青藏高原某斑巖型銅鉬礦選礦試驗

朱賢文 李世純 王 陽 許永偉 翁存建 羅仙平 ，41

（1.西部礦業(yè)集團科技發(fā)展有限公司，青海西寧810006；2.青海省有色礦產(chǎn)資源工程技術研究中心，青海西寧810006；3.青海省高原礦物加工工程與綜合利用重點實驗室，青海西寧810006；4.江西理工大學資源與環(huán)境工程學院，江西贛州341000）

斑巖型銅鉬礦的開發(fā)與利用是目前提取銅、鉬等金屬的重要途徑之一［1］。該類型礦床中銅礦物以輝銅礦、黃銅礦形式存在，鉬礦物一般為輝鉬礦，選別方法包括浮選法、重選法、磁選法等。

常見的銅鉬浮選分離原則流程主要有以下幾種［2-4］：①優(yōu)先浮選流程。主要用于原生鉬礦的選別，因該工藝中銅礦物抑制后較難被活化，故一般很少被采用。②半優(yōu)先混合浮選流程。此工藝先采用柴油等鉬的捕收劑將部分鉬礦物浮出，再用銅礦物的捕收劑進行混合浮選，得到銅鉬混合精礦，然后再分離。③混合浮選流程。采用銅礦物捕收劑進行銅鉬混合浮選，再進行銅鉬分離，此工藝常用于鉬品位較低的銅鉬礦。銅鉬分離過程中，由于輝鉬礦較銅礦物更易浮，大多數(shù)采用“抑銅浮鉬”的方式，銅礦物抑制劑的選擇是該工藝的關鍵。常用的銅抑制劑有諾克斯、氰化物、硫化鈉和巰基乙酸鹽等，其種類及用量的選擇根據(jù)礦石性質不同而異［5-6］。

青藏高原某特大斑巖型銅鉬礦資源儲量豐富，礦區(qū)海拔在4 300米以上，氣候環(huán)境較惡劣。目前該礦石中銅已得到有效回收，因礦石中輝銅礦和輝鉬礦均具有良好的可浮性［7］，銅鉬分離困難，鉬資源未得到有效回收。為綜合高效回收礦石中銅、鉬等有價金屬元素，實現(xiàn)資源利用最大化，在系統(tǒng)的工藝礦物學研究基礎上，進行了選礦試驗，以期為該類型銅鉬礦的回收提供技術依據(jù)。

1 礦石性質

1.1 礦石中主要化學成分和礦物含量

礦石主要化學成分見表1，主要礦物含量見表2。

注：帶“*”單位為g/t

由表1可知，礦石中銅品位為1.21%，含量較高，是主要回收的金屬元素；鉬品位為0.040%，可伴生回收；鐵、硫及砷的含量較低，分別為1.55%、3.64%和0.063%，對選礦指標影響較小。

由表2可知，該礦石中可回收的金屬礦物為輝銅礦和黃銅礦，礦物含量分別為1.33%和0.55%；輝鉬礦作為主要的鉬礦物，礦物含量為0.03%；脈石礦物主要為長石和石英，占總礦物量的77.40%。

1.2 礦石中銅、鉬物相分析

該礦石中硫化銅中的銅占總銅的95.68%，硫化鉬中的鉬占總鉬的97.50%，結果表明銅、鉬主要以硫化物形式存在，易通過浮選方法回收。

1.3 礦石中主要銅、鉬礦物嵌布特征

輝銅礦中的銅占總銅的82.80%，是礦石中銅的主要賦存礦物，其粒徑較小，部分輝銅礦包裹黃銅礦，少量被石英、長石等脈石礦物包裹或邊緣連生，另有一部分與黃鐵礦連生。黃銅礦作為礦石中主要的原生銅礦物，粒度一般較小，主要和石英等脈石礦物連生。輝鉬礦是礦石中鉬的主要賦存礦物，主要以單體形式存在，呈條帶狀，嵌布粒度較粗。

2 選礦試驗研究

2.1 試驗方案的確定

由該礦石的工藝礦物學研究可知，礦石中銅、鉬礦物均是可浮性良好的硫化礦，且嵌布粒度較細。為此，對該斑巖型銅鉬礦石采用“銅鉬混合浮選—混合精礦再磨—銅鉬分離”工藝流程進行選別試驗。

2.2 銅鉬混合粗選條件試驗

2.2.1 磨礦細度試驗

磨礦細度不僅影響浮選效果，還決定選礦的主要成本［8］。在捕收劑 Z-200 用量 28 g/t、石灰用量1 000 g/t、2號油15 g/t條件下，進行了磨礦細度試驗，考察磨礦細度對混合浮選指標的影響，試驗結果見圖1。

由圖1可知，隨著磨礦細度的增大，混合精礦中銅品位逐漸降低，銅回收率先增加后小幅度下降，鉬品位則變化不大，鉬回收率先增加后減小。綜合考慮，確定混合粗選磨礦細度為-0.074 mm占55%。

2.2.2 石灰用量試驗

在硫化礦浮選體系中，石灰既可調漿，又可調控礦漿電位［9］。為考察石灰用量對銅鉬混合粗選的影響，固定磨礦細度為-0.074 mm占55%，捕收劑Z-200用量為28 g/t，2號油15 g/t，以石灰為pH調整劑進行了石灰用量試驗，結果見圖2。

由圖2可知，在石灰用量范圍內，pH值大小對銅鉬回收率影響較大，添加石灰后銅、鉬回收率均保持在80%以上。增加石灰用量，銅品位小幅度下降，鉬品位變化不大。綜合考慮，確定混合粗選石灰用量為1 000 g/t，此時礦漿pH值為8～9。

