趙劉陽,吳臣星,李耀宏,謝恩成,尹興思
(涼山礦業(yè)股份有限公司選礦廠,四川 涼山 615141)
輝鉬礦常與各種銅的硫化礦物共-伴生[1,2],如德興銅礦、寶山銅礦和閑林埠銅礦等,金堆城也屬于這一類[3]。銅屬于親硫元素,銅礦物常以硫化銅礦的形式存在[4],目前全世界約90%的原生銅產(chǎn)量來自硫化銅礦[5],因此硫化銅礦物的選礦理論與工藝研究受到廣泛關(guān)注。輝鉬礦是自然界中已知的30余種含鉬礦物中分布最廣且具有現(xiàn)實工業(yè)價值的鉬礦物[6]。稀貴金屬金、銀均為銅族元素,且具有親硫、親銅的特性,在地殼中常伴生賦存于銅礦之中。在我國金礦主要分布在膠東半島、滇黔桂金三角及西北等地區(qū)[7,8]。根據(jù)礦物中金的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和含金量,可將金礦床中的金礦物分為金礦物、含金礦物和載金礦物三大類[9]。我國銀礦物主要分布在大興安嶺、東秦嶺、西南三江等地[10],伴生銀礦主要產(chǎn)在鉛鋅礦和銅礦中[11,12]。
四川某硫化銅鉬礦中伴生有低品位金、銀,以往金、銀都被當做尾礦拋棄,本文對該礦中的銅、鉬及金、銀回收展開研究。考查該礦的化學組分及金、銀的賦存狀態(tài),通過浮選藥劑篩選、流程優(yōu)化,最終實現(xiàn)了該礦中銅、鉬、金、銀的綜合回收,研究結(jié)果對該礦工業(yè)化生產(chǎn)具有重要的指導作用,同時對其他類似礦山也有一定的借鑒意義。
礦樣取自四川某硫化銅鉬礦,其主要化學組分及銅物相分別見表1和表2。
表1 礦石化學多元素分析結(jié)果
由表1可知:礦石中目的元素Cu、Au、Ag的品位分別為0.86%、0.38g/t、3.30g/t,是一種較高價值的多金屬礦石。
表2 礦石銅物相分析結(jié)果
由表2可知:礦石中銅金屬主要以原生硫化銅的形式存在,占總銅的89.16%;次生硫化銅中銅占總銅的10.84%,含有微量的游離氧化銅和結(jié)合氧化銅,說明礦石中的銅較易回收,但應(yīng)注意防止次生硫化銅的危害。
礦石中銅的含量為0.86%,以獨立礦物的形式賦存于黃銅礦、斑銅礦中,以類質(zhì)同象或機械混入物的形式賦存于輝鉬礦、黃鐵礦、自然金中。
礦石中金的含量為0.38g/t,以獨立礦物的形式賦存于自然金中,以類質(zhì)同象或機械混入物的形式賦存于黃銅礦、黃鐵礦與磁鐵礦等礦石中。單體金占有很大的比例。
礦石中銀的含量為3.30g/t,未見獨立礦物,主要以類質(zhì)同象或機械混入物的形式賦存于自然金、黃銅礦(占55.59%)、黃鐵礦、磁鐵礦等礦石中。
(1)探索實驗。由試驗結(jié)果可知:銅、鉬、銀、金的回收率分別為:87.97%、83.37%、35.04%、56.71%;精礦品位分別為:24.77%、1.03%、23.60g/t、6.64g/t。其中銀的回收率較低,結(jié)合粒度篩分數(shù)據(jù)推測是由磨礦細度不足導致的。
圖1 探索試驗流程圖
(2)礦石可磨度試驗。磨礦時間分別為:10、15、20、25min,礦石的可磨度曲線可以得知,當其它條件不變時,礦石細度與時間成正相關(guān),表明試驗礦樣的可磨度較好。
(3)磨礦細度試驗。細度條件:-200目含量分別為60%、70%、80%、90%。條件試驗中都采用“一粗兩掃”浮選流程,藥劑制度:石灰調(diào)pH=8、柴油=40g/t、丁銨黑藥=20(10+5+5)g/t、丁基黃藥=50(30+10+10)g/t、2#油=50(30+10+10)g/t,試驗結(jié)果可知:在不同磨礦細度條件下原礦經(jīng)過“一粗兩掃”選別流程后,銅、鉬、金、銀的粗精礦品位與磨礦細度成負相關(guān)。經(jīng)過對比分析與結(jié)合車間實際生產(chǎn)狀況,后續(xù)試驗?zāi)サV細度定為60%。
(4)石灰用量試驗。取生產(chǎn)用的石灰漿進行試驗,石灰漿用量條件設(shè)置為0ml、20ml、40ml、60ml。試驗結(jié)果可知:控制石灰漿用量在20ml(pH=8)時,精礦中各有用金屬的指標均達到最佳,表明試驗礦石在低堿度條件下的浮選效果最好。
(5)藥劑種類試驗。為篩選出對金、銀有高效選擇性的選銅捕收劑的藥劑組合,選用金、銀常見捕收劑與丁基黃藥和輕柴油共同進行試驗研究,分別選用Y89、丁銨黑藥、570、苯胺以及“空白對照”(只添加丁基黃藥作為捕收劑)開展試驗。試驗結(jié)果可知丁銨黑藥對有用金屬回收的綜合效果最佳。
(6)丁銨黑藥用量試驗。不同組別丁銨黑藥用量情況分別為:1組:20(10+5+5)g/t;2組:40(20+10+10)g/t;3組:60(30+15+15)g/t;4組80(40+20+20)g/t。試驗結(jié)果可知試驗中丁銨黑藥的最佳用量為20(10+5+5)g/t。
(7)閉路試驗。根據(jù)以上試驗結(jié)果結(jié)合生產(chǎn)情況,對試驗礦樣開展“一粗三精兩掃”的閉路試驗研究,以探究試驗礦樣在有中礦返回的情況下能夠達到的指標情況。試驗結(jié)果見表4。
表3 閉路實驗結(jié)果
根據(jù)閉路試驗結(jié)果可知,精礦中銅、鉬、銀、金的品位分別為25.46%、1.01%、24.98g/t、6.83g/t,回收率分別為93.47%、91.67%、23.93%、57.29%。
(1)隨著細度逐漸增加,精礦中各產(chǎn)品的品位反而降低,精礦中銀的回收率逐漸提高,而精礦中金的回收率逐漸降低。表明該礦石在選別時提高細度對指標的提升存在一定的限制作用;
(2)石灰用量的試驗中,在不添加石灰的情況下礦漿中有害物質(zhì)大量浮起,嚴重影響精礦品位;但石灰用量較大時,有用金屬礦物一同被抑制,降低精礦回收率。當石灰漿用量在20ml時,精礦的品位與回收率都能獲得相對較好的指標;
(3)Y89對精礦中銅品位的提升較好;苯胺對精礦中金的回收效果較好;570對產(chǎn)品中各金屬的品位與回收效果較一般;丁銨黑藥對精礦中銀品位的提升效果較好,且對精礦中銅、鉬、銀的回收效果較好。綜合比較丁銨黑藥對試驗礦石的效果最好;
(4)隨著丁銨黑藥用量量的增加,金、銀的回收率逐漸提高,但各有價金屬品位降低,銅、鉬的回收率也略有下降。由此可知,該礦樣在保證銅鉬回收率與品位的前提下應(yīng)采用低用量的丁銨黑藥進行金、銀的富集回收。