提高某銅鋅硫化礦石選別指標(biāo)的試驗(yàn)研究

張文軍 鐘洪皓

(遼寧工程技術(shù)大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，遼寧 阜新 123000)

提高某銅鋅硫化礦石選別指標(biāo)的試驗(yàn)研究

張文軍 鐘洪皓

(遼寧工程技術(shù)大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，遼寧 阜新 123000)

某銅鋅硫化礦隨著開采向深部延伸，地質(zhì)條件發(fā)生變化，礦石中出現(xiàn)了大量的磁黃鐵礦，且礦物共生關(guān)系變得更為復(fù)雜。選礦廠按原有銅、鋅依次浮選工藝組織生產(chǎn)，選銅時(shí)由于磁黃鐵礦的干擾和磨礦細(xì)度不足而導(dǎo)致銅鋅分離效果不佳，選鋅時(shí)則由于流程結(jié)構(gòu)不盡合理而導(dǎo)致鋅回收率較低。針對這些問題開展選礦工藝流程優(yōu)化研究，在選銅前先通過1次磁選將磁黃鐵礦脫除并將入選細(xì)度由-0.074 mm占70%提高到-0.074 mm占80%，在選鋅時(shí)增加1次掃選、1次精選和1次精掃選，最終獲得了銅品位為21.68%、鋅含量為0.62%、銅回收率為93.14%的銅精礦和鋅品位為48.87%、鋅回收率為74.92%的鋅精礦。與模擬現(xiàn)場工藝流程所獲閉路試驗(yàn)指標(biāo)相比，優(yōu)化后工藝流程所獲銅精礦的銅品位和銅回收率分別提高了0.70和1.45個(gè)百分點(diǎn)、鋅含量降低了2.83個(gè)百分點(diǎn)，所獲鋅精礦的鋅回收率提高了3.67個(gè)百分點(diǎn)，優(yōu)化效果明顯。

銅鋅硫化礦石 磁黃鐵礦 磁選 磨礦細(xì)度 銅鋅分離 鋅回收率

某銅鋅硫化礦隨著開采向深部延伸，地質(zhì)條件發(fā)生變化，礦石中出現(xiàn)了大量的磁黃鐵礦，且礦物共生關(guān)系變得更為復(fù)雜。選礦廠按原有銅、鋅依次浮選工藝組織生產(chǎn)，選銅時(shí)由于磁黃鐵礦的干擾和磨礦細(xì)度不足而導(dǎo)致銅鋅分離效果不佳，選鋅時(shí)則由于流程結(jié)構(gòu)不盡合理而導(dǎo)致鋅回收率較低。本研究通過工藝流程優(yōu)化來提高銅鋅分選指標(biāo)，取得了較好的試驗(yàn)結(jié)果。

1 礦石性質(zhì)

礦石中有用礦物主要為黃銅礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦，脈石礦物主要為石英、長石、透閃石和黑云母。

原礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

黃銅礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦的嵌布特征如下。

黃銅礦：大部分黃銅礦與閃鋅礦連晶，二者相互穿插，相互包裹，形成緊密的共生關(guān)系。部分黃銅礦與磁黃鐵礦呈共邊毗連關(guān)系，二者也相互穿插，相互包裹。少部分黃銅礦呈乳濁狀細(xì)小顆粒與磁黃鐵礦一起分布在閃鋅礦中。

表1 原礦化學(xué)元素分析表

閃鋅礦：大部分閃鋅礦與黃銅礦連晶，二者相互穿插，相互包裹，形成緊密的共生關(guān)系。部分閃鋅礦與磁黃鐵礦呈共邊毗連關(guān)系，二者也相互交替，相互包裹。一些閃鋅礦中包含有因固溶體分離作用形成的乳濁狀黃銅礦和磁黃鐵礦細(xì)小顆粒，還可見少數(shù)閃鋅礦呈羽毛狀骨晶包含在黃銅礦中。

