青海某銅鉛混合精礦銅鉛分離選礦試驗(yàn)研究*

王 丞，嚴(yán)川明，羅文成，朱恩領(lǐng)，陳昌才

（青海鴻鑫礦業(yè)有限公司，青海 格爾木 816099）

銅、鉛金屬在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，在我國(guó)有色金屬中，銅的消費(fèi)僅次于鋁，而鉛則是礦業(yè)開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的一種重要有色金屬，其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位日趨重要，被廣泛應(yīng)用于電氣、機(jī)械、化工、冶金、醫(yī)藥、軍工等領(lǐng)域[1-2]。我國(guó)含銅鉛的礦山約占銅鉛鋅硫多金屬硫化礦山的30%。一般硫化銅鉛鋅礦常采用銅鉛混合浮選再分離的方法獲得銅精礦和鉛精礦。由于硫化銅礦物與方鉛礦表面性質(zhì)相近，使得兩者的可浮性相近，因此，銅鉛分離難度較大。另外，礦物在水中受到氧化和水化作用，導(dǎo)致礦物晶格內(nèi)部鍵能削弱、破壞，從而使表面一些離子溶解下來(lái)。這些離子與水中固有的離子對(duì)浮選的干擾導(dǎo)致銅鉛分離難度進(jìn)一步增大[3-10]。因此，硫化銅礦物與方鉛礦的高效分離，是目前銅鉛礦山普遍面臨的問題。青海某選廠生產(chǎn)的銅鉛混合精礦主要礦物為方鉛礦和黃銅礦，并含有少量斑銅礦。該廠銅鉛分離系統(tǒng)采用“一次粗選—兩次精選—兩次掃選”工藝流程，生產(chǎn)中在選用CMC和水玻璃組合藥劑作為鉛抑制劑時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)銅鉛系統(tǒng)難以持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，獲得的銅精礦含鉛為14.35%、鉛精礦含銅為10.50%，互含比例較高，產(chǎn)品達(dá)不到預(yù)期要求。針對(duì)此情況，開展該混合精礦的銅鉛分離試驗(yàn)研究，以期獲得較優(yōu)的銅鉛分離指標(biāo)，為該公司提供技術(shù)參考。

1 原料性質(zhì)考查

1.1 試樣多元素分析

試樣為選廠現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中的銅鉛混合精礦（簡(jiǎn)稱混合精礦），其多元素分析結(jié)果如表1。

表1 混合精礦多元素分析結(jié)果Tab.1 The multi-element analysis results ofblended concentrate %

其中含鉛66.29%、含銅1.32%、含鋅3.45%，鉛和銅有較高的回收價(jià)值。

1.2 試樣銅物相分析

對(duì)試樣銅礦物的物相分析進(jìn)行分析結(jié)果見表2。

表2 銅鉛混合精礦銅物相分析結(jié)果Tab.2 Analysis results of copper phase of copper-lead blended concentrate %

從表中結(jié)果可以看出：試樣中的銅主要以硫化銅礦物為主，占98.4%。

1.3 試樣鉛物相分析

對(duì)試樣鉛礦物的物相分析進(jìn)行分析結(jié)果見表3。

表3 銅鉛混合精礦鉛物相分析結(jié)果Tab.3 Analysis results of lead phase of copper-lead blended concentrate %

從表中結(jié)果可以看出：試樣中的鉛主要以硫化鉛礦物為主，占96.32%。

1.4 試樣鉛物相分析

對(duì)試樣進(jìn)行粒度篩析，結(jié)果見表4。

表4 銅鉛混合精礦銅物粒級(jí)篩析結(jié)果Tab.4 Size fraction screen analysis of copper in copper-lead blended concentrate

從表中結(jié)果可知：混合礦粒度較細(xì)，-0.030 mm粒級(jí)占到71.71%；銅鉛混合精礦物相分析銅金屬主要以硫化銅形式存在，可浮性較好；鉛大部分以方鉛礦的形式存在，部分以鉛礬共生體存在，方鉛礦可浮性較好，難以抑制，會(huì)影響銅精礦的分選指標(biāo)；銅鉛混合精礦銅品位低且鉛品位高，抑鉛浮銅難度增加，因此降低銅精礦中鉛含量是提高銅精礦質(zhì)量的關(guān)鍵。

