德興銅礦尾礦低堿度浮銅試驗研究

杜文平

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司德興銅礦）

作為日處理量超10萬t的大型銅礦山，德興銅礦每年流失在尾礦中的銅高達(dá)上萬噸。對尾礦中銅礦物進(jìn)行浮選回收，可防止有用資源的浪費，提高資源的利用率，延長礦山服務(wù)年限，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)及社會效益［1-2］。

現(xiàn)場尾礦中的主要銅礦物黃銅礦主要與黃鐵礦、脈石礦物連生體，少量黃銅礦以單體形式存在，且主要為微細(xì)粒，這些含銅礦物普遍可浮性較差，且與黃鐵礦分離難度大。為獲得合格的銅精礦，通常使用大劑量的石灰來抑制硫鐵礦，這就導(dǎo)致尾礦水的堿度太高，存在較大的環(huán)保隱患。針對上述問題，探索低堿度條件下實現(xiàn)銅礦物的有效回收意義重大。

1 礦 樣

1.1 試樣的成分分析

本研究以德興銅礦尾礦回收廠選二工段40 m3粗粒浮選機(jī)泡沫產(chǎn)品為試樣，該浮選機(jī)的給礦為泗洲選廠尾礦及部分碎礦車間除塵灰。試樣中的銅礦物主要為黃銅礦，其次為黝銅礦及銅藍(lán)，其他金屬礦物有黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、閃鋅礦等；脈石礦物主要有石英、長石、云母等。黃銅礦的含量約為0.30%，黝銅礦及銅藍(lán)的含量約為0.09%，黃鐵礦的含量約為7.30%，其他金屬礦物的含量都較低；脈石礦物總含量超過92%。試樣中約有90%的黃銅礦以連生體的形式存在，多數(shù)黃銅礦難以實現(xiàn)充分的單體解離。黃鐵礦主要以單體形式存在，其次是與銅礦物連生；黃鐵礦粒度相對較粗，主要分布在0.05～0.13 mm 粒級。試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1，銅物相分析結(jié)果見表2。

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從表1可以看出，試樣的銅品位為0.15%，硫含量為3.85%。

從表2 可以看出，試樣中的銅以硫化相為主，占95.43%，銅的氧化率僅為4.57%。

1.2 試樣中黃銅礦的粒度分布

試樣中黃銅礦在各粒級的分布率見表3。

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從表3 可以看出，試樣中的黃銅礦主要分布在0.043～0.015 mm粒級。

1.3 試樣中黃銅礦的嵌布特征

試樣中絕大多數(shù)黃銅礦與脈石礦物連生，主要以不規(guī)則狀嵌布于脈石礦物裂隙、粒間（圖1），或呈微細(xì)粒浸染于脈石礦物中（圖2），少量黃銅礦與黃鐵礦一同嵌布在脈石礦物中（圖3）。

工藝礦物學(xué)研究表明，試樣銅品位較低，銅礦物的嵌布粒度較細(xì)，大多以連生體形式存在；硫鐵礦含量和單體解離度均較高，是影響銅精礦品位提高的重要不利因素。

2 試驗結(jié)果與討論

現(xiàn)場對40 m3粗粒浮選機(jī)的泡沫產(chǎn)品進(jìn)行濃密—磨礦—1 粗1 掃2 精、中礦順序返回流程浮選，以回收其中的銅。試驗研究基于現(xiàn)場工藝流程進(jìn)行。

2.1 粗選條件試驗

粗選條件試驗采用1次粗選流程。

2.1.1 捕收劑種類試驗

捕收劑種類試驗的磨礦細(xì)度為-0.043 mm 占85%，起泡劑BK204 用量為21 g/t，捕收劑用量均為28 g/t，試驗結(jié)果見圖4。

從圖4 可以看出，以APIII為捕收劑情況下，粗精礦銅回收率最高，銅品位略低于AP，總體來說，選擇APIII 為捕收劑粗精礦指標(biāo)最好。因此，確定粗選采用APIII為銅捕收劑。

2.1.2 調(diào)整劑種類試驗

調(diào)整劑種類試驗的磨礦細(xì)度為-0.043 mm 占85%，APIII用量為28 g/t，BK204用量為21 g/t，試驗結(jié)果見圖5。

