刚果(金)某含炭质板岩铜矿选矿试验研究.pdf

8 2 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 2 0 ．0 6 ．0 1 5 刚果 金 某含炭质板岩铜矿选矿试验研究 王 宇 中色卢安夏铜业有限公司，赞比亚卢安夏市9 9 9 1 3 4 摘要随着采场开采深度的增加，硫化铜原矿中炭质板岩含量上升，给选矿指标造成不利影响。针对这一情况，采取 了含炭质板岩代表性矿样展开了选矿试验研究，结果发现，在磨矿细度为一0 ．0 7 4I n m 占6 5 ％的条件下，采用预先脱炭流程， 并以丁铵黑药、异丁基黄药和戊基黄药的组合作为捕收剂，可以取得良好的试验结果。同时小试研究结果很好地指导了生产 工艺的改进，使实际生产铜回收率较改进前提高了8 个百分点，大幅提高了公司的经济效益。 关键词硫化铜；炭质板岩；浮选；组合药剂 中图分类号T D 9 5 2文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 2 0 0 60 0 8 2 0 3 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nB e n e f i c i a t i o no fC a r b o n a c e o u sS l a t e C o p p e rO r ei nC o n g o K i n s h a s a W - A N Gl 么 C N M CL u ’a n x i aC o P p e rC o ．，L t d ，L u ’a n x i a9 9 9 1 3 4 ，Z a m b i a A b s t r a c t W i t ht h ei n c r e a s eo fm i n i n gd e p t h ，t h ec o n t e n to fc a r b o n a c e o u ss l a t ei nt h ec o p p e rs u l f i d e o r ei n c r e a s e s ，w h i c hh a san e g a t i v ei m p a c to nt h em i n e r a lp r o c e s s i n gi n d i c a t o r s ．I nv i e wo ft h i ss i t u a t i o n ， t h em i n e r a lp r o c e s s i n gt e s tw a sc a r r i e do u tw i t hr e p r e s e n t a t i v es a m p l e so fc a r b o n a c e o u ss l a t e ．T h er e s u l t s s h o wt h a tu n d e rt h ec o n d i t i o no f6 5 ％一0 ．0 7 4m m ，a d o p t i n gt h ep r o c e s so fr e m o v i n gc a r b o ni na d v a n c ea n d u s i n gt h ec o m b i n a t i o no fa m m o n i u md i h y d r o c a r b y ld i t h i o p h o s p h a t e ，i s o b u t y lx a n t h a t ea n da m y lx a n t h a t ea s c o l l e c t o r s ，s a t i s f a c t o r yt e s tr e s u l t sc a nb ea c h i e v e d ．A tt h es a m et i m e ，t h er e s u l t so ft h ep i l o ts t u d yg u i d e t h ei m p r o v e m e n to ft h e p r o d u c t i o np r o c e s sw e l l ，a n dm a k et h e a c t u a l p r o d u c t i o no fc o p p e rr e c o v e r y i n c r e a s e db y8 p e r c e n t a g ep o i n t sc o m p a r e dw i t ht h ep r e m i s e o f i m p r o v e m e n t ，g r e a t l yi m p r o v i n gt h e c o m p a n y ’Se c o n o m i cb e n e f i t s ． K e yw o r d s c o p p e rs u l p h i d e ；c a r b o n a c e o u ss l a t e ；f l o t a t i o n ；c o m b i n e dr e a g e n t 铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛 地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业 等领域[ 1 ] 。