江西某銅硫礦選礦試驗(yàn)

劉艷飛 聶慶民 艾光華,2

(1.江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院；2.江西省礦業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

江西某銅硫礦選礦試驗(yàn)

劉艷飛1聶慶民1艾光華1,2

(1.江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院；2.江西省礦業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

江西某銅硫礦石含銅0.952%、含硫4.77%，為確定其合適的選礦工藝流程，以石灰為硫抑制劑，MA-1+MOS為組合捕收劑優(yōu)先浮銅，選銅尾礦以硫酸為黃鐵礦的活化劑，丁基黃藥為捕收劑進(jìn)行了選礦試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)獲得了含銅21.37%、銅回收率為91.78%的銅精礦，含硫28.62%、硫回收率為62.15%的硫精礦，選礦指標(biāo)較理想。

銅硫分離 黃銅礦 黃鐵礦 優(yōu)先浮選

隨著國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)對銅的需求量急劇增加。經(jīng)過幾十年的開采，高品位易選銅礦石越來越少，銅礦石“貧、細(xì)、雜”的特點(diǎn)日愈凸顯，給選礦工作帶來新的挑戰(zhàn)。江西某礦山進(jìn)入開采中期階段，礦石性質(zhì)發(fā)生了較大變化，為使現(xiàn)場工藝條件盡快適應(yīng)礦石性質(zhì)的變化，對有代表性礦石進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究。

1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)礦石為矽卡巖型銅礦石，主要礦物為銅、鐵硫化物。主要有用元素銅含量為0.952%，主要銅礦物為黃銅礦，其他金屬礦物主要為黃鐵礦及少量白鐵礦;脈石礦物主要為方解石、白云石、石英、玉髓、高嶺土、石榴石。礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造等，礦物結(jié)構(gòu)主要有斑狀變晶結(jié)構(gòu)、聚粒變晶結(jié)構(gòu)、包含變晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等。黃銅礦主要以不規(guī)則狀嵌布于脈石中，有時可見黃銅礦微脈穿切矽卡巖，也可見黃銅礦脈被石英、方解石脈穿切現(xiàn)象。

礦石多元素分析結(jié)果見表1, 銅物相分析結(jié)果見表2。

表1 礦石多元素分析結(jié)果 %

元素CuSAsPbZnAuAg含量0.9524.770.0360.0360.0510.25010.32

注：Au、Ag的含量單位為g/t。

表2 礦石銅物相分析結(jié)果 %

物相含量占有率原生硫化銅0.67874.27次生硫化銅0.18019.57自由氧化銅0.0161.73結(jié)合氧化銅0.0161.73可溶性銅0.0252.70總銅0.925100.00

由表1可知，銅具有回收價值，金銀可作為伴生元素回收。

由表2可知，原生硫化銅和次生硫化銅占總銅的93.84%，是試驗(yàn)回收的主要對象。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

根據(jù)礦石性質(zhì)，決定采用抑硫浮銅優(yōu)先浮選工藝流程進(jìn)行選礦試驗(yàn)[1-2]。

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度對銅選別指標(biāo)具有很大的影響，因此首先考察了磨礦細(xì)度對銅粗選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)流程見圖1，其中粗選1捕收劑乙基黃藥+丁胺黑藥用量為20+10g/t，粗選2乙基黃藥+丁胺黑藥用量為10+5g/t，抑制劑石灰3 000g/t直接加入磨機(jī)中，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖1 銅粗選試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

由圖2可知，磨礦細(xì)度提高至-0.074mm占65%前，隨著磨礦細(xì)度的提高，粗精礦銅品位和回收率均上升，繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，粗精礦銅品位下降。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-0.074mm占65%。

2.2 粗選捕收劑試驗(yàn)

2.2.1 粗選捕收劑種類試驗(yàn)

合適的捕收劑不僅能夠提高浮選指標(biāo)，同時可以減少經(jīng)濟(jì)投入，藥劑的選擇往往要考慮到藥劑的使用方法、用量、成本等因素[3-5]。研究考察了乙基黃藥+丁胺黑藥、MA-1+MOS、乙基黃藥+Mac、乙基黃藥+PAC對銅粗選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)流程見圖1，磨礦細(xì)度為-0.074mm占65%，粗選1捕收劑的用量均為20+10g/t，粗選2為粗選1之半，石灰用量為3 000g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3可知，MA-1+MOS組合粗精礦銅品位和銅回收率均較高，因此確定MA-1+MOS為銅粗選組合捕收劑。

圖3 捕收劑種類試驗(yàn)

