內(nèi)蒙古某銅尾礦再選試驗(yàn)研究

陶恒暢 郭超華 毛富邦

摘要：內(nèi)蒙古某銅尾礦Cu品位為0.14 %，具有回收利用價(jià)值。根據(jù)銅尾礦的礦物組成及嵌布特征，開(kāi)展了銅尾礦再選試驗(yàn)研究。采用預(yù)先分級(jí)—粗粒再磨—浮選工藝回收銅，并對(duì)試驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化，確定0.045 mm分級(jí)粒度，組合捕收劑為38號(hào)黃藥+Y-89，粗粒磨礦細(xì)度-0.074 mm占80 %，礦漿調(diào)整劑石灰600 g/t、六偏磷酸鈉800 g/t，水玻璃400 g/t。在最佳條件下，最終閉路試驗(yàn)獲得了銅精礦銅品位19.01 %、銅回收率34.19 %的指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：銅尾礦;預(yù)先分級(jí);再磨;浮選;綜合回收

中圖分類號(hào)：TD926.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1001-1277（2021）10-0083-04doi：10.11792/hj20211019

引 言

隨著礦產(chǎn)資源的開(kāi)采和選礦技術(shù)水平的提高，有效、節(jié)約、綜合性地利用礦產(chǎn)資源成為可持續(xù)發(fā)展的重要課題，而尾礦資源的回收利用在礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中顯得日趨重要[1-2]。李俊等[3]采用混合浮選—銅硫分離實(shí)現(xiàn)了充填尾砂中銅和硫的綜合回收，經(jīng)濟(jì)效益顯著。針對(duì)礦石含泥量大的硫化銅尾礦，通常采用浮選柱粗選、脫泥、磁選拋尾[4-6]等進(jìn)行預(yù)先處理，再通過(guò)傳統(tǒng)浮選工藝進(jìn)行綜合回收。郭靈敏等[7]采用中礦脫泥—銅硫混浮—銅硫分離實(shí)現(xiàn)了選銅尾砂中銅、硫等的回收。焦文亞等[8]采用浮選脫泥—再磨—優(yōu)先浮銅回收某銅尾礦中的銅，獲得了較好的生產(chǎn)指標(biāo)。

內(nèi)蒙古某銅礦石中銅主要以原生硫化銅的形式存在，與黃鐵礦、磁黃鐵礦緊密共生，可浮性較好，采用浮選工藝處理。由于生產(chǎn)初期技術(shù)條件有限，銅尾礦中銅損失嚴(yán)重，Cu品位為0.14 %。為了實(shí)現(xiàn)銅的高效回收，采用預(yù)先分級(jí)—粗粒再磨—浮選工藝進(jìn)行試驗(yàn)?？紤]銅礦物的單體解離度不夠和細(xì)礦泥惡化浮選作業(yè)，分別開(kāi)展分級(jí)粒度、浮選條件優(yōu)化等試驗(yàn)，確定了最佳工藝參數(shù)，最終閉路試驗(yàn)獲得了較好的回收指標(biāo)，可為銅尾礦資源再利用提供參考。

1 銅尾礦性質(zhì)

1.1 組分分析

銅尾礦組分分析結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，該銅尾礦中銅品位為0.14 %，具有綜合回收利用價(jià)值。

1.2 粒度分析

為查明銅尾礦中各粒級(jí)金屬分布率，對(duì)其進(jìn)行了粒度篩分分析，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知：該銅尾礦中Cu主要集中在+0.045 mm粒級(jí)中，且+0.074 mm粒級(jí)中Cu分布率為50.52 %。

1.3 主要礦物嵌布特征

該銅尾礦中銅主要以硫化礦物形式存在，主要為黃銅礦（包括方黃銅礦），約為0.3 %，其他硫化礦物主要為磁黃鐵礦和黃鐵礦。脈石礦物與原礦大致相同，以石英為主，其次為綠泥石、角閃石、云母等。以石英為主的脈石礦物粒度較粗，可達(dá)0.2 mm，而以磁黃鐵礦、黃鐵礦等為主的硫化礦物粒度一般在0.06 mm以下。銅礦物嵌布粒度十分細(xì)小，一般在0.04 mm以下，大部分小于0.03 mm，且有較多小于0.02 mm;主要以連生和包裹形態(tài)賦存，連生礦物為磁黃鐵礦和脈石礦物，部分微粒黃銅礦緊密包裹在脈石礦物中。銅礦物損失原因主要是以連生態(tài)隨脈石礦物和硫化礦物進(jìn)入尾礦，小部分是粒度微細(xì)和夾雜。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 捕收劑種類

