铅精矿中铜综合回收试验及工业实践.pdf

第6 2 卷第2 期 2010 年5 月 有色金属 N o n f e m o l l sM e t a l s V 0 1 ．6 2 ．N o ．2 M a y2010 铅精矿中铜综合回收试验及工业实践 罗科华1 ，赵志强1 ，贺政1 ，周长银2 1 ．北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京10 0 0 4 4 ； 2 ．南京银茂铅锌矿业有限公司，南京2 1 0 0 3 3 摘要针对南京某铅锌硫化矿选厂生产的含铜铅精矿铅高铜低、铜矿物组成复杂等特点。应用新型、无毒、高效选矿药剂， 在小型试验研究的基楚上，进行铅精矿中铜综合回收的工业实践。工业试验在废水全部同用的前提下，实现了铜精矿铜品位 3 0 ．3 3 ％。含铅7 ．8 9 ％，铜回收率6 6 ．0 8 ％，铅精矿铅同收率9 9 ．5 8 ％的较好指标。 关键词选矿工程；铜铅分离；浮选；铅精矿；铜精矿；工业实践 中图分类号T D 9 5 2 ；T D 9 2 3文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 1 0 0 2 0 0 7 9 0 4 我国已发现的大多数铅锌硫化矿中，均不同程 度含铜，但目前大部分该类矿山没有进行铜的综合 回收。这部分铜富集到铅、锌精矿中，在冶炼中无法 回收，造成了铜资源的大量浪费。 南京某铅锌矿选厂处理的矿石为高硫铅锌矿， 年产出铅精矿2 ．1 万t ，铅精矿铅品位5 8 ％左右、含 铜2 ％左右。为提高矿山资源的综合利用率，减少 有价元素的浪费，有效回收含铜铅精矿中的铜，为矿 山创造新的经济增长点，提高矿山的综合效益，进行 了含铜铅精矿中铜综合回收的试验研究并在生产中 实际应用，取得了较好的社会经济效益。 1矿石性质 含铜铅精矿的矿物组成较复杂，主要成分为方 铅矿。其中铅矿物有方铅矿、硫锑铅矿等，铜矿物主 要为黄铜矿，其次为锌锑黝铜矿、砷黝铜矿，锌矿物 有闪锌矿等，硫矿物主要为黄铁矿，银矿物主要为银 黝铜矿、硫锑铜银矿，其次为辉银矿，砷矿物为毒砂。 脉石矿物主要为自云石、方解石、长石、石英等。含 铜铅精矿化学成分见表1 。含铜铅精矿中铜、铅矿 物的解离度为8 5 ％。 表l 含铜铅精矿多元素分析结果 T a b l e1M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fC u - c o n t a i n i n gP b c o n c e n t r a t e 成分 C uP bz nF eA u l ’ A g SA s S i 0 2A 1 2 0 3 C a O M g O 含量／％ 2 ．7 15 8 ．5 74 ．0 41 1 ．1 93 ．0 03 9 5 12 0 ．9 20 ．4 20 ．1 90 ．0 50 ．3 20 ．0 6 6 1 A u 和A g 的含量单位为g ／t 。 2 试验结果与讨论 铜铅分离一直是国内外矿物分选研究中的一大 难题，目前工业上均使用重铬酸盐和氰化物等剧毒 药剂，严重污染环境。针对该含铜铅精矿中铜铅比 过小、铜品位偏低 2 ％左右 、铜矿物组成复杂且携 带药剂总量大等特点，应用新型、高效、无毒的铅抑 制剂P M A 和铜活化剂Y C ，结合高选择性铜捕收剂 B K 9 0 1 ，在高效综合回收含铜铅精矿中铜的同时，实 收稿日期2 0 0 9 0 6 2 3 基金项目国家“十一五”科技支撑计划资助项目 2 0 0 8 B A B 3 9 8 0 2 作者简介罗科华 1 9 7 9 一 ，男，湖南新邵县人，工程师，硕士，主要 从事矿物加工与工艺矿物学等方面的研究。 现了选矿废水全部回用。 试验中给矿为含铜铅精矿泡沫经浓密至7 0 ％ 后，加清水调节浓度至3 0 ％的矿浆。浮选药剂有活 性炭、P M A 、Y C 和B K 9 0 1 。试验流程为一次粗选。 2 ．1 再磨细度试验 再磨是矿物分离工艺中的有效手段，通过再磨， 既可以使需要分离的矿物充分解离，又可以达到脱 药的目的。再磨细度试验条件活性炭用量为 8 0 0 r , ／t ，P M A 用量为5 0 0 0 9 ／t ，Y C 用量为3 0 0 0 9 ／t ， B K 9 0 1 用量为5 9 ／t 。试验结果见表2 ，表2 结果表 明，如对含铜铅精矿进行再磨会造成铅过磨，恶化浮 选指标，故对含铜铅精矿无需再磨而直接进行铜综 合回收。 万方数据 8 0 有色金属第6 2 卷 2 ．2 活性炭用量试验 活性炭是矿物分离工艺中常用且有效的脱药 剂。含铜铅精矿中携带有大量的药剂，这些药剂 尤其是铅捕收剂 脱除是否彻底，关系到铜铅是否 能够顺利分离，是整个分离过程中的关键。活性炭 用量试验条件P M A 用量为5 0 0 0 9 ／t ，Y C 用量为 3 0 0 0 9 ／t ，B K 9 0 1 用量为5 9 ／t 。