高硫難選低品位銅鉛鋅礦銅鉛硫分離浮選新工藝研究

唐順昌，朱雅卓，胡 波，陳代雄

（1.西藏玉龍銅業(yè)股份有限公司，西藏 昌都 854000；2.中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083；3.湖南有色金屬研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410100；4.復(fù)雜銅鉛鋅共伴生金屬資源綜合利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410100；5.武漢科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430081）

高硫難選低品位銅鉛鋅礦銅鉛硫分離浮選新工藝研究

唐順昌1，朱雅卓2，3，4，胡 波5，陳代雄2，3，4

（1.西藏玉龍銅業(yè)股份有限公司，西藏 昌都 854000；2.中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083；3.湖南有色金屬研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410100；4.復(fù)雜銅鉛鋅共伴生金屬資源綜合利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410100；5.武漢科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430081）

某復(fù)雜銅鉛鋅礦礦石特點(diǎn)是含硫高，銅鉛鋅礦物與硫分離以及銅與鉛鋅分離難度大，非常復(fù)雜難選。試驗(yàn)采用磁選－浮選聯(lián)合工藝流程，磁選脫除磁黃鐵礦，消除其對(duì)后續(xù)浮選的影響，磁選尾礦采用優(yōu)先浮選工藝回收銅。優(yōu)先浮銅采用BP＋乙黃藥作為捕收劑，LD－1＋亞硫酸鈉抑制鉛，優(yōu)先浮銅粗精礦銅硫分離，銅硫分離采用腐植酸鈉＋石灰抑制黃鐵礦，提高銅精礦品位。原礦含銅0.36%，含鉛0.56%，含硫25.54%，試驗(yàn)獲得銅精礦含銅23.61%，含鉛0.85%，銅回收率達(dá)到74.16%。實(shí)現(xiàn)了銅鉛硫高效分離，試驗(yàn)指標(biāo)優(yōu)良。該浮選新工藝為復(fù)雜銅鉛鋅礦的高效利用提供了有效的新途徑。

高硫；磁選－浮選聯(lián)合工藝；銅硫分離；銅鉛分離；高效抑制劑

目前，銅鉛鋅多金屬礦石的組分越來(lái)越復(fù)雜，各礦物之間致密共生，鑲嵌關(guān)系復(fù)雜多變，銅鉛硫化礦的分離已經(jīng)成為重金屬選礦中最復(fù)雜的問(wèn)題之一。無(wú)論是采取優(yōu)先浮選、等可浮選還是部分混合浮選，普遍存在銅鉛分離難和銅硫分離難的問(wèn)題。由于銅與鉛礦物可浮性相近，銅鉛的分離難度大，或者分選不好。即使獲得了銅精礦與鉛精礦，由于銅鉛互含高，導(dǎo)致銅與鉛的回收率大大降低。

某復(fù)雜銅鉛鋅硫化礦，原礦含硫25.54%（包括黃鐵礦和磁黃鐵礦），部分硫鐵礦具有很好的可浮性；磁黃鐵礦很難抑制；銅鉛鋅礦物的嵌布粒度均勻不一，各礦物間相互交代，各礦物很難完全解離；原礦銅鉛鋅的含量比較低，尤其是銅、鉛的品位很低。針對(duì)該礦石性質(zhì)特點(diǎn)就銅鉛分離和銅硫分離做了系統(tǒng)的研究。試驗(yàn)采取磁選－浮選聯(lián)合的工藝流程，原礦含銅0.36%，含鉛0.56%，含硫 25.54%，獲得銅精礦含銅23.61%，含鉛0.85%，銅回收率達(dá)到74.16%，實(shí)現(xiàn)了銅鉛硫高效分離，試驗(yàn)指標(biāo)優(yōu)良。

1 礦石性質(zhì)

該銅鉛鋅礦石是以銅、鉛、鋅三種有色金屬為主的多金屬礦石，其主要金屬礦是黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦，其次有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦等，微量的斑銅礦、輝銅礦和銅藍(lán)。脈石礦物主要以石英、云母、陽(yáng)起石、綠泥石為主。原礦多元素分析和銅物相分析結(jié)果分別見(jiàn)表1和表2。

