福建某鋅精礦銅鉬綜合回收試驗研究

收稿日期：2024-01-11； 修回日期：2024-02-19

基金項目：福建省科技計劃項目（2017I1010）；廈門市留學(xué)人員科研項目（廈人社〔2022〕205號）

作者簡介：周生海（1979—），男，工程師，從事選礦廠管理與實踐工作；E-mail：shenghai.zhou@zijinmining.com

摘要：

福建某鋅選礦廠的鋅精礦含鋅47.33 %、含銅1.29 %、含鉬0.49 %，銅、鉬一直未得到有效回收。針對該鋅精礦，開展再磨脫藥—銅鉬混合浮選—銅鉬分離流程試驗研究，銅鉬混合浮選采用一粗兩掃三精—粗精礦再磨工藝流程，銅鉬分離采用一粗一掃四精工藝流程。全流程閉路試驗可得到含銅20.11 %、含金0.78 g/t、銅回收率65.9 %的銅精礦，含鉬39.49 %、含錸18.28 g/t、鉬回收率93.0 %的鉬精礦，以及含鋅49.53 %、鋅回收率99.0 %的鋅精礦，有效降低了鋅精礦中銅、鉬雜質(zhì)含量，同時得到了銅精礦和鉬精礦產(chǎn)品，實現(xiàn)了鋅、銅、鉬的高效分離。

關(guān)鍵詞：鋅精礦；再磨脫藥；混合浮選；銅鉬分離；綜合回收

中圖分類號：TD952????????? 文章編號：1001-1277（2024）06-0031-06

文獻標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20240607

引? 言

銅、鉬是中國戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源［1］，隨著新能源、光伏等領(lǐng)域的高速發(fā)展，銅、鉬的市場需求持續(xù)增加，價格一度攀升至歷史高點［2-3］。除銅、鉬礦床外，硫化鉛鋅礦床伴生的銅、鉬金屬也是重要的礦產(chǎn)資源［4-5］，伴生銅、鉬的回收應(yīng)得到更多關(guān)注。福建某鋅選礦廠生產(chǎn)的鋅精礦鋅品位大于45 %，但長期質(zhì)量跟蹤結(jié)果表明，鋅精礦含銅約1.29 %，含鉬約0.49 %。鋅精礦中的銅、鉬被用以抵消冶煉過程工藝能耗增加帶來的生產(chǎn)成本［6］，并未對二者進行計價，給礦山企業(yè)造成一定的經(jīng)濟損失。

為回收鋅精礦中伴生的銅、鉬，開展再磨脫藥—銅鉬混合浮選—銅鉬分離流程試驗研究。實現(xiàn)了從鋅精礦中回收銅、鉬的目的，為選礦廠工藝改造提供了技術(shù)依據(jù)，對資源高效利用和提升礦山企業(yè)經(jīng)濟效益具有重要意義。

1? 礦石性質(zhì)

1.1? 化學(xué)成分分析

試驗樣品為福建某鋅選礦廠鋅精礦，細度為-0.074 mm占比67.2 %。試樣化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

由表1可知：鋅精礦中含鋅47.33 %，含銅、鉬分別為1.29 %、0.49 %，是主要回收元素；金、錸品位較低，可附帶回收。

1.2? 物相分析

試樣中銅、鉬物相分析結(jié)果分別見表2、表3。

由表2、表3可知：試樣中銅以原生硫化銅為主，分布率為72.09 %；鉬以硫化鉬為主，分布率達到99.18 %。

1.3? 工藝礦物學(xué)分析

試樣中主要礦物組成分析結(jié)果見表4，銅礦物（包括黃銅礦、銅藍、藍輝銅礦、硫砷銅礦）及輝鉬礦的解離情況見表5。

由表4可知：試樣中除閃鋅礦（76.62 %）外，金屬礦物以黃鐵礦為主，相對含量為11.42 %;銅礦物和輝鉬礦的相對含量分別為2.88 %和0.99 %;非金屬礦物的相對含量較低。

由表5可知：試樣中銅礦物和輝鉬礦的單體解離度均不高，分布率分別為39.23 %和36.82 %。未完全解離礦物均主要與閃鋅礦連生。

2? 試驗結(jié)果與討論

在礦石性質(zhì)分析和前期探索試驗的基礎(chǔ)上，確認(rèn)采用銅鉬混合浮選—銅鉬分離流程開展試驗研究。

2.1? 銅鉬混合浮選試驗

含銅鋅精礦由抑硫浮鋅工藝流程選別產(chǎn)生，礦石表面吸附捕收劑，給銅鋅分離帶來不利影響。因此，采用磨礦輔以脫藥劑深度脫藥的方法開展試驗研究［7］。銅鉬混合浮選試驗流程見圖1。

