對(duì)低品位氧化銅礦選礦技術(shù)的研究

章紅亮

（江西銅業(yè)集團(tuán)德興銅礦大山選礦廠，江西 德興 334200）

本文研究圍繞某地低品位氧化銅礦展開(kāi)，該銅礦中氧化銅礦物、硫化銅礦物的銅占比分別為34.98%、65.02%，總銅的26.32%存在于游離氧化銅中，屬于典型的低氧化率氧化銅礦石。為實(shí)現(xiàn)礦石的高效開(kāi)發(fā)利用，本文圍繞礦石性質(zhì)考察、分析篩選影響礦石浮選的因素開(kāi)展了深入研究，最終確定了科學(xué)的工藝流程及藥劑制度，并取得了喜人的選礦成果。

1 礦石性質(zhì)

開(kāi)展原礦化學(xué)多元素分析，可確定原礦中的P、MgO、CaO、Al2O3、Fe、SiO2、As、S、Cu占比分別為0.052%、3.69%、6.83%、6.13%、1.71%、71.115%、＜0.1%、0.14%、0.65%?？傘~的65.02%為硫化銅礦物中的銅，結(jié)合率、氧化率分別為7.74%、34.98%，屬于典型的低品位低氧化率的氧化銅礦石[1]。

2 選礦試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)思路

化學(xué)選礦法和浮選法屬于現(xiàn)階段常用的兩大類(lèi)處理氧化銅礦的選礦方法，由于化學(xué)選礦法的成本較高且往往無(wú)法滿足環(huán)保要求，具備較高回收率且能夠低成本獲取高質(zhì)量精礦的浮選法近年來(lái)廣受業(yè)界青睞，最為最常用的氧化銅礦選礦方法，浮選法可細(xì)分為硫化-黃藥浮選法、直接浮選法，前者的工藝更為成熟也能夠?qū)崿F(xiàn)更為廣泛的應(yīng)用。如銅礦石的氧化鋁不同，浮選工藝的應(yīng)用也存在一定差別，硫氧混合浮選（或先選硫化物后選氧化物）原則工藝流程多用于低氧化率的氧化銅礦石，硫氧混合浮選原則工藝流程多用于高氧化率的氧化銅礦石，因此本文研究采用硫化-黃藥浮選法。

2.2 流程選擇

分別開(kāi)展硫氧混合浮選、先浮選硫化物后浮選氧化物的試驗(yàn)，試驗(yàn)在磨礦細(xì)度為80%的-0.074mm粒級(jí)含量條件下進(jìn)行，捕收劑、硫化劑、起泡劑分別選擇丁基黃藥、硫化鈉、730A，以此開(kāi)展試驗(yàn)。在硫氧混合浮選工藝試驗(yàn)中，采用200g/t、500g/t的硫化鈉用量，70g/t、150g/t的丁基黃藥用量，10g/t、50g/t的730A用量。對(duì)于采用一粗一掃工藝的氧化銅和硫化銅浮選，先選硫化物后選氧化物試驗(yàn)分別采用100g/t、200g/t、50g/t、100g/t的丁基黃 藥用量，10g/t、30g/t、20g/t、50g/t的730A用量，200g/t、500g/t的硫化鈉用量，最終得出的試驗(yàn)結(jié)果如表1所示[2]。

表1 探索性試驗(yàn)結(jié)果（%）

基于表1進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，在硫氧混合浮選試驗(yàn)中，粗選精礦銅品位、回收率分別為10.79%、84.48%，合并粗掃選產(chǎn)品則擁有9.39%的銅品位、85.68%的回收率。在先選硫化物后選氧化物試驗(yàn)中，硫化銅浮選存在較高的銅品位和回收率，合并硫化銅浮選產(chǎn)品存在12.06%的銅品位、78.40%的回收率。氧化銅粗選及掃選作業(yè)存在較低的銅品位和回收率，合并氧化銅浮選產(chǎn)品存在2.64%的銅品位、7.00%的回收率。綜合比較兩種試驗(yàn)可以確定，二者存在幾乎相同的選礦綜合指標(biāo)，但在投資成本、選礦成本、流程簡(jiǎn)短方面，硫氧混合浮選工藝的優(yōu)勢(shì)明顯，因此本文研究選擇該工藝作為低品位氧化銅礦選礦技術(shù)。

2.3 硫化劑硫化鈉及D2用量試驗(yàn)

為驗(yàn)證不同用量條件下D2活化劑和活化劑硫化鈉的浮選指標(biāo)，研究開(kāi)展了針對(duì)性試驗(yàn)，以此考察氧化銅礦物浮選受到的不同活化劑影響。試驗(yàn)在磨礦細(xì)度為80%的-0.074mm粒級(jí)含量條件下進(jìn)行，采用一粗一掃流程，粗選掃選中分別采用70g/t、150g/t的丁基黃藥用量，以及10g/t、50g/t的730A用量，同時(shí)采用粗選的1/2確定掃選硫化劑用量，圖1為試驗(yàn)結(jié)果。

深入分析可以確定，銅精礦中銅的品位可基于硫化鈉用量增加而提升，粗選過(guò)程中如采用800g/t以上的硫化鈉，則會(huì)明顯抑制氧化銅礦物的浮選，導(dǎo)致銅的回收率下降，粗選環(huán)節(jié)應(yīng)采用500g/t～800g/t的硫化鈉用量。圍繞圖1進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，D2活化劑應(yīng)用與硫化鈉活化劑應(yīng)用取得的結(jié)果較為類(lèi)似，對(duì)于從300g/t提升到900g/t的D2活化劑用量，銅精礦中Cu的含量同樣不斷提升，從最初的7.95%持續(xù)上升至12.84%，同時(shí)Cu的回收率變化表現(xiàn)為先增加后降低，粗選環(huán)節(jié)應(yīng)采用500g/t～700g/t的D2用量。硫化鈉活化劑相較于D2活化劑在銅精礦品位及回收率方面均存在一定欠缺，且D2活化劑的用量較低，但考慮到D2活化劑的成本較高，本文建議采用硫化鈉作為硫化劑，粗選環(huán)節(jié)的用量應(yīng)處于500g/t～800g/t區(qū)間。