表1 原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果 %

表2 銅物相分析結(jié)果表 %

2 選礦試驗(yàn)

2.1 選礦試驗(yàn)方案確定

該銅鉛鋅礦石中硫含量達(dá)到25.54%，磁黃鐵礦的可浮性較好，且與銅、鉛、硫礦物時(shí)有交代、侵蝕、互含，銅鉛鋅礦物與硫的分離難度大、銅與鉛分離難度大，因此，試驗(yàn)采用磁選－浮選聯(lián)合工藝流程，磁選脫除磁黃鐵礦。磁選尾礦采用優(yōu)先浮選工藝浮選回收銅［1～5］。

2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

試驗(yàn)進(jìn)行了磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖1所示，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。由圖2的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，適宜的磨礦細(xì)度應(yīng)在－74 μm 73%左右。

2.3 磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)

圖1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果

磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)流程如圖3所示，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖3 磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)流程

圖4 磁場(chǎng)強(qiáng)度條件試驗(yàn)結(jié)果

圖4表明，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度增加，磁選精礦產(chǎn)率增加，磁選精礦中的銅、鉛、鋅回收率也隨之增加，場(chǎng)強(qiáng)大于0.3 T之后，磁選精礦回收率增長(zhǎng)趨勢(shì)減緩，試驗(yàn)選定磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.3 T。

2.4 銅粗選抑制劑用量試驗(yàn)

試驗(yàn)分別對(duì)LD－1、亞硫酸鈉進(jìn)行了用量條件試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖5所示，試驗(yàn)結(jié)果如圖6、圖7所示。

圖5 銅粗選抑制劑種類條件試驗(yàn)流程

圖6、圖7試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著抑制劑用量的增加，銅粗精礦中的銅品位隨之上升，銅精礦中鉛鋅含量依次下降；銅回收率有所下降。為了保證粗精礦中銅的品位和回收率都處在一個(gè)較好的水平，試驗(yàn)選定LD－1和亞硫酸鈉的用量分別為：167 g／t和830 g／t。

圖6 LD－1用量條件試驗(yàn)結(jié)果

圖7 亞硫酸鈉用量條件試驗(yàn)結(jié)果

2.5 銅粗選捕收劑用量條件試驗(yàn)

銅粗選捕收劑BP和乙黃藥用量條件試驗(yàn)流程如圖5所示，試驗(yàn)結(jié)果如圖8、圖9所示。

圖8 BP用量條件試驗(yàn)結(jié)果

圖9 乙黃藥用量條件試驗(yàn)結(jié)果

圖8、圖9表明，BP和乙黃藥用量與銅品位成反比，與銅回收率成正比，BP用量大小對(duì)銅品位的影響較乙黃藥大，乙黃藥用量對(duì)銅回收率的影響較BP大，綜合考慮，選取BP和乙黃藥用量分別為18 g／t 和10 g／t。

2.6 銅硫分離試驗(yàn)

石灰和腐植酸鈉作為銅硫分離黃鐵礦的抑制劑及pH值調(diào)整劑，使用乙硫氮作為銅礦物的捕收劑。銅硫分離抑制劑用量試驗(yàn)流程如圖10所示，試驗(yàn)結(jié)果如圖11、圖12所示，由圖可知石灰和腐植酸鈉適宜用量為330 g／t和16.7 g／t。

圖10 銅硫分離抑制劑用量條件試驗(yàn)流程

圖11 銅硫分離石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

圖12 銅硫分離腐植酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

2.7 銅浮選閉路試驗(yàn)

以銅浮選條件試驗(yàn)確定的藥劑制度進(jìn)行閉路試驗(yàn)，閉路試驗(yàn)流程如圖13所示，閉路試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

圖13 銅浮選閉路試驗(yàn)流程

表3 銅浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

3 結(jié) 語(yǔ)