2.1.1? 磨礦細度試驗

工藝礦物學(xué)分析結(jié)果表明，鋅精礦中銅礦物和輝鉬礦的單體解離度不高，需要提高磨礦細度以進一步解離。在以活性炭+硫化鈉（1 000 g/t+1 000 g/t）作脫藥劑、硫酸鋅+亞硫酸鈉（3 000 g/t+3 000 g/t）作抑制劑、Z-200（20 g/t）作捕收劑條件下，開展磨礦細度試驗。試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見圖2。

由圖2可知：磨礦細度對銅回收效果影響較大。磨礦細度提高，粗精礦產(chǎn)率降低，銅回收率呈先增后降趨勢，鉬回收率下降較小，銅、鉬品位均呈升高趨勢。綜合考慮，確定磨礦細度為-0.074 mm占比78.8 %。

2.1.2? 脫藥劑用量試驗

活性炭具有豐富的微孔結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，可有效吸附礦漿中殘留藥劑［8］?；钚蕴颗浜狭蚧c使用脫藥效果更佳，且硫化鈉在適當(dāng)用量下可以降低浮選體系中銅離子的影響［9-10］。在磨礦細度-0.074 mm占比78.8 %、硫酸鋅+亞硫酸鈉（3 000 g/t+3 000 g/t）作抑制劑、Z-200（20 g/t）作捕收劑條件下，開展脫藥劑用量試驗。試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見圖3。

由圖3可知：活性炭用量的增加對回收銅有一定的負面影響；隨著硫化鈉用量的增加，粗精礦銅回收率呈先增后降趨勢。綜合考慮，確定活性炭+硫化鈉用量為1 000 g/t+2 000 g/t。

2.1.3? 抑制劑用量試驗

硫酸鋅+亞硫酸鈉是常用的鋅組合抑制劑。在磨礦細度-0.074 mm占比78.8 %、活性炭+硫化鈉（1 000 g/t+2 000 g/t）作脫藥劑、Z-200（20 g/t）作捕收劑條件下，開展抑制劑用量試驗。試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見圖4。

由圖4可知：隨著抑制劑硫酸鋅+亞硫酸鈉用量的增加，粗精礦產(chǎn)率逐漸降低，銅回收率和銅品位均呈先增后降趨勢，鉬品位逐漸升高。綜合分析，硫酸鋅+亞硫酸鈉用量確定為4 000 g/t+4 000 g/t。

2.1.4? 捕收劑種類及用量試驗

在抑鋅浮銅時，常采用捕收能力較弱、選擇性較好的捕收劑，如短鏈黃藥（乙基黃藥、異丙基黃藥等）、黑藥類（丁銨黑藥）、硫胺脂類（Z-200）、硫氮類等［11］。在磨礦細度-0.074 mm占比78.8 %、活性炭+硫化鈉（1 000 g/t+2 000 g/t）作脫藥劑、硫酸鋅+亞硫酸鈉（4 000 g/t+4 000 g/t）作抑制劑條件下，開展捕收劑種類及用量試驗。試驗流程見圖1，試驗結(jié)果見表6。

由表6可知：隨著Z-200用量的增加，粗精礦產(chǎn)率逐漸增大，銅回收率先顯著提升后降低；乙基黃藥用量為50 g/t與Z-200用量為20 g/t和30 g/t時的銅回收率相當(dāng)，但產(chǎn)率偏大，銅品位偏低；Z-200與煤油組合使用時，由于煤油的消泡作用，粗精礦產(chǎn)率有所降低，銅回收率也相應(yīng)降低。綜合考慮，選擇Z-200作捕收劑，用量為20 g/t。

2.1.5? 粗精礦再磨細度試驗

為提升精礦品質(zhì)，開展一粗兩掃三精開路流程粗精礦再磨細度試驗。試驗流程見圖5，試驗結(jié)果見表7。

由表7可知：粗精礦再磨可顯著提升精礦品質(zhì)，降低鋅損失。當(dāng)再磨細度-0.038 mm占比達到95.8 %時，精礦中的鉬品位低于中礦1，原因可能是磨礦細度太細，微細粒輝鉬礦沒有得到有效上浮。因此，粗精礦再磨細度確定為-0.038 mm占比90.2 %。

2.1.6? 銅鉬混合浮選閉路試驗

在上述試驗的基礎(chǔ)上，開展銅鉬混合浮選閉路試驗。試驗流程見圖6，試驗結(jié)果見表8。

由表8可知：采用一粗兩掃三精—粗精礦再磨工藝流程，銅鉬混合浮選閉路試驗可以獲得含銅16.53 %、銅回收率68.9 %、含鉬8.69 %、鉬回收率97.3 %的銅鉬混合粗精礦，鋅精礦中銅、鉬品位分別降低至0.43 %和0.014 %，鋅品位提升至49.58 %。

2.2? 銅鉬分離試驗

2.2.1? 硫化鈉用量試驗

硫化鈉（Na2S）是常用的黃銅礦抑制劑，Na2S水解生成的HS-會吸附于黃銅礦表面并形成親水性薄膜，從而降低其可浮性［12］。以銅鉬混合精礦為原料，考察硫化鈉用量對銅鉬分離的影響。試驗流程見圖7，試驗結(jié)果見表9。

