内蒙古某铜铅锌多金属矿选矿试验研究.pdf

2 0 1 5 年第3 期有色金属 选矿部分 1 5 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 3 ．0 0 4 内蒙古某铜铅锌多金属矿选矿试验研究 艾光华1 ”，解志锋1 ，严华山1 ，钟建峰1 ，黄 1 ．江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州3 4 1 0 0 0 ； 2 ．江西省矿业工程重点实验室，江西赣州3 4 1 0 0 0 摘要以内蒙古某铜铅锌复杂多金属硫化矿为研究对象，在对该矿石工艺矿物学研究的基础上，进行了大量的探索试 验研究。最终采用先磁选除铁铜铅混合浮选铜铅分离铜铅尾矿选锌的工艺流程，以及应用新型高效铜铅捕收剂Q F ． 1 l 、抑制剂C M C 等，获得了含铁4 9 ．4 2 ％、回收率为5 6 ．9 3 ％的磁精矿，含铜2 1 ．1 2 ％、回收率7 5 ．4 9 ％的铜精矿，含铅4 8 ．2 9 ％、 【圃收率7 9 ．2 3 ％的铅精矿，含锌4 6 ．7 3 ％、回收率8 6 ．3 0 ％的锌精矿，银综合回收率7 6 ．6 0 ％，实现了对该矿石综合利用的目的。 关键词铜铅锌多金属硫化矿；先磁后浮；部分混合浮选；铜铅分离 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3 ；T D 9 2 3 ．7 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 3 - 0 0 1 5 - 0 4 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nB e n e f i c i a t i o no faC o p p e r - - l e a d - - z i n cO r ei nI n n e rM o n g o l i a M G u a n g h u a 。”，X I EZ h i f e n g 。，Y A NH u a s h a n 。，Z H O N GJ i a n f e n g 。，H U A N GX i o n 9 1 J ．F a c u l t yo fR e s o u r c ea n dE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ，J i a n g x iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y ，G a n z h o uJ i a n g x i3 4 1 0 0 0 ，C h i n a ；2 ．J i a n g x iK e yL a b o r a t o r yo fl 陇n i n g E n g i n e e r i n g ，C a n z h o uJ i a n g x i3 4 1 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h em i n e r a lp r o c e s so fac o p p e r - l e a d z i n cc o m p l e xp o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r ei nI n n e rM o n g o l i ai s s t u d i e d ．B a s e do np r o c e s sm i n e r a l o g y s t u d y ，t h ee x p e r i m e n t a ls t u d yo fag r e a td e a le x p l o r a t i o n ．T h ef l o w s h e e ti s r e m o v a lo fi r o nb y m a g n e t i c ，c o p p e r l e a db u l kf l o t a t i o n ，s e p a r a t i o n o fc o p p e ra n dl e a df r o mt h eb u l kr o u g h c o n c e n t r a t e sa n df l o t a t i o no fz i n cf r o mt h ec o p p e r l e a d t a i l i n g s i sd e t e r m i n e dw i t ht h en e we f f i c i e n tc o p p e r - ．1 e a d c o l l e c t o rQ F 一11 T h em a i ni n g r e d i e n ti si s o p r o p y le t h y lx a n t h a t e ，i n h i b i t o rC M Ca n de t c ．T h em a g n e t i cc o n c e n t r a t e c o n t a i n i n gi r o n4 9 ．4 2 ％，i r o nr e c o v e r y5 6 ．9 3 ％．c o p p e r c o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g 2 1 ．1 2 ％，c o p p e rr e c o v e r y 7 5 ．4 9 ％．