國外某難選金銅礦石浮選試驗(yàn)研究

魯新州

(煙臺(tái)恒邦化工助劑有限公司)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，銅礦資源被不斷開發(fā)利用，高品位、易選單一銅礦石越來越少，多金屬復(fù)雜低品位銅礦石越來越受到重視，如何提高礦石中各種有用礦物的綜合回收成為一個(gè)重要研究課題[1]。國外某硫化金銅礦石，其浮選現(xiàn)場采用多種藥劑組合用藥方式，然而當(dāng)各種藥劑比例失調(diào)后會(huì)對(duì)選礦指標(biāo)產(chǎn)生較大影響，同時(shí)現(xiàn)場使用大量石灰作為抑制劑，藥劑成本較高。鑒于此，本文進(jìn)行了浮選試驗(yàn)研究，以期獲得最佳工藝參數(shù)，優(yōu)化現(xiàn)場藥劑制度，提高回收率。

1 礦石性質(zhì)

1.1 化學(xué)成分

國外某硫化金銅礦石中銅礦物主要為黃銅礦，另含有微量黝銅礦。其他金屬礦物主要為黃鐵礦，微量閃鋅礦、磁鐵礦、方鉛礦、赤鐵礦、鈦鐵礦、褐鐵礦、磁黃鐵礦、硫鉍鉛礦、毒砂、稀土礦物等。脈石礦物以石英和斜長石為主，少量綠泥石、黑云母和方解石，微量榍石、重晶石、鐵白云石、磷灰石、金紅石、硅灰石、鋯石等。礦石化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

表1 礦石化學(xué)成分分析結(jié)果

由表1可知：礦石中有價(jià)元素主要是銅，品位為0.352 %，金、銀品位分別為0.36 g/t、2.04 g/t，達(dá)到綜合回收指標(biāo)要求，可考慮綜合回收。

1.2 銅物相分析

黃銅礦是礦石中最主要的銅礦物，也是選礦回收的目的礦物。黃銅礦主要呈他形粒狀及粒狀集合體分布在脈石礦物中，有的呈微細(xì)粒產(chǎn)出，有的呈脈狀分布；有時(shí)可見黃銅礦與黃鐵礦共生，少量呈細(xì)脈狀分布在黃鐵礦裂隙中；偶爾可見黃銅礦與黝銅礦、閃鋅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦等礦物共生。銅物相分析結(jié)果見表2。

表2 銅物相分析結(jié)果

1.3 金礦物嵌布特性

礦石中的金礦物主要為自然金，其次為銀金礦，另有微量銅金礦。自然金主要以包裹體形式分布在長石等脈石礦物中，少量被包裹在黃鐵礦中，其形狀主要為粒狀和矩形；有的自然金分布在黃銅礦與石英粒間；另有大量細(xì)粒金分布在石英、鉀長石裂隙中。該礦石特性造成金浮選回收難度大。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

為優(yōu)化藥劑制度，找到符合該礦石的最佳工藝參數(shù)，進(jìn)行了一系列條件試驗(yàn)，主要有磨礦細(xì)度、礦漿pH、捕收劑等。

2.1 磨礦細(xì)度

目的礦物的充分單體解離是礦石進(jìn)行有效分選的先決條件[2]，為此先進(jìn)行了磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)。在礦漿原始pH，捕收劑丁基黃藥用量30 g/t，起泡劑MIBC用量30 g/t的條件下，試驗(yàn)考察了磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

由圖2可知：隨著磨礦細(xì)度的提高，粗精礦銅、金品位均有下降趨勢，銅、金回收率先升高后趨于穩(wěn)定；在磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %時(shí)指標(biāo)較好，結(jié)合現(xiàn)場磨礦設(shè)備及磨礦細(xì)度，確定最優(yōu)磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %。

2.2 礦漿pH

硫化礦的堿性調(diào)整劑主要有石灰和碳酸鈉[3]，在銅的浮選中，礦漿pH一般為堿性；在金的浮選中，礦漿pH值一般在7.0～7.5。而對(duì)于銅的浮選，其礦漿pH范圍較廣，一般情況下石灰抑制金礦物，不利于金的回收。由于考慮到礦物中硫的影響，采用石灰作為調(diào)整劑。在磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %,粗、掃選捕收劑異丁基黃藥用量60 g/t、起泡劑MIBC用量60 g/t的條件下，進(jìn)行了礦漿 pH試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖3 礦漿 pH試驗(yàn)流程