由表9可知：隨著硫化鈉用量的增加，鉬粗精礦中銅品位顯著降低后趨于平緩;且硫化鈉用量大于20 kg/t會增大鉬的損失。因此，硫化鈉用量確定為20 kg/t。

2.2.2? 閉路試驗

在上述開路試驗基礎(chǔ)上，開展一粗一掃四精的銅鉬分離閉路試驗。試驗流程見圖8，試驗結(jié)果見表10。

由表10可知：采用一粗一掃四精工藝流程，閉路試驗可以獲得含鉬42.34 %、鉬作業(yè)回收率95.7 %的鉬精礦，以及含銅20.49 %、銅作業(yè)回收率99.7 %的銅精礦，實現(xiàn)銅、鉬有效分離。

2.3? 全流程閉路試驗

在上述試驗的基礎(chǔ)上，開展全流程閉路試驗。試驗流程見圖9，試驗結(jié)果見表11。

由表11可知：采用一粗兩掃三精—粗精礦再磨的銅鉬混合浮選工藝，以及一粗一掃四精的銅鉬分離工藝，最終可以得到含銅20.11 %、銅回收率65.9 %、含金0.78 g/t的銅精礦，含鉬39.49 %、鉬回收率93.0 %、含錸18.28 g/t的鉬精礦，以及含鋅49.53 %、鋅回收率99.0 %的鋅精礦。

試驗不僅降低了鋅精礦中銅、鉬雜質(zhì)含量，同時得到了銅精礦和鉬精礦，實現(xiàn)了鋅、銅、鉬的有效分離。

3? 結(jié)? 論

1）福建某鋅精礦含鋅47.33 %，含銅和鉬分別為1.29 %和0.49 %。在工藝礦物學(xué)的基礎(chǔ)上，開展再磨脫藥—銅鉬混合浮選—銅鉬分離流程試驗研究，以提高鋅精礦品質(zhì)，同時回收銅、鉬。

2）銅鉬混合浮選試驗結(jié)果表明，采用一粗兩掃三精—粗精礦再磨工藝流程，可以獲得含銅16.53 %、銅回收率68.9 %、含鉬8.69 %、鉬回收率97.3 %的銅鉬混合精礦，鋅精礦中銅、鉬品位分別降低至0.43 %和0.014 %，鋅品位提升至49.58 %。

3）銅鉬分離試驗結(jié)果表明，采用一粗一掃四精工藝流程，可以獲得含鉬42.34 %、鉬作業(yè)回收率95.7 %、含銅0.22 %、含鋅2.11 %的鉬精礦，以及含銅20.49 %、銅作業(yè)回收率99.7 %、含鉬0.46 %、含鋅10.36 %的銅精礦。

4）采用再磨脫藥—銅鉬混合浮選—銅鉬分離工藝流程，全流程閉路試驗最終可以得到含銅20.11 %、銅回收率65.9 %、含金0.78 g/t的銅精礦，含鉬39.49 %、鉬回收率93.0 %、含錸18.28 g/t的鉬精礦，以及含鋅49.53 %、鋅回收率99.0 %的鋅精礦，不僅有效降低了鋅精礦中銅、鉬雜質(zhì)含量，同時得到了銅精礦和鉬精礦，實現(xiàn)了鋅、銅、鉬的有效分離。

［參 考 文 獻］

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Experimental study on copper-molybdenum comprehensive

recovery from a zinc concentrate in Fujian

Zhou Shenghai

（Zijin Mining Group Co.，Ltd.）

Abstract：The zinc concentrate of a zinc beneficiation plant in Fujian contains 47.33 % zinc，1.29 % copper，and 0.49 % molybdenum，with copper and molybdenum not effectively recovered.For this zinc concentrate，experimental research was conducted using a regrinding and agent removal-copper and molybdenum mixed flotation-copper and molybdenum separation process.The copper and molybdenum mixed flotation process employed a roughing stage，two scavenging stages，and three cleaning stages，followed by regrinding of the roughing concentrate，while the copper and molybdenum separation process included a roughing stage，a scavenging stage，and four cleaning stages.The closed-circuit test of the entire process yielded a copper concentrate containing 20.11 % copper and 0.78 g/t gold，with a? copper recovery rate of 65.9 %;a molybdenum concentrate containing 39.49 % molybdenum and 18.28 g/t rhenium，with a molybdenum? recovery rate of 93.0 %;and a zinc concentrate containing 49.53 % zinc，with a recovery rate of 99.0 %.This effectively reduced the impurities of copper and molybdenum in the zinc concentrate，while obtaining high-quality copper and molybdenum concentrates，achieving efficient separation of zinc，copper，and molybdenum.

Keywords：zinc concentrate;regrinding and agent removal;mixed flotation;copper and molybdenum separation;comprehensive recovery