1.采用磁選－浮選原則工藝流程，磁選脫除絕大部分磁黃鐵礦，降低了銅鉛鋅礦物與硫的分離難度，提高了精礦的品位。

2.優(yōu)先浮銅采用自主研究的環(huán)保型無(wú)毒藥劑LD－1與傳統(tǒng)型的亞硫酸鈉和硫酸鋅的組合抑制劑抑鉛鋅，成功地降低了銅精礦中鉛鋅的含量，實(shí)現(xiàn)了銅礦物與鉛鋅礦物的分離，提高了銅的回收率；銅硫分離采用石灰和腐植酸鈉的組合，成功地降低了銅精礦中黃鐵礦含量，提高了銅精礦品位，實(shí)現(xiàn)了銅鉛分離。

3.新工藝為復(fù)雜難選銅鉛鋅礦的選礦研究和應(yīng)用，提供了可靠的技術(shù)支持和示范作用。

［1］龔明光.泡沫浮選［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2007.

［2］張涇生.礦用藥劑［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

［3］陳代雄，楊建文.高海拔地區(qū)復(fù)雜銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選試驗(yàn)研究及應(yīng)用［J］.有色金屬（選礦部分），2009，（6）：1－6.

［4］陳代雄.復(fù)雜銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選試驗(yàn)研究和工業(yè)應(yīng)用［J］.中國(guó)有色金屬礦業(yè)，2009，（3）：21－27.

［5］陳代雄.復(fù)雜鉛鋅礦伴生銅資源綜合利用新工藝研究［J］.湖南有色金屬，2008，24（2）：17－20.

［6］郭金峰.我國(guó)復(fù)雜難采礦床開采的問(wèn)題與對(duì)策［J］.金屬礦山，2005，（12）：10－13.

［7］賀婧，顏麗，楊凱.不同來(lái)源腐殖酸的組成和性質(zhì)研究［J］.土壤通報(bào)，2003，（4）：343－345.

［8］熊道凌.含鈣物質(zhì)對(duì)黃銅礦和黃鐵礦浮選行為的影響［J］.湖南有色金屬，2004，20（16）：2－3.

［9］陳建華.硫化礦有機(jī)抑制劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與作用原理［J］.廣西大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，（4）：276－280.

New Flotation Processing Study of Cu-S and Cu-Pb Separating for High Grade S，Low Grade Cu，Pb，Zn Multi-metals Ore

TANG Shun-chang1，ZHU Ya-zhuo2，3，4，HU Bo5，CHEN Dai-xiong2，3，4
（1.Tibet Yulong Copper Co．，Ltd．，Changdu 854000，China；2.Resources Processing and Biological Engineering College，Central South University，Changsha 410083，China；3.Hunan Research Institute of Nonferrous Metals，Changsha 410100，China；4.Hunan Provincial Key Laboratory of Complex Copper Lead Zinc Associated Metal Resources Comprehensive Utilization，Changsha 410100，China；5.School of Resource and Environmental Engineering，Wuhan University of Science and Technology，Wuhan 430081，China）

The experiment adopted magnetic separation-priority flotation combined technology to deal with a complex refractory Cu，Pb，Zn multi-metals ore which was high sulphur content，difficult to separate Cu，Pb，Zn minerals from sulphur and separate Cu from Pb.Floatable pyrrhotite was separated through magnetic separation which could eliminate the adverse effect on the flotation followed up.And then adopted the priority flotation process to recover Cu from the magnetic tailings.In priority flotation copper，BP＋ethyl xanthate were used as the collector，LD－1＋sodium sulphite were used as the depressor；The depressors combined with humic acid sodium＋lime were used for coppersulphur separation to further improve the copper concentrate grade.The raw ore contains 0.36%copper，0.56%lead and 25.54% sulfur.The copper concentrate grade is 23.61%，the lead content of copper concentrate is only 0.85%，and the recovery of copper is 74.16%.The mineral processing indexes were excellent，finally realized the high effective separation of Cu，Pb，Zn and sulfur.This technique provides a new approach to highly utilize complex copper-lead-zinc ore.

high sulphur；magnetic separation-priority flotation；copper-sulfur separation；copper-lead separation；high effective inhibitor

TD 923

A

1003－5540（2015）02－0020－05

2014－10－29

唐順昌（1967－），男，高級(jí)工程師，主要從事選礦研究及管理工作。