随着我国经济不断发展，铜的需求量也 是逐年提高，目前我国铜消费量已超世界铜产量的 5 0 ％，是最大的铜消费国，但受我国铜资源赋存条 件、品质等因素影响，铜资源形势严峻[ 2 。3 ] 。因此，积 极推进矿业走出去及努力提高矿产资源回收利用， 有重大意义。 刚果 金 某矿业公司位于加丹加省南部加丹加 高原，与赞比亚铜带省接壤。公司矿区主要由四个 矿体组成，其中一号矿体以硫化铜矿为主，自2 0 1 8 年2 月以来，随着采掘的深入，原矿中炭质板岩的含 量明显增加，造成选矿生产指标出现异常波动。据 最新的探矿数据显示，该矿体炭质板岩量占矿体总 量近三分之二，且超过6 0 ％的硫化铜矿赋存其中。 由于炭质板岩是一种含大量分散炭化有机质的页 岩，性脆且粒度细[ 4 ] 。因此，在选矿过程中极易过 磨，且消耗大量浮选药剂，造成精矿品质差，选矿回 收率低等情况出现，进而影响浮选生产指标。为降 低炭质板岩对浮选生产的影响，提高铜的选矿回收 率，对该矿石进行了相关选矿试验研究。 1 矿石性质 对原矿进行了主要化学成分分析和铜的化学物 收稿日期2 0 2 0 一O l 一0 3 作者简介王宇 1 9 8 5 一 ，男，学士，工程师，主要从事现场生产管理及工艺研究工作。 万方数据 2 0 2 0 年第6 期王宇刚果 金 某含炭质板岩铜矿选矿试验研究 8 3 相分析，分析结果分别见表1 、表2 。由表1 结果可 知，原矿中可回收的有用组分主要是C u 和C o ，其含 量分别为2 ．7 3 ％和0 ．1 6 ％，P b 、Z n 等其他金属元素 表l T a b l e1 含量比较低，尚未达到回收利用价值。表2 结果表明， 铜矿物主要以硫化铜形式存在，且含量达8 0 ．5 9 ％，碳 含量为7 ．5 8 ％。 原矿主要化学成分分析结果 R e s u l t so fm a i nc h e m i c a lc o m p o s i t i o na n a l y s i so fo r es a m p l e ／％ 2 试验结果及讨论 实际生产过程中，该碳质板岩铜矿在浮选过程 中存在以下行为1 浮选槽内矿化泡沫量很少，不能 形成稳定的可刮出泡沫层；2 炭质细颗粒物吸附大 量浮选药剂，造成药剂消耗量大；3 由于矿化泡沫不 足，引起尾矿品位升高，回收率降低；4 大量炭质颗 粒物容易上浮，混入铜精矿，造成精矿品位下降。为 了提高公司经济效益，想办法提高铜的选矿回收率， 减少药剂消耗，降低生产成本，成为本次试验研究的 重点。 2 ．1 磨矿细度试验 为考察入磨粒度对浮选效果的影响，进行了磨矿 细度试验，试验流程见图1 ，试验结果见表3 。由表3 结果可知，随着磨矿细度提高，铜粗精矿和铜中矿产 率增加，铜品位逐渐降低，铜回收率亦呈下降趋势。 当磨矿细度为一0 ．0 7 4m m 占5 5 ％时，由于铜矿物单 体解离度不够，尾矿铜品位偏高，精矿铜回收率较低。 因此，确定粗选磨矿细度为一o ．0 7 4m m 占6 5 ％。 药剂用量单位g ／t 原矿 搅拌、浮选时间单位r a i n 黄药1 0 0 铜中矿尾矿 图1 磨矿细度试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n d i n g f i n e n e s st e s t s 铜粗精矿 1 8 ．2 3 铜中矿 1 6 ．6 5 尾矿 6 5 ．1 2 原矿 i 0 0 ．02 ．7 41 0 0 ．0 2 ．2 药剂制度试验 对捕收剂丁铵黑药、异丁基黄药、戊基黄药进 行不同用量的组合试验，试验流程见图2 A ；另在 图2 A 基础上，以煤油和松醇油进行预先脱炭[ 5 ] ， 对比试验流程见图2 B ，试验结果见表4 。从表 4 结果可见，以丁铵黑药、异丁基黄药、戊基黄药 为组合的混合捕收剂，有利于铜回收，选别指标较 其他药剂组合情况好。进行预先脱炭处理后，更 利于铜回收率的提升，原因在于减少了炭质物对 药剂的吸附作用，利于浮选过程中形成稳定的泡 沫层，在试验过程中，浮选泡沫层的变化也证明了 这一观点。 2 ．3 生产验证试验 在实际生产过程中，控制磨矿细度在一0 ．0 7 4m m 粒级占6 5 ％，以煤油和松醇油进行预脱炭处理，采用 丁铵黑药、异丁基黄药、戊基黄药组合作为捕收剂， 进行试生产。