從圖5 可以看出，調(diào)整劑的添加可以一定程度上提高粗精礦的銅品位和銅回收率；以石灰和亞硫酸鈉為調(diào)整劑的粗精礦指標(biāo)較好，其中以石灰為調(diào)整劑比以亞硫酸鈉為調(diào)整劑的回收率略高，但品位略低。基于試驗以低堿度選銅為追求目標(biāo)，因此，后續(xù)試驗選擇亞硫酸鈉為調(diào)整劑。

有研究表明，亞硫酸鈉在銅硫分離中的作用可分為兩方面［3-5］：一方面，亞硫酸鈉具有擦洗清潔黃銅礦表面，使其活性提高的作用；另一方面，亞硫酸鈉可在黃鐵礦表面形成親水性亞硫酸鐵和氫氧化鐵沉淀，從而降低了黃鐵礦的可浮性，增強(qiáng)了黃銅礦與黃鐵礦的分選效果。

2.1.3 亞硫酸鈉用量試驗

亞硫酸鈉用量試驗的磨礦細(xì)度為-0.043 mm 占85%，APIII用量為28 g/t，BK204用量為21 g/t，試驗結(jié)果見圖6。

從圖6 可以看出，隨著亞硫酸鈉用量的增加，粗精礦銅品位提高，回收率先升后降。綜合考慮，確定粗選亞硫酸鈉用量為500 g/t。

2.1.4 磨礦細(xì)度試驗

磨礦細(xì)度試驗的亞硫酸鈉用量為500 g/t，APIII用量為 28 g/t，BK204 用量為 21 g/t，試驗結(jié)果見圖 7。

從圖7 可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，粗精礦銅品位先升后降，銅回收率上升。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-0.043 mm占85%。

2.2 精選條件試驗

精選條件試驗給礦為上述條件下的粗精礦，試驗采用2次精選流程。

2.2.1 抑制劑種類試驗

抑制劑種類試驗不添加其他藥劑，精選1所添加的抑制劑用量均為200 g/t，精選2 均為50 g/t，試驗結(jié)果見圖8。

從圖8 可以看出，2 次空白精選難以獲得銅品位合格的銅精礦；BK526、水玻璃+次氯酸鈉的添加，均可以獲得合格品位的銅精礦，但以BK526 為抑制劑的回收率顯著較高。因此，后續(xù)試驗采用BK526 為精選抑制劑。

2.2.2 BK526用量試驗

BK526精選1用量試驗結(jié)果見圖9。

從圖9 可以看出，隨著BK526 精選1 用量的增加，精礦銅品位先升后降，回收率下降。綜合考慮，確定BK526的用量為200 g/t。

2.3 閉路試驗

在條件試驗和開路試驗基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗，試驗流程見圖10，結(jié)果見表4。

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從表4可以看出，試樣采用1粗1掃2精、中礦順序返回流程處理，最終獲得了銅品位16.43%、銅回收率63.12%的銅精礦，較好地實現(xiàn)了試樣中銅礦物的低堿度回收［6］。

3 結(jié) 語

（1）德興銅礦尾礦回收廠選二工段40 m3粗粒浮選機(jī)泡沫產(chǎn)品中的銅礦物主要為黃銅礦，其次為黝銅礦及銅藍(lán)，黃銅礦含量約為0.30%，黝銅礦及銅藍(lán)含量約為0.09%；黃鐵礦含量高達(dá)7.30%。黃銅礦主要分布在0.043～0.015 mm 粒級，90%的黃銅礦以連生體的形式存在，多數(shù)難以充分單體解離。黃鐵礦主要以單體形式存在，粒度較粗，主要分布在0.05～0.13 mm 粒級。黃鐵礦是影響銅精礦品位提高的重要不利因素。

（2）試樣在磨礦細(xì)度為-0.043 mm 占85%的情況下，以亞硫酸鈉為抑制劑進(jìn)行1 粗1 掃2 精低堿度浮選，最終獲得了銅品位16.43%、銅回收率63.12%的銅精礦，較好地實現(xiàn)了試樣中銅礦物的低堿度回收。