1 e a dc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gl e a d4 8 ．2 9 ％，l e a dr e c o v e r y7 9 ．2 3 ％．z i n cc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gz i n c 4 6 ．7 3 ％，z i n cr e c o v e r y8 6 ．3 0 ％．a n dt h ec o p p e r l e a dc o n c e n t r a t eh a sb e e no b t a i n e ds i l v e rr e c o v e r y7 6 ．6 0 ％．w h i c h h a ss u c c e s s f u l l yr e a l i z e dt h em i n er e s o u r c e sc o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o ng o a l ． K e yw o r d s s u l f i d eo r eo fc o p p e r - l e a d - z i n cp o l y m e t a l l i c ；t h ee a r l i e rm a g n e t i ct h ef i r s tf l o a t ；p a r t i a lm i x f l o a t a t i o n ；s e p a r a t i o no fc o p p e ra n dl c a d 随着社会的不断发展，对铜、铅、锌等资源需求 日益增大，但随着矿产资源的不断开采，矿石的组分 日益趋于贫、细、杂，因此，该类多金属硫化矿选矿是 选矿面临的一个难题H 。3J 。以内蒙古某铜铅锌复杂 多金属硫化矿为研究对象进行了选矿试验研究，以 期制定适合该类矿石分选的工艺流程及药剂制度。 1 矿石性质 1 ．1 矿石化学多元素分析 对原矿进行了化学多元素分析，多元素分析结 果如表1 所示。 表1 试样多元素分析结果 T a b l e1 M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fs a m p l e／％ 重塞垒坠垒旦竺些 韭 曼 旦2型 旦i曼生丝鲤 含量0 ．3 30 ．8 23 ．1 08 ．7 51 9 ．0 40 ．0 30 ．4 08 3 ．0 02 3 ．3 52 ．7 01 7 ．8 60 ．2 9 1 单位为s ／t ，下同。 基金项日江西省自然科学基金资助项目 2 0 1 2 2 B A B 2 1 6 0 2 1 ；江西省科技支撑计划项目 2 0 1 2 1B B G 7 0 0 0 5 ；江西省教育厅项目 G J J l 3 4 0 0 收稿日期2 0 1 4 - 0 3 - 1 2修回日期2 0 1 5 - 0 3 - 1 9 作者简介艾光华 1 9 8 0 ，男，云南楚雄人，博士研究生，副教授，主要从事矿物加工工程及资源综合利用方面的教学与科研工作。 万方数据 - 1 6 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第3 期 表1 矿石化学多元素分析结果表明，该矿石的 主要有价矿物分别为铜、铅、锌、铁及贵金属银。 1 ．2 矿石矿物组成及其含量 该矿石中的主要金属矿物为黄铜矿、闪锌矿、磁 铁矿、磁黄铁矿等，透闪石、石榴石为脉石的主要组 成部分。贵金属金银不单独回收，富集在主产品中。 矿石矿物组成及其含量如表2 所示。该矿中铜主要 以黄铜矿形式存在，少量氧化铜，铅主要以方铅矿形 式存在，闪锌矿是锌的主要矿物，磁铁矿是铁的主要 矿物，硫以磁黄铁矿为主、并伴有微量的黄铁矿，银 以自然银为主。在工艺矿物学研究的基础上，对该 矿石选取“磁选除铁一铜铅混合浮选一铜铅精矿分 离选铜铅尾矿选锌”的原则流程，配合使用新型高 效铜铅捕收剂Q F 一1 1 酯类捕收剂 、抑制剂C M C ，较 成功地实现了该复杂铜铅锌硫化矿的综合回收。创 造了可观的经济效益和社会效益。 表2矿石矿物组成及含量 T a b l e2 A n a l y s i s r e s u l t so fm i n e r a lc o m p o s i t i o n c o n t e n t ／％ 2 选矿试验研究 该矿石含锌高，但含铜、铅量较低，并富含较多 的磁铁矿、磁黄铁矿，很大程度影响了铜铅锌精矿产 品的品位HJ 。因此在浮选铜铅之前需增加磁选作业 选别磁铁矿和磁黄铁矿。综合考虑采用先磁选除 铁一铜铅混合浮选一铜铅分离一尾矿选锌工艺 流程。 2 ．1 磁选除铁对比试验 进行磁选除铁与不磁选 直接浮选铜铅作业 对 比试验，试验结果如图1 所示。 从图1 中可以看出，通过磁选除铁与不磁选试 验对比发现，除去磁铁矿与磁黄铁矿后浮选出来铜 铅混合精矿的铜、铅综合质量较好。所以采用先磁 选除铁是有必要的。 眩羽翅虽位，区s 铅品位E j 锌品位 跚铜回收率亳茵牾画l 菠率古商锌茴皈率 图1 磁选除铁对比试验 F i g ．1C o m p a r i s o nt e s tr e s u l t so fi r o nr e m o v a l b ym a g n e t i cs e p a r a t i o n 2 ．2 铜铅混合浮选 2 ．2 ．1 磨矿细度试验 考察在不同磨矿细度下，部分混合浮选指标的 变化，以确定最佳的磨矿细度，试验结果如图2 所示。 