某難選氧化銅礦浮選工藝試驗(yàn)

余祖芳 梁治安 陳曉芳 艾年華

(1.福建馬坑礦業(yè)股份有限公司；2.紫金礦冶設(shè)計(jì)研究院)

某難選氧化銅礦浮選工藝試驗(yàn)

余祖芳1梁治安1陳曉芳2艾年華1

(1.福建馬坑礦業(yè)股份有限公司；2.紫金礦冶設(shè)計(jì)研究院)

為高效選別某難選氧化銅中的銅資源，在礦石性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)該礦石采用常規(guī)浮選藥劑進(jìn)行了硫化法浮選試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：通過1次快速浮選，快浮尾礦進(jìn)行2粗2精2掃，可獲得精礦1含銅品位為20.12%、銅回收率為56.46%；精礦2含銅品位為15.32%、銅回收率為24.82%；精礦1與精礦2加權(quán)精礦含銅品位為18.36%、銅回收率為81.28%，實(shí)現(xiàn)了氧化銅礦的有效回收。

難選氧化銅礦 孔雀石 快速浮選 捕收劑

銅作為關(guān)系國計(jì)民生的金屬，在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著重要的作用，屬于不可再生資源。目前，可以開發(fā)的銅礦石為硫化銅礦和氧化銅礦2種，而隨著硫化銅礦資源的日益枯竭，合理開發(fā)氧化銅礦資源對(duì)我國銅資源的短缺有著重要的意義。

當(dāng)前氧化銅礦由于礦物組分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜、銅礦物種類繁多、嵌布粒度細(xì)，易泥化等特點(diǎn)，分選難度較大，關(guān)于這類礦石的選礦試驗(yàn)研究起步晚[1]。某氧化銅礦含銅1.34%，含硫僅0.02%，試樣中主要有用礦物為孔雀石，硫化礦如黃銅礦、黃鐵礦含量甚微，脈石礦物以石英為主，其次為褐鐵礦、白云母、黑云母、灰?guī)r等，少量長石和方解石等，具有典型的礦物組分復(fù)雜、嵌布粒度細(xì)、含泥礦物含量高等氧化銅礦物的特征。為此，采用常規(guī)藥劑和試驗(yàn)流程對(duì)該礦石進(jìn)行了試驗(yàn)研究，取得了較好的試驗(yàn)指標(biāo)，對(duì)類似礦石的開發(fā)利用具有一定的借鑒參考意義。

1 礦石性質(zhì)

對(duì)該難選氧化銅礦石進(jìn)行主要元素含量分析，結(jié)果見表1。

表1 礦石中主要元素含量分析結(jié)果 %

成分CuTFeSSiO2Al2O3MgOCaO含量1.343.200.0262.4417.759.345.91

由表1可知，試樣中的主要有價(jià)元素為銅，其他元素沒有綜合回收的價(jià)值，主要脈石成分為SiO2，礦物中硫的含量僅為0.02%，證明硫化銅礦物含量較少，主要為氧化銅礦物。

礦石中的銅礦物主要為孔雀石，其嵌布粒度較細(xì)，主要呈脈狀交代褐鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦，或呈不規(guī)則粒狀與其他礦物構(gòu)成連晶；少量則以極細(xì)小粒狀與同樣細(xì)小的褐鐵礦構(gòu)成集合體，或以微細(xì)包裹體存在，有時(shí)非常細(xì)小且密集分布在礦石中。

2 選礦試驗(yàn)

氧化銅浮選方法主要有2種：①脂肪酸類浮選法，即以脂肪酸作捕收劑浮選，此法通常還需添加碳酸鈉、水玻璃和硫酸鹽等作pH值調(diào)整劑和脈石抑制劑，該法藥劑消耗量大且適用于非碳酸鹽型氧化銅礦，當(dāng)脈石中含有鐵、錳礦物時(shí)指標(biāo)較差；②硫化浮選法，因硫化銅礦可浮性較好，用黃藥類捕收劑即可獲得較好的浮選效果，故氧化銅礦常采用硫化鈉硫化、黃藥類捕收劑浮選回收[2-3]。

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度是影響浮選效果的重要因素之一，合適的磨礦細(xì)度才能使目的礦物充分的單體解離又不過磨。因該礦石中含泥礦物較多，過磨易泥化，從而惡化浮選環(huán)境，給選礦帶來難度，故選擇合適的磨礦細(xì)度十分重要。對(duì)原礦進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，結(jié)果見圖2。

由圖2可見，隨磨礦細(xì)度的增加，精礦銅品位及銅回收率均先升后降，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074mm65%時(shí)，精礦銅品位及銅回收率均最高，故確定最佳磨礦細(xì)度為-0.074mm65%。

2.2 水玻璃用量試驗(yàn)

水玻璃因價(jià)格低廉且對(duì)常見的礦泥脈石礦物具有抑制劑作用，被廣泛用作分散劑來分散礦泥[4]，故適當(dāng)?shù)奶砑铀Ａв欣诟纳聘∵x環(huán)境。固定磨礦細(xì)度為-0.074mm65%，其他藥劑用量如圖1，進(jìn)行水玻璃用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