圖1 粗選D2用量

2.4 捕收劑種類(lèi)及用量試驗(yàn)

采用異戊基黃藥與丁基黃藥兩種選銅捕收劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，以此優(yōu)選捕收劑并確定最佳用量。采用500g/t、250g/t的粗掃選中硫化鈉用量，其他條件與上一節(jié)試驗(yàn)相同，捕收劑種類(lèi)及用量試驗(yàn)基于改變捕收劑用量展開(kāi)，采用粗選的1/2作為掃選捕收劑用量。

通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，如捕收劑選擇丁基黃藥，銅精礦中銅的品位會(huì)隨丁基黃藥用量增加而下降，銅的回收率會(huì)同時(shí)增加，采用180g/t丁基黃藥用量時(shí)未達(dá)到試驗(yàn)終點(diǎn)，銅的回收率增加趨勢(shì)仍較為明顯。在捕收劑采用異戊基黃藥時(shí)，銅精礦中銅的品位會(huì)隨異戊基黃藥用量增加而下降，銅的回收率會(huì)同時(shí)出現(xiàn)增加明顯、趨勢(shì)放緩、趨于平穩(wěn)變化，且在160g/t的異戊基黃藥用量時(shí)達(dá)到試驗(yàn)終點(diǎn)。綜合分析可以確定，丁基黃藥的捕收能力遜色于異戊基黃藥。因此研究最終選擇的捕收劑為異戊基黃藥，粗掃、掃選用量分別為160g/t、80g/t。

2.5 精選硫化鈉用量試驗(yàn)

在一粗兩精工藝流程、磨礦細(xì)度為80%的-0.074mm粒級(jí)含量條件下進(jìn)行精選硫化鈉用量試驗(yàn)，精選Ⅰ中硫化鈉用量的1/2用于精選Ⅱ，得到精選Ⅰ硫化鈉用量試驗(yàn)結(jié)果。

隨著硫化鈉用量在精選Ⅰ中的提升，存在逐漸增加的銅精礦中銅品位及回收率，但在達(dá)到100g/t以上硫化鈉用量后，精礦品位提高明顯放緩且銅的回收率下降極為迅速。因此，必須嚴(yán)格控制精選硫化鈉用量，在精選Ⅰ、精選Ⅱ中，100g/t、50g/t為最佳硫化鈉用量。

2.6 銨鹽的強(qiáng)化硫化試驗(yàn)

為更好得到分選指標(biāo)，需針對(duì)性強(qiáng)化硫化效果，銨鹽活化劑的添加便顯得極為關(guān)鍵，選礦指標(biāo)改善也能夠獲得支持，氯化銨、硫酸銨等無(wú)機(jī)銨鹽以及丙二胺磷酸鹽等、乙二胺磷酸鹽等有機(jī)銨鹽均有著較為廣泛應(yīng)用，本文研究的對(duì)比試驗(yàn)圍繞乙二胺磷酸鹽、硫酸銨、氯化銨三種銨鹽活化劑展開(kāi)，以此考察三者的強(qiáng)化硫化作用。結(jié)合試驗(yàn)可以確定，銅精礦中銅品位及回收率在三者銨鹽應(yīng)用后未出現(xiàn)明顯變化，這是由于氧化銅占比高的礦石較為適合采用銨鹽，本文研究的銅礦石僅有7.74的結(jié)合氧化銅中的銅占比，因此無(wú)需添加銨鹽。

2.7 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

基于上文總結(jié)的試驗(yàn)條件基礎(chǔ)，為進(jìn)一步提高銅的回收率，采用一粗兩掃的工藝流程，以此增加一次掃選開(kāi)展試驗(yàn)。對(duì)于從60%增加至70%的-0.074mm粒級(jí)含量，存在未明顯變化的銅精礦中銅品位，但同時(shí)銅回收率實(shí)現(xiàn)了顯著增加，而在80%的-0.074mm粒級(jí)含量磨礦細(xì)度下，銅的品位及回收率增加顯著，90%后則能夠得到略有增加的銅回收率且銅的品位大幅度下降，這種情況的出現(xiàn)與過(guò)細(xì)的磨礦細(xì)度產(chǎn)生的次生礦泥量增加聯(lián)系緊密，機(jī)械夾帶增加、浮選過(guò)程惡化帶來(lái)的影響必須得到重視。最終，研究選擇磨礦細(xì)度為80%的-0.074mm粒級(jí)含量。

2.8 閉路試驗(yàn)

基于上述試驗(yàn)結(jié)果，基于圖2針對(duì)性開(kāi)展小型閉路試驗(yàn)，可得到表2所示的閉路試驗(yàn)結(jié)果，由此可確定研究采用的工藝流程及藥劑制度可取得22.45%的銅精礦銅品位、81.99%的銅回收率。

圖2 閉路試驗(yàn)流程

表2 閉路試驗(yàn)結(jié)果（%）

3 結(jié)論

綜上所述，低品位氧化銅礦選礦技術(shù)的優(yōu)選需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的精選硫化鈉用量試驗(yàn)、銨鹽的強(qiáng)化硫化試驗(yàn)等內(nèi)容，則提供了可行性較高的技術(shù)優(yōu)選路徑。為更好滿足低品位氧化銅礦選礦需要，銅礦石特點(diǎn)必須得到重點(diǎn)關(guān)注。