在石灰600 g/t、捕收劑60 g/t、2號(hào)油20 g/t的條件下，考察38號(hào)黃藥、Z-200、酯-105、丁基黃藥對(duì)銅粗選指標(biāo)的影響，以確定合適的高效捕收劑。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知：38號(hào)黃藥（用量60 g/t）作為捕收劑時(shí)，浮選指標(biāo)較好，可獲得銅品位2.33 %、銅回收率40.23 %的銅粗精礦。

2.2 石灰用量

在捕收劑38號(hào)黃藥60 g/t、2號(hào)油20 g/t的條件下，控制石灰用量分別為400 g/t、600 g/t、800 g/t、1 000 g/t，考察石灰用量對(duì)銅粗選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可知：隨著石灰用量的增加，銅粗精礦銅品位整體呈上升趨勢(shì)，銅回收率先升高后降低。當(dāng)石灰用量為600 g/t時(shí)，銅回收率達(dá)最大值。綜合考慮，確定最佳石灰用量為600 g/t。

2.3 分級(jí)粒度

采用預(yù)先分級(jí)—粗粒再磨—浮選工藝回收銅尾礦中銅，分別以0.074 mm和0.045 mm預(yù)篩分拋除細(xì)粒級(jí)礦物，粗粒再磨后浮選。以38號(hào)黃藥為捕收劑，采用一次粗選、兩次精選，尾礦與分級(jí)細(xì)粒產(chǎn)品合并后拋尾。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知：與0.074 mm預(yù)篩分相比，銅尾礦進(jìn)行0.045 mm預(yù)先分級(jí)處理效果更好。粗粒再磨至磨礦細(xì)度-0.045 mm占70 %，經(jīng)過(guò)一次粗選、兩次精選，可獲得銅品位19.46 %、銅回收率36.33 %的銅精礦，浮選指標(biāo)相對(duì)較好。

2.4 浮選條件優(yōu)化

對(duì)銅尾礦進(jìn)行0.045 mm預(yù)先分級(jí)后，選擇大于0.045 mm粒級(jí)產(chǎn)品作為浮選原礦，避免泥化對(duì)銅回收的影響。試驗(yàn)主要從磨礦細(xì)度、組合捕收劑及調(diào)整劑用量等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

2.4.1 磨礦細(xì)度

在石灰600 g/t的條件下，進(jìn)行了粗粒磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5（以浮選原礦計(jì)算產(chǎn)率、銅回收率）。

由圖5可知：隨著磨礦細(xì)度的增加，銅粗精礦銅回收率先升高后降低，銅品位逐漸降低。綜合考慮銅粗精礦銅品位、銅回收率及生產(chǎn)成本等，選擇-0.074 mm占80 %較為理想，此時(shí)可以獲得銅品位為2.61 %、銅回收率為63.47 %的銅粗精礦。

2.4.2 組合捕收劑

在磨礦細(xì)度-0.074 mm占80 %、捕收劑60 g/t、石灰600 g/t、2號(hào)油20 g/t的條件下，考察組合捕收劑（質(zhì)量比1∶1）對(duì)銅回收的影響。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5（以浮選原礦計(jì)算產(chǎn)率、銅回收率）。

由表5可知：組合捕收劑的使用可以較大幅度地提高銅回收率。采用38號(hào)黃藥+酯-105浮選時(shí)可以獲得較高銅品位的銅粗精礦，采用38號(hào)黃藥+Y-89時(shí)銅回收率最高，為71.22 %。綜合考慮銅粗精礦銅品位及銅回收率，確定采用組合捕收劑38號(hào)黃藥+Y-89浮選回收銅。

2.4.3 六偏磷酸鈉用量

六偏磷酸鈉是常用的泥質(zhì)脈石礦物抑制劑，同時(shí)可調(diào)節(jié)礦漿pH。在磨礦細(xì)度-0.074 mm占80 %、38號(hào)黃藥+Y-89為組合捕收劑、石灰600 g/t、2號(hào)油20 g/t的條件下，考察了六偏磷酸鈉用量對(duì)銅浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6（以浮選原礦計(jì)算產(chǎn)率、銅回收率）。

