云南某高氧化率銅礦選礦試驗(yàn)研究

李洪友

（四川會(huì)理鉛鋅股份有限公司， 四川會(huì)理 615105）

云南某銅礦現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)采用高堿工藝，浮選加入大量石灰，整個(gè)浮選過程在高堿度環(huán)境中進(jìn)行，一方面高堿尾礦水對(duì)環(huán)境有污染，另一方面現(xiàn)場(chǎng)添加石灰漿，容易堵塞管路。為了降低浮選過程中的石灰用量，針對(duì)該銅礦進(jìn)行了低堿工藝條件下的選礦試驗(yàn)研究。

1 礦石性質(zhì)

對(duì)礦石進(jìn)行礦物組成分析和多元素成分分析結(jié)果見表1，礦石中各礦物的相對(duì)含量如表2，銅元素的化學(xué)物相分析見表3。

分析表明：礦石中銅含量為0.44%，主要以硫化銅形式存在，分布率約為70.91%，氧化銅的分布率約為18.87%，孔雀石、藍(lán)銅礦等自由氧化銅的分布率為10.22%。硫化銅礦物主要為黃銅礦，其次為藍(lán)輝銅礦、輝銅礦等次生礦物；結(jié)合氧化銅在化學(xué)物相分析中主要是指與氧化鐵礦物（褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、鋅鐵尖晶石等）及石英等脈石礦物緊密結(jié)合的銅，結(jié)合氧化銅一般被認(rèn)為是常規(guī)選礦方法難以回收的含銅物質(zhì)［1-3］。

表1 礦石的主要化學(xué)成分/%

表2 礦石主要礦物組成及其相對(duì)含量 /%

表3 礦石中銅的化學(xué)物相分析結(jié)果 /%

通過顯微鏡下鑒定，礦石中可見金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、褐鐵礦等，少量或微量的銅藍(lán)、藍(lán)輝銅礦、輝銅礦、藍(lán)銅礦等。脈石礦物主要為石英、絹云母、綠泥石等。其中絹云母、綠泥石硬度較低，呈細(xì)小鱗片狀，磨礦過程中可能過粉碎，造成泥化現(xiàn)象嚴(yán)重。

黃鐵礦與銅礦物交代包裹現(xiàn)象較為普遍，部分黃銅礦呈微細(xì)粒分布于黃鐵礦粒間，這些被包裹的銅礦物粒徑多在0.02mm以下，將隨黃鐵礦一起損失于尾礦中。

2 選礦試驗(yàn)研究

針對(duì)原礦的礦石性質(zhì)，確定相應(yīng)藥劑制度：（1）在磨機(jī)內(nèi)加入少量硫化鈉［3-5］，用于活化氧化銅礦物，同時(shí)可以降低磨礦過程中產(chǎn)生的次生銅離子對(duì)黃鐵礦的活化作用；（2）使用組合抑制劑替代單一的石灰，加強(qiáng)對(duì)黃鐵礦的抑制作用，降低石灰用量。

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)研究

首先采用一段粗選流程進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)研究，試驗(yàn)條件為：石灰加入磨機(jī)中，用量為1500g/t，Z-200+MIBC用量為60+20g/t，結(jié)果如圖1所示。

結(jié)果表明，隨著磨礦細(xì)度的提高，銅粗精礦的回收率有所提高，故在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中選擇磨礦細(xì)度為-200目65%。

2.2 高堿工藝與低堿工藝對(duì)比試驗(yàn)研究

參照現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)時(shí)的藥劑制度及浮選條件，進(jìn)行高堿工藝與低堿工藝對(duì)比試驗(yàn)。高堿工藝試驗(yàn)條件為：石灰加入磨機(jī)中，用量為1500g/t，Z-200+MIBC用量為60+20g/t；低堿工藝試驗(yàn)條件為：石灰加入磨機(jī)中，用量為500g/t，同時(shí)添加硫化鈉，用量為150g/t，Z-200+MIBC用量為60+20g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