同时，采场对含铜炭质板岩硫化矿集 ％毗 垤{ ；j果舱结舱验n 试蜡 度m细m 耵洮 b{ 8R表瞄 万方数据 8 4 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 中采取出矿。自2 0 1 8 年5 月起，经过四个月的连续 生产，铜回收率指标较调整前提升明显，调整前后的 生产指标见表5 。由表5 结果可知，以试验为基础进 行的选矿工艺调整，有效提升了选矿铜回收率指标， 原矿 铜中矿 尾矿 戊基黄药 加权平均统计结果为铜回收率提升达7 ．9 6 个百分 点，铜精矿品位降低2 ．3 个百分点。由于铜精矿品 位满足公司焙烧生产的要求，因此，总体上通过工艺 调整，有效提升了公司的经济效益。 原矿 铜中矿 尾矿 A B 图2 药剂制度试验流程 F i g ．2 F l o w s h e e to fr e a g e n ts y s t e mt e s t s 表4药剂制度试验结果 T a b l e4R e s u l t so fo fr e a g e n ts y s t e mt e s t s 、异丁基黄药 丁基黄药戊基黄药 表5调整前后生产指标对比 T a b l e5 C o m p a r i s o no fp r o d u c t i o n i n d i c a t o r sb e f o r ea n da f t e ra d ju s t m e n t／％ 、。。士匕士二 调整前调整后 o ””8 ”、 1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月 铜品位 2 3 ．7 7 2 3 ．4 5 2 2 ．5 6 2 2 ．7 32 l _ 0 52 0 ．5 3 2 0 ．0 01 9 ．9 6 铜回收率7 5 ．8 27 5 ．3 6 7 3 ．1 8 7 4 ．0 5 7 9 ．6 3 8 0 ．5 5 8 3 ．Z 5 8 4 ．3 2 3结论 1 含铜炭质板岩硫化矿在浮选过程中，受炭质 细粒物的影响，会大量吸附浮选药剂，引起铜矿物与 捕收剂接触不足，造成有用矿物浮选泡沫少且易破 碎，降低选矿回收率。同时，由于炭质物吸附药剂后 可浮性变好，混入硫化铜精矿引起精矿品位下降。 2 通过控制磨矿细度一0 ．0 7 4m m 粒级占 6 5 ％，以煤油和松醇油进行预先脱炭，采用丁铵黑 药、异丁基黄药、戊基黄药为组合的捕收剂，可有效 提高浮选铜回收率。虽一定程度上引起硫化铜精矿 品位的下降，但精矿品位情况能满足公司整体生产 需要。因此，选矿工艺的调整在生产上起到了积极 效果，有效提升了公司效益。 参考文献 [ 1 ] 李明照，许并社．铜冶炼工艺[ M ] ．北京化学工业出版 下转第9 0 页 万方数据 9 0 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 [ 7 3 [ 8 1 T A NX i n ，W A N GZ h o n g m i n g ，L I US h u j i e ，e ta 1 ． E x p e r i m e n to ni m p r o v i n ga s s o c i a t e dg o l d a n ds i l v e r r e c o v e r i e so fah i g h - s u l f u rc o p p e ro r e [ J ] ．N o n f e r r o u s M e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ，2 0 1 8 2 2 0 2 6 ，3 0 ． 叶岳华，王立刚，胡志强，等．蒙古某铜矿伴生金银浮选 回收工艺技术研究[ J ] ．中国矿业，2 0 1 7 ，2 6 增刊2 3 5 53 5 8 ． Y EY u e h u a ，W A N GL i g a n g ，H UZ h i q i a n g ，e ta 1 ．S t u d y o nt h et e c h n o l o g yo fg o l da n ds i l v e rf l o t a t i o nr e c y c l eo f ac o p p e ro r ei nM o n g o l i a [ J ] ．C h i n aM i n i n gM a g a z i n e ， 2 0 1 7 ，2 6 S 2 3 5 5 3 5 8 ． R A B I E HA ，A L B U A N I CB ，E K S T E E NJJ ．Ar e v i e w o ft h ee f f e c t so fg r i n d i n gm e d i aa n dc h e m i c a lc o n d i t i o n s 上接第8 4 页 社，2 0 1 2 5 - 9 [ 2 ] [ 3 3 L IM i n g z h a o ，X UB i n g s h e ．