2.2.2 MA-1+MOS粗選1用量試驗(yàn)

MA-1+MOS粗選1用量試驗(yàn)流程見圖1，磨礦細(xì)度為-0.074mm占65%，粗選2捕收劑用量為粗選1之半，石灰用量為3 000g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 MA-1+MOS用量試驗(yàn)

由圖4可知，隨著MA-1+MOS用量增大，粗精礦銅品位下降、銅回收率上升。綜合考慮，確定銅粗選1捕收劑MA-1+MOS用量為20+10 g/t。

2.3 閉路試驗(yàn)

對嵌布粒度較細(xì)的礦石，對粗精礦再磨后再精選，可提高目的礦物的單體解離度，從而提高精礦品位[6-7]?；诖?，閉路試驗(yàn)前進(jìn)行的再磨細(xì)度試驗(yàn)確定的再磨細(xì)度為-0.045 mm占85%。在選銅和選硫條件試驗(yàn)及開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

產(chǎn)品產(chǎn)率品位CuS回收率CuS銅精礦4.0121.3728.1091.7826.57硫精礦9.210.1928.621.9062.15尾礦86.780.070.556.3211.28給礦100.000.934.24100.00100.00

由表3可知，對含銅0.952%、含硫4.77%的原礦，采取優(yōu)先浮銅工藝，以MA-1+MOS為選銅捕收劑，以石灰為硫抑制劑，銅粗精礦再磨再選；選銅尾礦回收硫以硫酸為活化劑，丁基黃藥為捕收劑，最終獲得銅品位為21.37%、銅回收率為91.78%的銅精礦，以及硫品位為28.62%、硫回收率為62.15%的硫精礦，選礦指標(biāo)較理想。

圖5 閉路試驗(yàn)流程

3 結(jié) 論

(1)礦石為矽卡巖型銅礦石，主要含銅礦物為黃銅礦，脈石主要為方解石、白云石、石英、玉髓、高嶺土、石榴石，銅礦物嵌布粒度細(xì)，特征復(fù)雜。

(2)礦石粗磨細(xì)度至-0.074mm占65%，以石灰為黃鐵礦抑制劑，MA-1+MOS為銅組合捕收劑，銅粗精礦再磨至-0.045mm占85%后精選獲得銅精礦；選銅尾礦以硫酸為硫活化劑、丁基黃藥為捕收劑獲得硫精礦，銅精礦含銅21.37%、銅回收率91.78%，硫精礦含硫28.62%、硫回收率62.15%，選礦指標(biāo)較理想。

[1] 李宗站，劉家弟，王振玉，等.國內(nèi)銅硫浮選分離研究現(xiàn)狀[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2010(3)：12-15.

[2] 嚴(yán)華山，尹艷芬，艾光華.澳大利亞某銅硫鐵礦選礦試驗(yàn)研究[J].礦山機(jī)械，2014(8)：95-100.

[3] 邱廷省，徐其紅，匡敬忠，等.某復(fù)雜硫化銅礦銅硫分離試驗(yàn)研究[J].礦冶工程,2011(2)：45-48

[4] 李崇德，孫傳堯.銅硫浮選分離的研究進(jìn)展[J].國外金屬選礦，2000(8)：2-8.

[5] 朱劍光.2007年浮選藥劑的進(jìn)展[J].國外金屬礦選礦,2008(4)：2-10.

[6] 彭會清，李 驥，羅明坤，等.浮選中礦選擇性分級再磨浮選機(jī)理研究[J].金屬礦山，2009(3)：61-65.

[7] 劉江浩，彭會清.中礦選擇性分級再磨新工藝的工業(yè)應(yīng)用[J].礦產(chǎn)綜合利用，1994(4)：12-16.

Beneficiation Experiments on a Copper-Sulfide Ore in Jiangxi

Liu Yanfei1Nie Qingmin1Ai Guanghua1,2

(1.School of Resources and Environment Engineering, Jiangxi University of Science and Technology;2. Key Laboratory of Mining Engineering in Jiangxi Province)

There is 0.952% copper and 4.77% sulfur in a copper sulfide ore in Jiangxi Province. In order to find the proper mineral processing process for the ore, beneficiation experiments were conducted using lime as sulfur inhibitor, MA-1 + MOS as combined collector for copper preferential flotation, sulfuric acid as pyrite activator and butyl xanthate as collector to deal with copper tailings for sulfur flotation. Copper concentrate with 21.37% Cu and recovery of 91.78%, sulfur concentrate with 28.62% S and recovery of 62.15% is obtained, thus the process indexes is ideal.

Separation of copper from sulfur, Chalcopyrite, Pyrite, Preferentsal flotation

2015-05-18)

劉艷飛(1987—)，男，碩士研究生，341000 江西省贛州市章貢區(qū)客家大道156號。