磁黃鐵礦：磁黃鐵礦以不規(guī)則粒狀產(chǎn)出，顆粒較粗大，與黃銅礦、閃鋅礦和黃鐵礦均有非常緊密的關(guān)系，它們之間相互穿插，相互包裹，構(gòu)成致密的塊狀集合體。

2 現(xiàn)場選礦工藝流程及存在問題

現(xiàn)場選礦工藝流程如圖1所示。

圖1 現(xiàn)場選礦工藝流程

礦石性質(zhì)發(fā)生變化后，現(xiàn)場選礦工藝流程主要存在以下問題：

(1)由于礦物共生關(guān)系變得更為復(fù)雜，原有-0.074 mm占70%左右的磨礦細(xì)度已難以保證鉛、鋅礦物的充分單體解離。

(2)在銅浮選作業(yè)中，由于磁黃鐵礦的干擾，使鋅礦物與銅礦物的可浮性相近，影響銅鋅分離的效果。

(3)浮鋅作業(yè)流程結(jié)構(gòu)不完善，對鋅的回收不充分。

模擬現(xiàn)場工藝流程和藥劑制度進(jìn)行閉路浮選，所獲銅精礦銅品位20.98%、鋅含量為3.45%、銅回收率為91.69%，鋅精礦鋅品位為48.61%、鋅回收率為71.25%。

3 試驗(yàn)結(jié)果

針對現(xiàn)場選礦工藝流程存在的問題，試驗(yàn)主要著眼于磨礦細(xì)度的選擇、磁黃鐵礦的脫除和選鋅流程結(jié)構(gòu)的完善。

3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

將原礦磨至不同細(xì)度，采用一種自制的磁選裝置，在0.2 T磁感應(yīng)強(qiáng)度下拋除磁性物(磁黃鐵礦)后，按現(xiàn)場藥劑制度進(jìn)行浮銅粗選，試驗(yàn)流程見圖2，磁性物產(chǎn)率隨磨礦細(xì)度的變化及銅粗精礦指標(biāo)隨磨礦細(xì)度的變化見圖3～圖5。

圖2 磨礦細(xì)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗(yàn)流程

圖3 磁性物產(chǎn)率與磨礦細(xì)度關(guān)系

圖4 銅粗精礦品位與磨礦細(xì)度關(guān)系

圖5 銅粗精礦回收率與磨礦細(xì)度關(guān)系

從圖3可以看出：隨著磨礦細(xì)度由-0.074 mm占70%提高到-0.074 mm占80%，磁選所脫出磁性物的產(chǎn)率不斷上升，但進(jìn)一步提高磨礦細(xì)度，磁性物的產(chǎn)率基本不再變化。

從圖4可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，銅粗精礦的銅品位在9.26%～9.68%的小范圍內(nèi)逐漸上升，鋅含量則先下降后上升，并在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占80%時(shí)出現(xiàn)最低值。

從圖5可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，銅粗精礦的銅回收率逐漸上升，鋅混入率逐漸下降，但磨礦細(xì)度超過-0.074 mm占80%后銅粗精礦的銅回收率上升幅度很小。

綜上所述，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占80%。

3.2 磁選磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗(yàn)

按圖2流程，在-0.074 mm占80%的磨礦細(xì)度下進(jìn)行磁選磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果見表2。

從表2可以看出：磁性物的產(chǎn)率隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的提高而提高，尤其是磁感應(yīng)強(qiáng)度超過0.2 T后，磁性物的產(chǎn)率猛增到32%以上；銅粗精礦的銅品位和鋅含量則隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的提高分別按先上升后下降和先下降后上升的趨勢變化，并且出現(xiàn)最大值或最小值時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都為0.2 T。因此，確定磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T。

表2 磁選磁感應(yīng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

3.3 閉路流程試驗(yàn)

