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    俄羅斯某銅鋅礦選礦試驗研究

    2021-03-07 08:07:12
    湖南有色金屬 2021年1期
    關鍵詞:硫化鈉閉路銅精礦

    駱 任

    (湖南有色金屬研究院,湖南 長沙 410100)

    銅鋅硫化礦石由于所含金屬硫化礦種類較多,使得銅鋅選礦分離難度較大;國內(nèi)外對于硫化銅鋅礦石的選別工藝種類較多,主要包含有:優(yōu)先浮選、快速浮選、部分優(yōu)先浮選、異步浮選、混合浮選再分離、重選—浮選組合流程等;采用的藥劑制度也是千差萬別;不同礦石的生產(chǎn)指標也存在較大差異[1~8]。俄羅斯某銅鋅礦采用優(yōu)先浮選工藝對礦石中的Cu和Zn依次浮選回收,但是在Cu浮選過程中Zn難以抑制,導致銅精礦中Zn含量超標,不但降低了產(chǎn)品的市場競爭力,更是對資源造成了巨大的浪費。因此針對該區(qū)域的銅鋅礦石尋找更合適的選礦工藝和藥劑制度對資源的合理開發(fā)意義巨大。

    1 礦石性質(zhì)

    1.1 礦石的化學成分

    原礦化學多元素分析見表1。

    表1 原礦化學多元素分析結果 %

    從表1的結果可知,原礦中含量最高的化學組分為非金屬SiO2,其次是Al2O3;主要有價組分為Cu和Zn,其它有價組分含量不高。

    1.2 化學物相

    原礦中Cu和Zn的化學物相分析結果分別見表2和表3。

    表2 原礦Cu的物相分析結果%

    從表2的結果可知,Cu在礦石中主要以原生硫化銅礦物的形式存在,約占總銅的66.30%,其次是次生硫化銅,約占23.91%,其它類型的銅含量相對較少。

    表3 原礦Zn的物相分析結果 %

    從表3的結果可知,Zn在礦石中主要以硫化鋅礦物的形式存在,約占總鋅的92.02%,其它形式的鋅礦物含量甚少。

    2 選礦試驗

    2.1 試驗方案的確定

    在探索試驗中發(fā)現(xiàn),在磨礦作業(yè)中添加Na2S等次生銅離子屏蔽劑的方式對降低銅精礦中Zn的含量效果有限,即使將銅優(yōu)先浮選作業(yè)中抑制劑ZnSO4的用量加大至15 kg/t以上仍然難以有效降低銅精礦中Zn的含量。進一步分析造成銅精礦含Zn超標的主要原因可能是:礦石中的次生硫化銅在磨礦過程中產(chǎn)生了大量次生Cu2+,使得部分硫化鋅礦物過早活化而難以抑制,說明礦石中的含Zn礦物易浮難壓,因此試驗的主要研究方向為銅鋅混浮—分離。

    2.2 銅鋅混合浮選試驗

    在銅鋅混合浮選試驗研究中主要進行了:磨礦細度、礦漿pH值、丁黃藥用量等條件試驗,最終推薦采用的閉路試驗工藝流程及藥劑制度如圖1所示,試驗結果見表4。

    圖1 銅鋅混浮閉路試驗工藝流程及藥劑制度

    表4 銅鋅混浮閉路試驗結果 %

    從表4的試驗結果可知,閉路試驗獲得的銅鋅精礦含Cu、Zn分別為9.23%、37.52%,回收率分別為89.14%、95.08%,銅鋅混合浮選的指標較好。

    2.3 銅鋅分離試驗

    2.3.1 銅鋅分離硫化鈉用量試驗

    銅鋅分離采用抑鋅浮銅的原則流程,銅鋅分離硫化鈉用量試驗條件為:HN-2用量400 g/t、硫酸鋅用量12 kg/t、Z-200用量10 g/t,硫化鈉用量為變量。試驗結果如圖2所示。

    從圖2可知,銅精礦中Cu的含量隨著硫化鈉用量的增加先上升后下降,在硫化鈉用量超過3.5 kg/t之后Cu回收率急劇下降;Zn在銅精礦中的損失率呈下降趨勢。因此,初步確定銅鋅分離硫化鈉用量為3.5 kg/t。

    2.3.2 銅鋅分離HN-2用量試驗

    銅鋅分離HN-2用量試驗條件為:硫酸鋅用量12 kg/t、硫化鈉用量3.5 kg/t、Z-200用量10 g/t、HN-2用量為變量。試驗結果如圖3所示。

    圖2 銅鋅分離硫化鈉用量試驗結果

    圖3 銅鋅分離HN-2用量條件試驗結果

    從圖3的試驗結果可知,隨著HN-2用量的增加,銅精礦中Cu含量呈緩慢上升趨勢,在其用量超過400 g/t之后回收率明顯下降;Zn的損失率總體呈下降趨勢。說明HN-2在一定用量范圍之內(nèi)對Zn抑制效果明顯,綜合考慮,其適宜的用量為400 g/t左右。

    2.3.3 銅鋅分離硫酸鋅用量試驗

    銅鋅分離硫酸鋅用量試驗條件為:HN-2用量400 g/t、硫化鈉用量3.5 kg/t、Z-200用量10 g/t、硫酸鋅用量為變量。試驗結果如圖4所示。

    圖4 銅鋅分離硫酸鋅用量條件試驗結果

    從圖4的試驗結果可知,硫酸鋅的添加有利于強化Cu-Zn的分離效果,銅精礦中Cu的含量隨著硫酸鋅用量的增加整體呈上升趨勢,回收率先趨緩后下降;Zn的含量先下降后趨緩,損失率呈下降趨勢。綜合考慮適宜的硫酸鋅用量為15 kg/t左右。

    2.3.4 銅-鋅分離閉路試驗

    推薦采用的銅-鋅分離閉路試驗工藝流程及藥劑制度如圖5所示,試驗結果見表5。

    圖5 銅鋅分離閉路試驗工藝流程及藥劑制度

    表5 銅鋅分離閉路試驗結果 %

    從表5的試驗結果可知,針對銅鋅混合精礦采用硫化鈉進行預先脫藥、HN-2與硫酸鋅分步抑鋅,閉路試驗經(jīng)過一粗兩掃兩精獲得的銅精礦含Cu 26.73%,Cu作業(yè)回收率91.39%(對原礦81.47%),鋅精礦含Zn 52.45%,Zn作業(yè)回收率95.03%(對原礦90.35%)。

    3 結 論

    1.礦石中主要目的回收元素為Cu和Zn,Cu、Zn主要以硫化礦的形式存在,次生Cu約占總Cu的23.91%。

    2.試驗采用銅鋅混合浮選—銅鋅分離的原則流程,閉路試驗獲得銅精礦含Cu 26.73%,回收率81.47%;鋅精礦含Zn 52.45%,回收率90.35%。

    3.銅鋅分離采用硫化鈉進行長時間攪拌脫藥、(HN-2+ZnSO4)組合抑制含Zn礦物能有效降低產(chǎn)品互含,工藝流程簡單,工業(yè)實施的風險低。

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