圖4 礦漿 pH試驗(yàn)結(jié)果

由圖4可知：當(dāng)?shù)V漿pH值為9時(shí)，浮選指標(biāo)整體較好；再繼續(xù)提高礦漿pH，金回收率明顯下降。綜合考慮，后續(xù)條件試驗(yàn)礦漿pH值調(diào)至9(石灰用量1 500 g/t)。

2.3 捕收劑種類

浮選銅、金捕收劑種類較多，一般情況下采用常規(guī)的黃藥類藥劑都能達(dá)到較好的選礦效果[4-5]。為提高該礦石的浮選指標(biāo)，采用煙臺(tái)恒邦化工助劑有限公司生產(chǎn)的多種銅金高效捕收劑與現(xiàn)場藥劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。在磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %、石灰用量1 500 g/t(pH=9)，粗、掃選MIBC用量60 g/t的條件下，進(jìn)行捕收劑種類對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

圖5 捕收劑種類對(duì)比試驗(yàn)

由圖5可知：使用HB-421捕收劑時(shí)，銅、金的回收率有一定幅度提升；表明單一藥劑能代替現(xiàn)場的多種組合藥劑，且指標(biāo)較為穩(wěn)定，因此試驗(yàn)采用液體捕收劑HB-421。

在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了粗、掃選捕收劑用量試驗(yàn)，結(jié)果見圖6。

圖6 捕收劑用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖6可知：隨著捕收劑HB-421用量的增加，銅、金回收率有一定幅度的提高；當(dāng)捕收劑HB-421用量達(dá)到40 g/t時(shí)，再繼續(xù)增加其用量，銅、金回收率增加并不明顯。綜合考慮金屬品位，確定粗、掃選捕收劑HB-421用量為40 g/t。

2.4 最優(yōu)條件下開路試驗(yàn)

根據(jù)以上各條件試驗(yàn)，獲得了最優(yōu)條件，并按照接近現(xiàn)場的工藝流程進(jìn)行浮選試驗(yàn)。在一段磨礦細(xì)度-0.074 mm占65 %、二段磨礦細(xì)度-0.074 mm占95 %、石灰用量1 500 g/t(pH=9)、起泡劑 MIBC用量60 g/t、捕收劑HB-421用量50 g/t的條件下進(jìn)行開路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖7，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖7 開路試驗(yàn)流程

表3 開路試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知：在最優(yōu)條件下，開路試驗(yàn)?zāi)艿玫捷^為理想的選礦指標(biāo)。

2.5 現(xiàn)場小型對(duì)比試驗(yàn)

根據(jù)獲得的最佳條件，在現(xiàn)場進(jìn)行了小型驗(yàn)證試驗(yàn)，然后又進(jìn)行了為期30 d的工業(yè)試驗(yàn)。采用HB-421藥劑獲得的工業(yè)試驗(yàn)平均選礦指標(biāo)為：銅精礦Cu品位22.61 %，含Au 13.56 g/t；Cu壓濾回收率90.22 %，Au回收率56.25 %，分別高于現(xiàn)場藥劑制度銅、金回收率1.50百分點(diǎn)、2.70百分點(diǎn)。更加明顯的優(yōu)勢是調(diào)整劑石灰用量大大降低，采用HB-421作為捕收劑代替現(xiàn)場捕收劑，每處理1 t礦石，藥劑成本節(jié)約1.05元，每月可節(jié)約成本26 800余元。

3 結(jié) 論

1)通過小型浮選試驗(yàn)，優(yōu)化了藥劑制度，采用高效捕收劑HB-421代替現(xiàn)場組合用藥，工業(yè)試驗(yàn)獲得的銅、金回收率分別較現(xiàn)場藥劑制度銅、金回收率提高了1.50百分點(diǎn)和2.70百分點(diǎn)，取得了理想效果，穩(wěn)定了生產(chǎn)流程，節(jié)約了藥劑成本，每月可節(jié)約成本26 800余元，增加了經(jīng)濟(jì)效益。

2)HB-421是一種適應(yīng)性較強(qiáng)的復(fù)合類捕收劑，對(duì)銅和金的捕收性較好，能代替常規(guī)的選礦藥劑，其選擇性較好，能保證精礦品位，且使用方便，直接添加，簡化了藥劑制度，更利于操作。

3)低品位金銅礦石越來越受到重視，銅、金的綜合回收尤為重要，采用更加合理可行的浮選流程，篩選優(yōu)質(zhì)高效的選礦藥劑對(duì)其開發(fā)利用具有重要意義。