chǎn)工藝。經(jīng)試驗(yàn)研究，采用硫酸亞鐵代替硫酸作為硫的活化劑，試驗(yàn)取得了較好的指標(biāo)，經(jīng)一粗一掃一精的工藝流程，硫鐵精礦含硫、鐵品位分別到達(dá)53.31%、42.34%，硫、鐵回收率分別達(dá)到94.28%、91.59%，并在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)成功生產(chǎn)應(yīng)用。

黃鐵礦無(wú)酸選硫硫酸亞鐵浮選工藝

試驗(yàn)主要是采取該銅礦選礦廠尾礦進(jìn)行試驗(yàn)，取尾礦樣品重約300 kg，該樣品品位與實(shí)際生產(chǎn)品位基本符合。對(duì)硫酸亞鐵及硫代硫酸鈉用于阿舍勒尾礦硫浮選的可行性進(jìn)行探索驗(yàn)證，以及捕收劑黃藥、起泡劑BK201等藥劑用量進(jìn)行條件試驗(yàn)，并分別用酸性浮選及無(wú)酸浮選不同工藝條件進(jìn)行閉路試驗(yàn)對(duì)比，探索該尾礦在堿性或弱堿性條件下無(wú)酸浮選綜合回收硫鐵精礦的可行性。

1 原礦性質(zhì)

1.1 礦石的化學(xué)成分

礦石的化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 礦石多元素化學(xué)分析結(jié)果

由表1可知，礦樣中S和Fe是主要回收元素。

1.2 礦石中礦物組成

礦石中金屬礦物：主要有黃鐵礦、少量銅、鋅礦物。銅礦物以黃銅礦相對(duì)多見(jiàn)，鋅礦物為閃鋅礦。黃鐵礦FeS：黃鐵礦總體解離度較高，平均93.8%。非金屬礦物以氧化物石英為主，部分硅酸鹽礦物及少量方解石、白云石、重晶石等碳酸鹽硫酸鹽礦物，不可避免有吸附性粘連，影響脈石分離。

2 試驗(yàn)研究及試驗(yàn)結(jié)果

2.1 酸性選硫

采取酸性選硫工藝條件，以丁基黃藥作捕收劑、BK-201作起泡劑、硫酸作選硫活化劑，添加水玻璃作為精選作業(yè)脈石分散劑，采用石灰乳調(diào)漿將礦漿pH值調(diào)到11.3，對(duì)該礦樣進(jìn)行了詳細(xì)的開(kāi)路和閉路流程試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，工藝流程見(jiàn)圖1。

從試驗(yàn)結(jié)果可知，采用一次粗選、一次掃選、兩次精選的閉路流程，可得到含硫品位約47.85%的硫鐵精礦，硫的回收率約95%。

2.2 無(wú)酸選硫（堿性或弱堿性浮選條件下選硫）

圖1 硫酸活化選硫工藝流程圖

表2 酸性浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果%

考慮到該銅礦選礦廠在堿度條件下進(jìn)行銅礦物浮選，生產(chǎn)尾礦礦漿pH值在11左右，若采用弱酸性條件浮選黃鐵礦，必然給生產(chǎn)帶來(lái)不利影響。為此，探索堿性或弱堿性選硫生產(chǎn)工藝。

2.2.1 無(wú)酸選硫活化劑種類(lèi)探索影響

取生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)尾礦漿對(duì)活化劑種類(lèi)進(jìn)行探索試驗(yàn)，固定粗選作業(yè)丁基黃藥40 g/t、BK-201起泡劑20 g/t，掃選作業(yè)丁基黃藥20 g/t、BK-201起泡劑20 g/t，浮選時(shí)間分別為6 min、3 min，調(diào)整粗選作業(yè)活化劑種類(lèi)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同選硫活化劑種類(lèi)浮選試驗(yàn)影響%

通過(guò)試驗(yàn)可知，在同等條件下添加硫酸亞鐵和硫代硫酸作選硫活化劑試驗(yàn)指標(biāo)明顯優(yōu)于單獨(dú)添加硫酸銅，開(kāi)路條件下，經(jīng)一次粗選獲得硫粗精礦含硫品位51.25%、選硫回收率83.71%，試驗(yàn)流程簡(jiǎn)單、工藝技術(shù)指標(biāo)理想，且藥劑成本低。

2.3 無(wú)酸選硫試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)活化劑種類(lèi)探索，以硫酸亞鐵和硫代硫酸作選硫活化劑和調(diào)整劑試驗(yàn)工藝指標(biāo)較為理想，采用無(wú)酸選硫工藝條件對(duì)該礦樣進(jìn)行了詳細(xì)的開(kāi)路和閉路流程試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4,推薦的工藝流程及指標(biāo)見(jiàn)圖2。

2.4 工藝流程選擇

該尾礦綜合利用試驗(yàn)利用硫酸作選硫活化劑取得了較好的指標(biāo)，但在硫浮選中所加的調(diào)整劑為硫酸，因原礦漿呈堿性，故生產(chǎn)中需耗費(fèi)大量的酸，硫酸運(yùn)輸困難，且硫酸嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，還需要對(duì)設(shè)備做防腐處理。試驗(yàn)二無(wú)酸試驗(yàn)采用硫酸亞鐵代替硫酸作為硫的活化劑，試驗(yàn)也取得了較好的指標(biāo)，且試驗(yàn)流程較為簡(jiǎn)單。

表4 無(wú)酸選硫閉路試驗(yàn)結(jié)果%

圖2 無(wú)酸硫浮選閉路試驗(yàn)流程圖

3 工業(yè)應(yīng)用

該尾礦資源綜合利用項(xiàng)目浮選流程采用推薦的試驗(yàn)工藝流程，同時(shí)考慮到藥劑運(yùn)輸方便、藥劑使用安全，藥劑制度采用硫酸亞鐵+硫代硫酸鈉代替硫酸作選硫活化劑的堿性選硫藥劑制度，工業(yè)化調(diào)試、應(yīng)用，試生產(chǎn)期間，生產(chǎn)出2 434.44 t硫鐵精礦，硫精礦主要元素硫、鐵品位分別達(dá)到53%和44%，質(zhì)量滿(mǎn)足下游產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)物料的要求。

4 總結(jié)

（1）新疆某銅礦選礦廠尾礦硫鐵資源綜合利用項(xiàng)目可以實(shí)現(xiàn)無(wú)酸硫浮選，且硫鐵品位及回收率均達(dá)到或接近加酸硫浮選指標(biāo)；

（2）用硫酸亞鐵取代硫酸進(jìn)行尾礦硫浮選在技術(shù)上是可行的、經(jīng)濟(jì)上是合理的，同時(shí)可以不加或少加硫代硫酸鈉取代硫酸銅；

（3）在硫浮選工藝中可以省掉硫酸的配制和添加系統(tǒng)，減少設(shè)備，降低投資，便于生產(chǎn)管理；

（4）經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐，采用硫酸亞鐵取代硫酸進(jìn)行尾礦硫浮選工業(yè)應(yīng)用成功。

收稿：2014-03-06