试验结果见表3 ，随着 活性炭用量的增加，铜精矿铜品位上升、含铅降低， 但铜的回收率呈下降趋势。综合考虑铜精矿的品位 与回收率，活性炭用量宜选用1 0 0 0 9 ／t 。 表3 活性炭用量试验结果 T a b l e3R e s u l t so fa c t i v a t e dC a r b o nd o s e st e s t 2 ．3 其他条件试验 P M A 、Y C 和B K 9 0 1 分别是分离过程中的铅抑 制剂、铜活化剂和铜捕收剂，分别对它们进行了用量 条件试验，试验结果表明，一次粗选时P M A 的合适 用量为6 0 0 0 } g ／t 、Y C 的合适用量为4 0 0 0 9 ／t 、B K 9 0 1 的合适用量为2 0 9 ／t 。 2 ．4 回水闭路流程试验 根据上述条件试验，在较佳条件开路试验的基 础上进行了闭路试验研究。以含铜铅精矿泡沫经浓 密至7 0 ％后加本分离过程中的废水调节浓度至 3 0 ％的矿浆为给矿，进行回水闭路流程试验，试验过 程中1 0 0 ％使用回水。闭路试验流程见图1 ，试验结 果见表4 。试验结果表明，分离过程中使用回水，可 在大幅降低药剂用量的同时，获得较好的分离指标。 表4 闭路试验结果 T a b l e4R e s u l t so fc l o s e d ．c i r c u i tt e s t 万方数据 第2 期罗科华等铅精矿中铜综合同收试验及工业实践 8 1 ■糟r 图1闭路试验流程图 F i g ．1 F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tf l o t a t i o nt e s t 3工业实践 3 ．1 工艺及设备 根据小型试验研究结果，对选厂进行了含铜铅 精矿铜综合回收工艺的技术改造，改造后铜综合回 收系统设备形象联系如图2 所示，主要设备明细见 表5 ，系统的设计处理量为3 t ／h 。 工业试验药剂制度采用如图3 小型闭路试验中 所确定的药剂制度。工艺流程如图2 所示，含铜铅 精矿经浓密至浓度6 5 ％左右之后，进入缓冲搅拌桶 搅拌脱药 为保证生产的连续性，设立两个缓冲搅 拌桶交替使用 。矿浆经脱药后进入调浆搅拌桶， 在调浆搅拌桶中加入本系统的回水调节浓度至 3 0 ％后进入浮选系统。浮选作业为一粗三精三扫， 浮选获得的铜精矿和铅精矿分别经浓密和过滤后进 入精矿仓。铜精矿和铅精矿的浓密溢流水及过滤水 进入本系统循环水池，供本系统调浆和浮选用。含 铜铅精矿浓密溢流水仍去回水处理站，进人选厂大 系统。 图2 设备联系 F i g ．2 C o n n e c t i o no fm a j o re q u i p m e n t s 3 ．2工业指标 应用以上工艺流程及药剂制度，工业试验连续 运行2 1 个班的累计指标如表6 所示。铜精矿铜品 位3 0 ．3 3 ％，含铅7 ．8 9 ％，铜回收率6 6 ．0 8 ％，铅精矿 铅回收率9 9 ．5 8 ％。该工艺指标稳定，操作简单，选 厂已应用此工艺稳定生产。 3 ．3 产品分析 ．铜精矿和铅精矿的主要化学成分见表7 。因铜 的主要矿物有锌锑黝铜矿和砷黝铜矿，所以铜精矿 中的锑和砷含量不可避免的有所偏高。 万方数据 8 2 有色金属第6 2 卷 表5 主要设备明细 T a b l e5D e t a i l so fm a j o re q u i p m e n t s 揣抖 缓冲脱药搅拌桶妒2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 ．0 ． 交替使用 现仟 调浆搅拌桶X B 一1 5 0 0 5 ．5 2 串联 浓密 脱水 含铜铅精矿 铜精矿 浓密机 浓密机 陶瓷过滤机 N Z 一1 2 N Z 一6 2 m 2 6 ．0 3 ．O 1 1 ．0 铅精矿 陶鎏耋鬈机N 。Z - 。1 5 蠹名 表6 工业试验统计指标 T a b l e6S t a t i s t i c sr e s u l t so fi n d u s t r i a lp r a c t i c e 墨茎 曼 垒 垒g 垒 鱼 Q坚g Q 俘％ 纂蔫；3 ∽0 ．3 。3 ，7 。．．8 。9 恐鬈鬻1 嚣篙端 篡笺燃 1 A u 和A g 的含量单位为s ／t 。 4结论 该铅精矿中铜综合回收工艺采用含铜铅精矿泡 沫浓密一缓冲脱药调浆一粗三精三扫流程，应用新 型、高效、无毒药剂P M A 和Y C ，在废水全部回用的 参考文献 [ 1 ] 艾光华， [ 2 ] 胡熙庚． [ 3 ] 胡为柏． [ 4 ] 许时． 前提下，获得了铜精矿铜品位3 0 ．3 3 ％、含铅 7 ．8 9 ％、铜回收率6 6 ．0 8 ％，铅精矿铅品位5 8 ．