圖3 水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖3可見，隨水玻璃用量的增加，精礦銅品位呈上升趨勢(shì)，但變化不大，銅回收率呈下降趨勢(shì)，可見水玻璃的添加對(duì)銅品位影響不大，反而對(duì)銅回收率不利，綜合考慮，確定不添加水玻璃。

2.3 硫化鈉用量試驗(yàn)

硫化法浮選氧化銅礦時(shí)常采用硫化鈉作硫化劑，硫化鈉既是氧化礦的活化劑，又是硫化礦及被硫化過的氧化礦的抑制劑[5]，故適宜的硫化鈉用量是影響浮選效果的關(guān)鍵因素。固定磨礦細(xì)度為-0.074mm65%、不加水玻璃、其他藥劑用量如圖1進(jìn)行硫化鈉用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可見，隨硫化鈉用量的增加，精礦銅品位先增后降，變化幅度不大，銅回收率也是先上升后下降，當(dāng)硫化鈉用量為2 000g/t時(shí)，銅回收率最高，故確定硫化鈉最佳用量為2 000g/t。

圖4 硫酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

2.4 硫酸銨用量試驗(yàn)

銨鹽在氧化銅浮選過程中作調(diào)整劑可以排除硫化鈉過量時(shí)對(duì)氧化銅礦的抑制劑作用[6]。固定磨礦細(xì)度為-0.074mm65%、不加水玻璃、硫化鈉用量為2 000g/t的條件下進(jìn)行硫酸銨用量試驗(yàn)，其他藥劑不變，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

圖5 硫酸銨用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖5可見，隨硫酸銨用量的增加，精礦銅品位和銅回收率均呈先增后降趨勢(shì)，可見過量的硫酸銨反而不利于氧化銅的浮選，當(dāng)硫酸銨用量為250g/t時(shí)，銅品位和銅回收率均最高，故確定硫酸銨最佳用量為250g/t。

2.5 捕收劑種類及用量試驗(yàn)

硫化銅常用的捕收劑為乙黃藥，為提高氧化銅的浮選指標(biāo)，研究選用捕收性能強(qiáng)的丁銨黑藥與乙黃藥組合使用，以強(qiáng)化浮選。固定磨礦細(xì)度為 -0.074mm65%、不加水玻璃、硫化鈉用量為2 000g/t、硫酸銨用量為250g/t的條件下，進(jìn)行捕收劑種類及用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2可知，單用乙黃藥所得精礦銅品位高但回收率偏低，單用丁銨黑藥所得精礦銅品位低而回收率高，當(dāng)乙黃藥與丁銨黑藥以(100+50)g/t組合使用時(shí)，所得銅精礦指標(biāo)最佳，故確定捕收劑為乙黃藥和丁銨黑藥組合，用量為(100+50)g/t。

2.6 閉路試驗(yàn)

通過條件試驗(yàn)確定了最佳藥劑制度后，在開路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，閉路試驗(yàn)流程見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表2 捕收劑種類及用量試驗(yàn)結(jié)果

圖6 閉路試驗(yàn)流程

表3 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

由表3可知，閉路試驗(yàn)流程為1次快速浮選、2粗2精2掃，中礦順序返回，快速浮選獲得的精礦1含銅品位為20.12%、銅回收率為56.46%；快速浮選尾礦經(jīng)2粗2精2掃獲得的精礦2含銅品位為15.32%、銅回收率為24.82%；精礦1與精礦2加權(quán)精礦含銅品位為18.36%、銅回收率為81.28%。

3 結(jié) 語

(1)某氧化銅礦銅品位為1.34%，硫品位僅為0.02%，礦石組分復(fù)雜，硫化銅礦物含量甚微，氧化銅礦物主要為孔雀石，其嵌布粒度細(xì)，且褐鐵礦、云母及灰?guī)r等泥質(zhì)物含量多，系難選氧化銅礦石。

(2)采用常規(guī)藥劑，經(jīng)1次快速浮選、2粗2精2掃，中礦順序返回流程處理該礦石，閉路試驗(yàn)獲得了精礦1即快浮精礦含銅品位為20.12%、銅回收率為56.46%；精礦2含銅品位為15.32%、銅回收率為24.82%。精礦1與精礦2加權(quán)精礦含銅品位為18.36%、銅回收率為81.28%。

[1] 李江濤.云南元江氧化銅礦浮選工藝研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2003.

[2] 李榮改，宋翔宇，喬江輝，等.含泥難選氧化銅礦石選礦工藝研究[J].礦業(yè)工程，2008，28(1)：46-50.

[3] 石貴明，余夏靜，吳彩斌.四川某難選氧化銅礦石選別試驗(yàn)[J].金屬礦山，2013(5)：92-94.

[4] 高起鵬，宿 靜，秦貴杰.氧化銅礦硫化浮選幾個(gè)問題[J].有色礦冶，2003，19(2)：22-23，64.

[5] 馮 致，戈保梁.云南某難選混合銅礦選礦試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)綜合利用，2010(6)：1-6.

[6] 趙玉卿，孫曉華，楊生鴻，等.西藏某低品位氧化銅礦選礦試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)綜合利用，2013(4)：26-28.

2015-02-16)

余祖芳(1965—)，男，高級(jí)工程師，364021 福建省龍巖市新羅區(qū)曹溪鎮(zhèn)崎瀨村2號(hào)。