2 選礦試驗(yàn)

試驗(yàn)在FXD-1.5L浮選機(jī)中進(jìn)行，選取活性炭進(jìn)行藥劑脫藥用量試驗(yàn)，采用CMC+水玻璃、CMC+水玻璃+亞硫酸鈉、EF-1301（由中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司提供）、EF-1301+焦亞硫酸鈉、石灰+CMC+硫酸鋁、硫酸亞鐵+亞硫酸鈉進(jìn)行抑制劑種類試驗(yàn)，選用抑制劑最佳種類進(jìn)行用量試驗(yàn)，利用Z-200進(jìn)行捕收劑用量試驗(yàn)，再使用2#油、MIBC進(jìn)行起泡劑種類試驗(yàn)。將各組試驗(yàn)得出的最佳藥劑制度進(jìn)行“一粗兩精兩掃”浮選閉路試驗(yàn)，分析該藥劑制度對(duì)浮選指標(biāo)的影響，條件試驗(yàn)原則流程圖見圖1。

圖1 條件試驗(yàn)原則流程圖Fig.1 Condition test principle flow chart

2.1 鉛抑制劑種類試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：入選細(xì)度-0.074 mm占98.42%，活性炭 4 000 g/t，Z-200：60 g/t、MIBC 40 g/t。鉛抑制劑種類及用量見表5對(duì)浮選試驗(yàn)影響結(jié)果見圖2。

圖2 鉛抑制劑種類試驗(yàn)結(jié)果Fig.2 Test results of inhibitor depressor's type

表5 抑制劑種類及用量Tab.5 Type and dosage of inhibitor depressor g/t

圖2數(shù)據(jù)表明：EF-1301作為抑制劑時(shí)效果更為明顯，相較于CMC+水玻璃EF-1301獲得的粗精礦銅品位和回收率分別由12.37%和80.33%提高到15.03%和91.79%，鉛含量由25.87%降低到22.25%，采用 EF-1301能夠起到較好的銅鉛分離效果。因此，選取EF-1301作為鉛抑制劑進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 活性炭用量研究

試驗(yàn)條件：入選細(xì)度-0.074 mm占98.42%，EF-1301 500 g/t、Z-200 60 g/t、MIBC 40 g/t?；钚蕴坑昧繉?duì)浮選試驗(yàn)影響結(jié)果見圖3。

圖3 活性炭用量對(duì)浮選試驗(yàn)影響結(jié)果Fig.3 Effect results of activated carbon dosage on flotation test

圖3數(shù)據(jù)表明：隨著活性炭用量增加銅品位有上升趨勢(shì)，但銅回收率下降明顯，綜合來(lái)看當(dāng)活性炭用量為4 000 g/t時(shí)銅回收率及品位兼顧性更佳。此外，活性炭用量變化對(duì)鉛品位影響較小，當(dāng)活性炭用量為8 000 g/t時(shí)回收率可達(dá)97.61%，但活性炭用量為4 000 g/t時(shí)鉛回收率未明顯下降，綜合考慮活性炭用量以4 000 g/t為宜。

2.3 銅粗選EF-1301用量試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：入選細(xì)度-0.074 mm占98.42%，活性炭 4 000 g/t、Z-200 60 g/t、MIBC 40 g/t。銅粗選EF-1301用量對(duì)浮選指標(biāo)影響結(jié)果見圖4。

圖4 EF-1301用量對(duì)浮選指標(biāo)的影響結(jié)果Fig.4 Effect results of EF-1301 dosage on flotation indicators

圖4數(shù)據(jù)表明：隨著EF-1301用量的增加，銅粗精礦回收率逐漸降低，銅品位逐漸升高，鉛精礦品位無(wú)明顯波動(dòng)，鉛回收率呈上升趨勢(shì)。當(dāng)EF-1301用量達(dá)到600 g/t時(shí)銅、鉛精礦指標(biāo)均維持較高水平，繼續(xù)增加EF-1301用量對(duì)選別指標(biāo)影響較小。因此，粗選EF-1301用量以600 g/t為宜。