如圖2所示，在低堿工藝條件下，通過添加硫化鈉活化部分半氧化的銅礦物，銅回收率提高4.5%，使用硫化鈉可以達(dá)到提高銅回收率的目的，同時(shí)硫化鈉對(duì)黃鐵礦有一定的抑制作用，可以提高銅精礦中銅品位。與高堿工藝相比，低堿工藝在選礦指標(biāo)上有一定的優(yōu)勢(shì)。

2.3 硫化鈉用量試驗(yàn)研究

礦石中含有少量的孔雀石、藍(lán)銅礦等氧化銅礦物，需要回收部分氧化銅才能提高銅的選礦回收率。因而確定磨礦過程中添加硫化鈉，一方面，硫化鈉具有活化氧化銅礦物的作用，在添加了硫化鈉以后，銅礦物上浮速度增加，回收率明顯提高。另一方面，在磨機(jī)內(nèi)添加硫化鈉，可以減少磨礦中產(chǎn)生的次生銅離子對(duì)黃鐵礦的活化作用［5］，從而起到抑制黃鐵礦的效果，同時(shí)也能降低石灰用量。進(jìn)行了硫化鈉用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可得：隨著硫化鈉的用量增加，銅回收率與主品位都有提高，當(dāng)硫化鈉用量在150g/t時(shí)，實(shí)驗(yàn)指標(biāo)取得了最好效果，所以選擇硫化鈉用量為150g/t。

2.4 石灰用量試驗(yàn)

石灰用量試驗(yàn)結(jié)果見圖4。觀察試驗(yàn)現(xiàn)象，從泡沫現(xiàn)象上判斷，在pH≤7時(shí)，泡沫狀況差，泡沫層不穩(wěn)定。添加一定量的石灰會(huì)使浮選泡沫層更穩(wěn)定，石灰用量為500g/t以上，pH值大于7.5時(shí)，浮選泡沫層穩(wěn)定。圖4試驗(yàn)結(jié)果表明，選擇石灰用量確定為500g/t較為合適。

2.5 捕收劑種類試驗(yàn)

在確定低堿工藝與硫化鈉添加方式后，開展銅的捕收劑種類試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。由圖5可以看出，在選用乙黃藥、丁黃藥、乙硫氮、Z-200作為捕收劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中，Z-200的效果明顯好于其他藥劑，銅回收率最高，因此確定Z-200作為銅的捕收劑。

2.6 Z-200用量試驗(yàn)

進(jìn)行Z-200捕收劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

從實(shí)驗(yàn)指標(biāo)可以得出，在Z-200的用量選用50g/t時(shí)，實(shí)驗(yàn)效果最佳，故確定Z-200的用量選用為50g/t。

2.7 全流程閉路試驗(yàn)

在進(jìn)行了藥劑種類和藥劑用量實(shí)驗(yàn)之后，采用一粗兩掃三精的閉路流程進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)流程如圖7所示，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果 /%

從閉路實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以獲得銅精礦含銅17.24%，銅回收率83.16%的選礦實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。

3 結(jié)論

（1）礦石中銅品位為0.44%，主要以硫化銅的形式存在，分布率約為70.91%，結(jié)合氧化銅分布率約為18.87%，孔雀石、藍(lán)銅礦等氧化銅在氧化礦石中分布率為10.22%。

（2）采用石灰+硫化鈉組合抑制劑替代單一的石灰，降低磨礦過程中產(chǎn)生的次生銅離子對(duì)黃鐵礦的活化作用，加強(qiáng)對(duì)黃鐵礦的抑制作用，降低石灰用量，硫化鈉也起到活化氧化銅礦物的作用，提高銅回收率。

（3）低堿工藝相對(duì)高堿工藝使銅回收率提高4.5%，低堿工藝的石灰總用量為1000g/t，相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)3kg/t的石灰用量，降低三分之二。

（4）低堿工藝條件下，閉路試驗(yàn)可得到銅精礦含銅17.24%，銅回收率83.16%的選礦指標(biāo)。