在以上試驗(yàn)基礎(chǔ)上，參照現(xiàn)場流程結(jié)構(gòu)和藥劑制度進(jìn)行閉路流程試驗(yàn)，但為了提高鋅的回收率，在選鋅過程中增加了1次掃選和1次精掃選作業(yè)，同時(shí)為了保證鋅精礦的品位，將鋅的精選次數(shù)由3次增加到了4次。閉路試驗(yàn)流程見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖6 閉路試驗(yàn)流程

表3表明，采取提高磨礦細(xì)度、預(yù)先通過磁選脫除磁黃鐵礦和改進(jìn)選鋅流程結(jié)構(gòu)3項(xiàng)優(yōu)化措施后，可獲得銅品位為21.68%、鋅含量為0.62%、銅回收率為93.14%的銅精礦和鋅品位為48.87%、鋅回收率為74.92%的鋅精礦，與原選別流程相比，銅精礦的銅品位和銅回收率分別提高了0.70和1.45個(gè)百分點(diǎn)、鋅含量降低了2.83個(gè)百分點(diǎn)，鋅精礦的鋅回收率提高了3.67個(gè)百分點(diǎn)，優(yōu)化效果明顯。

表3 閉路流程試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié) 論

(1)將磨礦細(xì)度由-0.074 mm占70%提高到-0.074 mm占80%，適應(yīng)了礦石中礦物賦存特性的變化，促進(jìn)了有用礦物的單體解離。

(2)在選銅前增設(shè)1次磁選作業(yè)，可脫除產(chǎn)率達(dá)12.99%的磁性物，從而有效避免了磁黃鐵礦對選銅過程的干擾。

(3)在選鋅過程中增加1次掃選、1次精掃選和1次精選作業(yè)，使鋅回收率得到了較大提高，同時(shí)保證了鋅精礦的品位未受影響。

(4)通過采取以上3項(xiàng)措施，使銅精礦的銅品位和銅回收率分別提高了0.70和1.45個(gè)百分點(diǎn)、鋅含量降低了2.83個(gè)百分點(diǎn)，使鋅精礦的鋅回收率提高了3.67個(gè)百分點(diǎn)，

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(責(zé)任編輯 孫 放)

ExperimentalStudyonImprovingSeparationIndexofaCopper-zincSulfideOre

Zhang Wenjun Zhong Honghao

(SchoolofMining，LiaoningTechnicalUniversity，F(xiàn)uxin123000，China

With the exploration of a copper-zinc sulfide ore extending to the depth，the geological conditions changed a lot，and a great deal of pyrrhotite appears among the ore with a more complex paragenetic relationship with minerals.The plant primarily adopted the original copper and zinc flotation process.The interference of pyrrhotite in copper concentration，and less grinding fineness resulted in worse separation index of copper and zinc，and the unreasonable flow-sheet in zinc separation resulted in lower zinc recovery.In view of these issues，the investigation on beneficiation process is carried out.Before copper concentration，pyrrhotite is removed from the ore by one-stage magnetic separation，and then the ore are re-grounded into -0.074 mm 80% from -0.074 mm 70%.At zinc concentration，the process of one scavenging，one cleaning and one clean scavenging is added to obtain the copper concentrate with Cu grade of 21.68%，Zn content of 0.62% and Cu recovery of 93.14%，and zinc concentrate with Zn grade of 48.87%，and Zn recovery of 74.92%.Compared with the closed-circuit tests index of the simulated field process，Cu grade and Cu recovery were increased by 0.70 percentage points and 1.45 percentage points and zinc content in copper concentrate decreased by 2.83 percentage points by adopting the optimized process.The zinc recovery in zinc concentrate was improved by 3.67 percentage points.Therefore，the optimized process has a good performance.

Copper and zinc sulfide ore，Pyrrhotite，Magnetic separation，Grinding fineness，Separation of copper and zinc，Zinc recovery rate

2014-10-14

張文軍(1956—)，男，教授，碩士研究生導(dǎo)師。

TD952.1，TD952.3

A

1001-1250(2014)-12-095-04