2.2.3 Z-200用量試驗

酯類捕收劑對斑巖型銅礦物具有良好選擇性與捕收能力，本試驗在磨礦細度為-0.074 mm占55%、石灰用量1 000 g/t、2號油15 g/t條件下，進行了常見酯類捕收劑Z-200的用量試驗，結果見圖3。

由圖3可知，隨著Z-200用量的增加，混合精礦中銅、鉬回收率均先升高后降低，銅品位逐漸降低。綜合考慮，確定Z-200用量為28 g/t。

2.3 混合浮選閉路試驗結果

根據(jù)混合粗選試驗的條件及結果，進行了1粗1精2掃的混合粗選閉路試驗，試驗流程見圖4，結果見表3。

由表3可知，在磨礦細度為-0.074 mm占55%、石灰用量1 000 g/t、Z-200用量28 g/t、2號油 15 g/t的條件下，經(jīng)1粗1精2掃的混合粗選，可獲得含銅26.51%、銅回收率92.46%，含鉬0.820%、鉬回收率86.51%的混合精礦。

2.4 銅鉬分離粗選條件試驗

鑒于輝鉬礦可浮性較輝銅礦好，本試驗采用“抑銅浮鉬”工藝，選用硫化鈉與高效抑制劑XKY-03組合抑制銅礦物，對混合精礦進行銅鉬分離試驗。

2.4.1 再磨細度試驗

由前文工藝礦物學研究可知，礦石中銅礦物粒徑較小，為使銅鉬礦物充分單體解離，更好地實現(xiàn)銅鉬分離，需對銅鉬混合精礦進行再磨。為考察再磨細度對銅鉬分離粗選精礦指標的影響，在煤油用量為5 g/t、組合抑制劑硫化鈉+XKY-03用量為（300+30）g/t條件下，進行了混合精礦再磨細度試驗，結果見圖5。

由圖5可知，隨著再磨細度的增加，鉬的回收率逐漸升高后基本保持不變，鉬品位變化不顯著，銅品位則是先下降后上升，綜合考慮，確定銅鉬分離粗選試驗中再磨細度為-0.045 mm占85%。

2.4.2 硫化鈉+XKY-03組合抑制劑用量試驗

抑制劑用量的大小影響銅鉬分離的效果，抑制劑用量過大會將抑制部分鉬礦物，抑制劑用量過小則難以有效抑制銅礦物。在再磨細度為-0.045 mm占85%、煤油用量為5 g/t的條件下，進行了抑制劑用量試驗，結果見表4。

由表4可知，隨著組合抑制劑用量的增加，鉬粗精礦中銅品位和回收率先降低后升高，鉬的品位和回收率則均維持在較高水平，綜合考慮，確定銅鉬分離粗選中組合抑制劑硫化鈉+XKY-03用量為（300+30）g/t。

2.4.3 煤油用量試驗

輝鉬礦浮選常用的捕收劑為烴類油［10-12］，如煤油、柴油等。本試驗以煤油為選鉬捕收劑，在再磨細度為-0.045 mm占85%、組合抑制劑硫化鈉+XKY-03用量為（300+30）g/t的條件下，進行了捕收劑用量試驗，結果見圖6。

由圖6可知，隨著煤油用量增加，鉬粗精礦中銅品位逐漸降低，銅回收率在10%以下，鉬的品位和回收率則均維持在較高水平。當煤油用量增加至5 g/t時，鉬粗精礦中選別指標趨于穩(wěn)定，故確定煤油用量為5 g/t。

2.5 全流程閉路試驗

在銅鉬混合浮選和分離粗選條件的基礎上進行了全流程閉路試驗，試驗流程見圖7，試驗結果見表5。

由表5可知，試樣經(jīng)1次混合粗選、1次混合精選和2次混合掃選得到銅鉬混合精礦，混合精礦再磨進行銅鉬分離粗選，分離粗選精礦經(jīng)6次精選得到鉬精礦，1次分離掃選得到銅精礦，最終獲得含銅26.46%、銅回收率92.06%，含鉬0.071%的銅精礦，含鉬46.400%、鉬回收率75.40%，含銅1.28%的鉬精礦，實現(xiàn)了銅、鉬的有效分離，回收了有價金屬元素。

3 結 論

（1）礦石中銅品位為1.21%，含量較高，是主要回收的金屬元素；鉬品位為0.04%，可伴生回收；鐵、硫及砷的含量較低，分別為1.55%、3.64%和0.063%；礦石中可回收的金屬礦物為輝銅礦和黃銅礦，礦物含量分別為1.33%和0.55%；輝鉬礦作為主要的鉬礦物，礦物含量為0.03%；脈石礦物主要為長石和石英，占總礦物量的77.40%。

（2）輝銅礦是礦石中銅的主要賦存礦物，其粒徑較小，部分輝銅礦包裹黃銅礦，少量被石英、長石等脈石礦物包裹或邊緣連生，另有一部分與黃鐵礦連生。黃銅礦作為礦石中主要的原生銅礦物，粒度一般較小，主要和石英等脈石礦物連生。輝鉬礦是礦石中鉬的主要賦存礦物，主要以單體形式存在，呈條帶狀，嵌布粒度較粗。

（3）試樣在最佳的藥劑制度下，采用“銅鉬混合浮選—混合精礦再磨—銅鉬分離”的工藝流程，最終獲得含銅26.46%、含鉬0.071%，銅回收率92.06%的銅精礦，含鉬46.400%、含銅1.28%，鉬回收率75.40%的鉬精礦，實現(xiàn)了銅、鉬的有效分離。