某含碳質(zhì)黑色片巖銅礦石選礦試驗(yàn)研究

劉 聰

（中條山集團(tuán)篦子溝礦業(yè)有限公司選礦廠，山西 運(yùn)城 043700）

1 原礦性質(zhì)

該銅礦石屬硫化礦石，以細(xì)脈浸染型為主，主要含礦母巖是矽化大理巖和黑色片巖，及介于二者之間的不純大理巖。本次試驗(yàn)礦樣以不純大理巖為主。

礦石中主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦，次有斑銅礦、輝銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦，褐鐵礦、孔雀石等，因礦石堆積時(shí)間過長，銅礦物表面氧化，所以礦石中銅的氧化率較高。非金屬礦物主要有方解石，石英、黑云母等。原礦多元素分析和銅物相分析，結(jié)果見表1、表2：從表中看出：①本次試樣銅的氧化率較高，本次試樣原礦銅品位0.530%，其中：硫化銅含銅0.362%，占總銅的74.03%，自由氧化銅含銅0.079%，占總銅的16.16%，結(jié)合氧化銅含銅0.048%，占總銅的9.81% ；②本次試樣比較難磨。

表1 原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果

表2 銅物相分析結(jié)果

2 選礦試驗(yàn)

針對此礦石中黑色片巖極易上浮，從而和銅精礦產(chǎn)生競相吸附，造成精礦品位偏低的情況。找出抑制黑色片巖上浮的有效抑制劑并確定最佳藥劑用量是本次試驗(yàn)的關(guān)鍵。原現(xiàn)場工藝采用一粗三精三掃的選礦流程。磨礦細(xì)度為70%左右，采用丁銨+丁黃混合捕收劑，粗選添加2#油40g/t的藥劑制度。原礦品位0.45%～0.55%，精礦品位21.5%，尾礦品位0.040%，回收率91.5%。

此次試驗(yàn)首先進(jìn)行開路條件試驗(yàn)，進(jìn)行捕收劑種類、用量和白灰用量試驗(yàn)，確定捕收劑的種類、用量和PH值。

2.1 捕收劑種類試驗(yàn)

根據(jù)現(xiàn)有原礦性質(zhì)，首先進(jìn)行捕收劑的選擇試驗(yàn)，試驗(yàn)采用一次粗選的流程進(jìn)行了8種藥劑的組合，8組試驗(yàn)的回收率都在92%以上，但精礦品位較低。說明此種礦石易浮，藥劑消耗少。8種捕收劑對篦子溝礦石中銅礦物捕收能力都較強(qiáng)，但選擇性較差，尤其是油類捕收劑EP、BK-908、BK-301、AP、Z-200#的選擇性更差，對碳質(zhì)黑色片巖有較強(qiáng)的捕收能力，表現(xiàn)為浮選1分鐘后泡沫逐漸變黑發(fā)粘，精礦品位低。相比之下，丁銨+丁黃組合指標(biāo)最好， Z-200#次之。所以選用丁銨+丁黃組合作為本次試驗(yàn)的捕收劑。試驗(yàn)結(jié)果見表3。

2.2 捕收劑用量試驗(yàn)

確定浮選捕收劑為丁銨+丁黃組合后又進(jìn)行了捕收劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4。從結(jié)果看粗選藥劑最佳用量為：丁銨15g/t+丁黃10g/t。

表4 捕收劑用量試驗(yàn)

2.3 2#油用量試驗(yàn)

通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用丁銨+丁黃藥劑組合泡沫顏色發(fā)黃，是黃銅礦的顏色，黑色片巖在粗選中上浮較少，泡沫顏色比較正常，粗選泡沫品位較高，但泡沫層相對較薄，生產(chǎn)中難以操控，因此決定采用補(bǔ)加少量2#油增加泡沫層厚度。試驗(yàn)結(jié)果見圖1，從圖1可以看出隨著2#油用量的增大，銅回收率隨之上升，精礦品位隨之降低，當(dāng)2#油用量為9g/t時(shí)精礦品位和回收率達(dá)到最佳值，故確定粗選2#油用量定為9g/t。

圖1 粗選2#油用量試驗(yàn)

2.4 白灰用量試驗(yàn)

由于該礦石在實(shí)際生產(chǎn)中使用石灰較大，泡沫發(fā)黑發(fā)粘，難以操控，經(jīng)常出現(xiàn)冒槽，造成金屬流失，因此有必要進(jìn)行石灰用量試驗(yàn)。技術(shù)條件：采用一次粗選，浮選時(shí)間三分鐘，丁銨+丁黃用量15+10g/t，2#油用量9g/t，石灰變量，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。從浮選現(xiàn)象看，隨著石灰用量的增大，泡沫變得越來越粘，越來越黑；從浮選指標(biāo)上看，隨著石灰用量的增大，精礦品位逐漸降低，回收率先高后低，說明影響精礦品位的主要因素是炭質(zhì)黑色片巖而不是黃鐵礦。綜合考慮石灰用量以2000g/t為宜。

圖2 粗選白灰用量試驗(yàn)

2.5 腐植酸鈉用量試驗(yàn)

從前面試驗(yàn)浮選現(xiàn)象可以看出，浮選前1分種泡沫發(fā)黃，是黃銅礦的顏色，以后泡沫逐漸變黑，說明易浮碳質(zhì)黑色片巖在1分鐘后上浮，雖然本次試驗(yàn)礦樣中黑色片巖占的比例較小，但易浮碳質(zhì)黑色片巖仍影響浮選，有必要進(jìn)行抑制劑腐殖酸鈉用量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見圖3。從浮選現(xiàn)象看，隨著腐植酸鈉用量的增大，泡沫變得越來越脆，泡沫層變得越來越薄，泡沫顏色變得越來越好，精礦品位越來越高；從浮選指標(biāo)上看，隨著腐植酸鈉用量的增大，精礦品位提高幅度較大，回收率降低幅度較小，說明易浮炭質(zhì)黑色片巖隨腐植酸鈉用量的增大，已被徹底抑制，腐植酸鈉在抑制易浮炭質(zhì)黑色片巖同時(shí)也有一定的消泡作用。綜合考慮指標(biāo)和成本，腐植酸鈉用量以300g/t為宜。

圖3 腐植酸鈉用量試驗(yàn)

2.6 閉路試驗(yàn)

根據(jù)之前開路試驗(yàn)的條件，進(jìn)行了一粗二精二掃的選礦流程閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖4，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。

圖4 添加腐植酸鈉閉路試驗(yàn)工藝技術(shù)條件

表5 添加腐植酸鈉閉路試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

（1）試驗(yàn)表明，腐植酸鈉和丁銨+丁黃組合的藥劑制度能夠有效抑制黑色片巖上浮，提高精礦品位，同時(shí)保證銅回收率。

（2）使用新藥劑制度，添加腐植酸鈉抑制劑時(shí)獲得精礦精礦品位29.415%，尾礦品位0.042%，回收率91.5%的選礦指標(biāo)。

（3）試驗(yàn)推薦最終工藝流程和藥劑制度為：流程一粗三精三掃(同現(xiàn)場生產(chǎn)流程)，藥劑制度：球磨機(jī)中添加石灰2000g/t和腐植酸鈉300g/t，粗選添加丁銨15g/t、丁黃10g/t和2#油9g/t；二掃添加丁黃10g/t。