由圖6可知：隨著六偏磷酸鈉用量的增加，銅粗精礦銅品位逐漸升高，銅回收率小幅波動(dòng)。當(dāng)六偏磷酸鈉用量為800 g/t時(shí)，銅粗精礦銅品位、銅回收率較高。因此，六偏磷酸鈉用量以800 g/t為宜。

2.4.4 水玻璃用量

水玻璃是一種常用的硅酸鹽脈石礦物抑制劑，也是一種礦泥分散劑，可以減少礦泥對(duì)浮選過(guò)程的影響。在磨礦細(xì)度-0.074 mm占80 %、38號(hào)黃藥+Y-89為組合捕收劑、石灰600 g/t、2號(hào)油20 g/t的條件下，探索了水玻璃用量對(duì)銅浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7（以浮選原礦計(jì)算產(chǎn)率、銅回收率）。

由圖7可知：隨著水玻璃用量的增加，銅粗精礦銅品位逐漸上升，銅回收率先上升后下降。當(dāng)水玻璃用量為400 g/t時(shí)，銅回收率達(dá)到最大，為72.41 %，銅粗精礦銅品位為1.70 %。因此，水玻璃用量最佳為400 g/t。

2.5 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)及開(kāi)路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了0.045 mm預(yù)先分級(jí)—粗粒再磨—浮選工藝回收銅的閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖8，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6可知：采用預(yù)先分級(jí)—粗粒再磨—浮選工藝，在磨礦細(xì)度-0.074 mm占80 %，600 g/t石

灰、800 g/t六偏磷酸鈉為礦漿調(diào)整劑，38號(hào)黃藥+Y-89為組合捕收劑，精選時(shí)加入水玻璃分散礦泥的條件下，經(jīng)過(guò)一次粗選、三次精選、一次掃選，最終可獲得銅品位19.01 %、銅回收率34.19 %的銅精礦，回收指標(biāo)較好。

3 結(jié) 論

1）內(nèi)蒙古某銅尾礦中銅品位較低，銅金屬主要分布在+0.045 mm粒級(jí)中，工藝礦物學(xué)分析表明其嵌布粒度細(xì)小，與磁黃鐵礦和脈石礦物連生，部分微粒黃銅礦緊密包裹在脈石礦物中。為了避免銅尾礦浮選泥化現(xiàn)象，采用預(yù)先分級(jí)—粗粒再磨—浮選工藝回收銅。

2）銅尾礦預(yù)先分級(jí)降低了入選礦漿中礦泥含量，提高了捕收劑對(duì)銅的回收效果，大幅度降低了銅在尾礦中的損失。對(duì)比0.074 mm和0.045 mm的選別效果，確定分級(jí)粒度為0.045 mm。

3）在粗粒磨礦細(xì)度-0.074 mm占80 %、組合捕收劑為38號(hào)黃藥+Y-89、石灰和六偏磷酸鈉為礦漿調(diào)整劑、精選加入水玻璃分散礦泥的條件下，閉路試驗(yàn)最終獲得了銅品位19.01 %、銅回收率34.19 %的銅精礦，提高了銅尾礦再選的回收指標(biāo)。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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Experimental study on the re-concentration of copper tailings from a mine in Inner Mongolia

Tao Hengchang，Guo Chaohua，Mao Fubang

（Bayannaoer Western Copper Co.，Ltd.）

Abstract：The copper tailings from a mine in Inner Mongolia contain 0.14 % copper，which are worth recovering.Based on the mineral composition and dissemination characteristics of copper tailings，experimental study on copper tailings re-concentration was carried out.The copper was recovered by the pre-grading-coarse grain regrinding-flotation process，and the condition test was optimized，determining grading grain size to be 0.045 mm，joint collector to be 38 xanthate+Y-89，coarse grain grinding fineness of -0.074 mm accounting for 80 %，the dosages of ore pulp modifiers that are lime and sodium hexametaphosphate to be 600 g/t and 800 g/t respectively，and the sodium silicate dosage to be 400 g/t.Under optimal conditions，the final closed-circuit test obtained copper concentrate with copper grade of 19.01 % and copper recovery rate of 34.19 %，which is good index.

Keywords：copper tailings;pre-grading;regrinding;flotation;comprehensive recovery