6 2 ％、 铅回收率9 9 ．5 8 ％的较好工业指标。该工艺易于操 作，指标稳定，在进行资源综合利用的同时实现了废 水废渣的零排放，经济、社会、环境效益显著。 朱易春，魏宗武．组合抑制剂在铜铅分离浮选中的试验研究[ J ] ．南方冶金，2 0 0 5 ， 3 3 0 3 2 有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 9 2 2 5 4 2 6 0 ． 浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 9 7 8 9 1 0 0 ． 矿石可选性研究 第2 版 [ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 0 6 1 2 0 1 3 5 ． L a b o r a t o r yT e s ta n dI n d u s t r i a lP r a c t i c eo fC o m p r e h e n s i v eR e c o v e r yo fC o p p e rf r o mL e a dC o n c e n t r a t e L U OI C e ．h u a l 。Z H A OZ h i q i a n 9 1 ，H EZ h e n 9 1 ，Z H O UC h a n g - y i n 2 1 ．S t a t eK e yL a b o r a t o r yo f M i n e r a lP r o c e s s i n g ，B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo f M i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 0 4 4 ，C h i n a ； 2 Ⅳn 研增H 肌‘∞厶副名i 耽肘交罐；‰t 厶d ，N a n j i n g 2 1 0 0 3 3 ，∞讥8 B a s e do nt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h eC u c o n t a i n i n gP b c o n c e n t r a t ef r o mam i n e r a lp r o c e s s i n gp l a n tf o r1 c a d ．a n d z i n c - s u l f i d eo r ei nN a n j i n g ，w h i c hi sh i g hi nP b c o n t e n t ，l o wi nC u c o n t e n ta n dh a sac o m p l e xa s s o c i a t i o no fc o p p e r m i n e r a l s ，t h ep r o c e s so fs e p a r a t i n gc o p p e rf r o ml e a di si n v e s t i g a t e db yu s i n gn o v e l ，h i g h e f f i c i e n ta n dl o wt o x i c i t y f l o t a t i o nr e a g e n t s ．I n d u s t r i a lp r a c t i c ei sc a r r i e do u ta f t e rt h esuccesso fl a b o r a t o r yt e s t ．W i t hac o m p l e t er e u s a g eo f t h ep r o c e s sw a t e r ，aC u c o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g3 0 ．3 3 ％C ua n d7 ．8 9 ％P bi so b t a i n e dw i t ht h eC u - r e c o v e r y 6 6 ．0 8 ％，w h i l et h eP b r e c o v e r yi nt h eP b - c o n c e n t r a t ei s9 9 ．5 8 ％． K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n g ；P b C us e p a r a t i o n ；f l o a t a t i o n ；l e a dc o n c e n t r a t e ；c o p p e rc o n c e n t r a t e ； c o m m e r c i a lp r a c t i c e 万方数据