C o p p e rs m e l t i n gp r o c e s s [ M ] ． B e i j i n g C h e m i c a lI n d u s t r yP r e s s ，2 0 1 2 5 - 9 ． 王成彦，王忠．铜的再生与循环利用[ M ] ．长沙中南大 学出版社，2 0 1 0 1 2 1 8 ． W A N GC h e n g y a n ，W A N GZ h o n g ．R e g e n e r a t i o na n d r e c y c l i n go fc o p p e r [ M ] ．C h a n g s h a C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t yP r e s s ，2 0 1 0 1 2 1 8 ． 汪礼敏．铜及铜合金粉末与制品[ M ] ．长沙中南大学 出版社，2 0 1 0 1 0 51 1 7 ． W A N GL i m i n ．C o p p e ra n dc o p p e ra l l o yp o w d e r sa n d p r o d u c t s [ M ] ．C h a n g s h a C e n t r a l S o u t hU n i v e r s i t y o nt h ef l o t a t i o no fp y r i t ei nr e f r a c t o r yg o l do p e r a t i o n s [ J ] ． M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ，2 0 1 6 ，9 4 4 2 1 2 8 [ 9 1 兰志强，蓝卓越，李涤非，等．四川康巴难选铜金银矿综 合回收选矿试验研究[ J ] ．矿冶，2 0 1 6 ，2 5 5 5 - 9 ． L A N Z h i q i a n g 。 L A N Z h u o y u e ，L I D i f e i ，e ta 1 ． B e n e f i c i a t i o nt e s t s t u d yo nar e f r a c t o r yc o p p e r - g o l d s i l v e ro r ei nK a n g b ao fS i c h u a np r o v i n c e [ J ] ．M i n i n g ＆ M e t a l l u r g y ，2 0 1 6 ，2 5 5 5 - 9 ． [ 1 0 ] 代生权，谭白华．金矿金硫砷浮选分离技术研究[ J ] ．世 界有色金属，2 0 1 7 1 0 3 9 4 0 ． D A IS h e n g q u a n ，T A NB a i h u a ．R e s e a r c ho nt h es e p a r a t i o n t e c h n o l o g yo fg o l da n ds u l f u ra r s e n i cf l o t a t i o n [ J 1 ．W o r l d N o n f e r r o u sM e t a l s ，2 0 1 7 1 0 3 9 - 4 0 ． [ 4 ] [ 5 ] P r e s s ，2 0 1 0 4 2 5 8 ． 刘剑，姜永智．高炭质铅银矿浮选试验研究[ J ] ．甘肃冶 金，2 0 1 2 8 4 4 5 2 ． L I UJ i a n ，J I A N GY o n g z h i ．S t u d yo nf l o a t i n gs e l e c t i o n o fh i g h - c a r b o nl e a d s i l v e ro r e [ J ] ．G a n s uM e t a l l u r g y ， 2 0 1 2 8 4 4 5 2 ． 朱从杰，普传杰．某碳质板岩型金矿石的工艺矿物学及 浮选工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 4 2 1 11 3 ． Z H UC o n g j i e ，P UC h u a n j i e ．S t u d yo nt h ep r o c e s s m i n e r a l o g ya n df l o t a t i o np r o c e s so fac a r b o np l a t e - t y p e g o l do r e [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n g S e c t i o n ，2 0 0 4 2 1 1 1 3 ． 万方数据