2.4 Z-200用量對(duì)浮選的影響

試驗(yàn)條件：入選細(xì)度-0.074 mm占98.42%，活性炭 4 000 g/t，EF-1301 600 g/t，MIBC 40 g/t。銅粗選Z-200用量對(duì)浮選試驗(yàn)影響結(jié)果見圖5。

圖5 Z-200用量對(duì)礦石浮選的影響試驗(yàn)結(jié)果Fig.5 Effect test results of Z-200 dosage on ore flotation

圖5數(shù)據(jù)表明：隨著Z-200用量的增加，銅粗精礦的銅品位逐漸降低，銅回收率明顯增加，鉛品位變化不明顯，鉛回收率略有下降但變化幅度較小。在粗選段獲得相對(duì)較高的銅品位，應(yīng)盡可能保證銅的回收率。因此，粗選Z-200用量以60 g/t為宜。

2.5 銅粗選起泡劑種類試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：入選細(xì)度-0.074 mm占98.42%，活性炭 4 000 g/t、Z-200 60 g/t、EF-1301 600 g/t。銅粗選起泡劑種類對(duì)浮選試驗(yàn)影響結(jié)果見表6。

表6 銅粗選起泡劑種類試驗(yàn)結(jié)果Tab.6 Test results of foaming agent type for copper rough concentration %

表6可得出：選用2#油和MIBC作為起泡劑，對(duì)銅精礦回收率影響較小。當(dāng)采用2#油做起泡劑時(shí)，銅精礦品位為13.37%，銅精礦含鉛24.33%，較MIBC銅精礦品位下降0.85%，但銅精礦含鉛上升2.00%，2#油作為銅鉛分離的起泡劑效果稍差，綜合考慮，MIBC作為浮選起泡劑較為適宜。

3 閉路試驗(yàn)

采用上述條件實(shí)驗(yàn)得出的藥劑制度進(jìn)行閉路試驗(yàn)研究。流程如圖6，選別指標(biāo)結(jié)果見表7。

圖6 閉路試驗(yàn)流程Fig.6 Closed circuit test flow

表7 閉路試驗(yàn)結(jié)果Tab.7 Closed circuit test results %

浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果表明：在最佳浮選藥劑制度下，獲得的銅精礦品位為22.38%、銅回收率88.24%，相較于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)，銅精礦品位為10.35%、銅回收率82.00%，銅礦品位、回收率分別提高了12.03%、6.24%；獲得的鉛精礦品位為68.42%、鉛回收率99.87%，較現(xiàn)場(chǎng)指標(biāo)，鉛精礦品位為62.00%、鉛回收率90.00%，鉛品位、回收率分別提高了6.42%、9.87%。試驗(yàn)獲得的鉛精礦品質(zhì)達(dá)到一級(jí)品，銅精礦品質(zhì)達(dá)到三級(jí)品，選用條件試驗(yàn)得出的藥劑制度銅鉛的分離效果明顯，可有效提高現(xiàn)場(chǎng)浮選指標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

1）青海某鉛鋅礦廠銅鉛混合精礦銅品位低、鉛品位高，主要目的礦物方鉛礦與硫化銅礦物表面性質(zhì)相近，抑鉛浮銅難度較大；物相分析及多元素分析顯示礦石組成復(fù)雜，屬典型的難分離銅鉛硫化礦；

2）試驗(yàn)結(jié)果表明青海某鉛鋅礦銅鉛混合精礦在活性炭用量4 000 g/t、EF-1301用量600 g/t、Z-200用量60 g/t、起泡劑選用MIBC用量為40 g/t的藥劑制度下應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)時(shí)，銅鉛分離浮選作業(yè)藥劑添加量穩(wěn)定、銅鉛分選系統(tǒng)平穩(wěn)；

3）在最佳藥劑制度下進(jìn)行浮選閉路試驗(yàn)，可獲得銅精礦品位為22.38%、銅回收率88.24%，鉛精礦品位為68.42%、鉛回收率99.87%，較現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)可提高銅精礦品位、銅回收率12.03%、6.24%，鉛精礦品位、鉛回收率提高6.24%、9.87%，取得了較好的銅鉛分選效果。