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2 R e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 由图2 结果发现，磨矿细度直接影响浮选指标 的提高。但就铜、铅矿物而言，细度在一7 4 灿m 占 7 0 ％为最佳。因此，本试验拟采用一7 4 m 占7 0 ％ 为适宜磨矿细度。 2 ．2 ．2 捕收剂种类试验 进行了铜铅部分混合浮选捕收剂丁基铵黑药、 乙基黄药、Q F 一1 1 、乙硫氮对比试验研究，试验所得铜 铅混合精矿指标见图3 。由图3 可以看出，只有药剂 Q F 一1 1 的选择性最好。所以综合考虑，采用药剂 Q F 一1 l 为捕收剂。 万方数据 2 0 1 5 年第3 期艾光华等内蒙古某铜铅锌多金属矿选矿试验研究 1 7 图3 铜铅部分混合浮选捕收剂种类试验 F i g ．3 R e s u l t so fC u P bp a r t i Mm i xf l o a t a t i o n c o l l e c t o rs p e c i e st e s t 2 ．2 ．3 捕收剂Q F 一1 1 用量试验 在确定了捕收剂为Q F 一1 1 的条件下，对该矿石 经磁选脱除磁精矿后浮选铜铅混合精矿进行Q F 一1 1 用量试验，试验结果如图4 所示。 图4 铜铅部分混浮捕收剂用量试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fc o l l e c t o rd o s a g et e s to fC u P b p a r t i a lm i xf l o a t a t i o n 图4 试验结果表明，随着捕收剂Q F ．1 1 用量的 增加，铜铅混合精矿中的铜、铅的品位呈上升趋势， 且锌的品位下降较明显。因此，综合考虑，确定捕收 剂Q F - 1 l 的用量为5 0g ／t 。 2 ．3 铜铅混合精矿分离试验 对含铜5 ．2 1 ％、铅1 2 ．5 4 ％的粗精矿进行精选 和分离试验。铜铅分离的方法有多种[ 5 。7 ] 。经过多 次探索试验发现，采用抑铅浮铜工艺分离该矿石中 的铜铅矿物效果较好。试验采用方铅矿抑制剂羧甲 基纤维素钠、重铬酸钾进行了对比试验，试验结果如 图5 所示。 5 0 4 0 零3 0 趟 嚷 2 0 1 0 0 习 鋈 匡鋈雾崖』l蛋 _萋 铜精矿铅精矿铜精矿铅精矿 重铬酸钾羧甲基纤维素钠 图5铜铅精选分离抑制剂种类试验结果 F i g ．5 R e s u l t so fd e p r e s s o rs p e c i e st e s t C u - P bs e p a r a t i o n 由图5 试验结果可知，羧甲基纤维素钠对该矿 石铜铅混合精矿的分离效果显著于重铬酸钾，且重 铬酸钾对环境污染较严重。因此，采用羧甲基纤维 素钠为铜铅精矿分离的铅矿物抑制剂。 2 ．4 锌浮选活化剂 硫酸铜 用量试验 在确定选锌活化剂为硫酸铜的条件下，对该选 铜铅尾矿进行了选锌活化剂 硫酸铜 用量试验。试 验结果如图6 所示。 图6 活化剂硫酸铜用量试验结果 F i g ．6 R e s u l t so fa c t i v a t o rC u S 0 4d o s a g et e s t 从图6 试验结果可以得知，随活化剂硫酸铜用 量的不断加大，锌粗精矿的回收率呈上升的趋势，但 在硫酸铜用量超过8 0 0g ／t 时，锌粗精矿的品位下降 明显。因此综合考虑，确定锌活化剂硫酸铜的用量 为8 0 0g ／t 。 2 ．5 闭路试验 闭路试验选取“磁选除铁一铜铅混合浮选后铜 万方数据 1 8 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第3 期 4 8 1 9 3 0 2 3 0 0 1 0 1 0 ．6 4 7 5 ．9 4 5 ．9 9 7 5 ．4 9 3 ．2 8 5 ．5 6 9 ．6 8 1 0 0 ．O 6 ．8 7 6 ．5 8 7 9 ．2 3 0 ．8 l 6 ．5 1 1 0 0 ．O 5 ．8 5 1 ．6 0 2 ．9 6 8 6 ．3 0 3 ．2 9 1 0 0 ．O 1 2 ．6 2 3 3 ．2 9 4 3 ．3 1 0 ．8 4 9 ．9 4 1 0 0 ．O 图7 闭路试验流程 F i g ．7 F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 8 0 2 0 从闭路试验的结果可知，通过采用“磁选法除 铁铜铅部分混浮铜铅分离一尾矿选锌”的工艺 流程。可得到磁精矿中含铁4 9 ．4 2 ％、回收率为 5 6 ．9 3 ％，铜精矿含铜2 1 ．1 2 ％、回收率达7 5 ．4 9 ％，铅 精矿含铅4 8 ．2 9 ％、回收率达到7 9 ．2 3 ％，锌精矿含 锌4 6 ．7 3 ％、回收率达到8 6 ．3 0 ％，回收富集在铜铅 精矿中有价金属银达7 6 ．6 0 ％的选别指标。且各产 品均达到精矿质量标准。 3结论 1 本矿石含铜0 ．3 3 ％、铅0 ．8 2 ％、锌3 ．1 0 ％，并 且伴生银8 3 ．0 0g ／t 。主要金属矿物为黄铜矿、闪锌 矿、磁铁矿、磁黄铁矿等，透闪石、石榴石为脉石的主 要组成矿物。 2 在工艺矿物学研究的基础上，对该矿石选用 “磁选除铁一铜铅混合浮选一铜铅精矿分离一选铜 铅尾矿选锌”的原则流程，配合使用新型高效铜铅捕 收剂Q F 一1 1 ，铜铅尾矿选锌捕收剂为丁基黄药。进行 了全流程闭路试验研究，获得了磁精矿中含铁 4 9 ．4 2 ％、回收率为5 6 ．9 3 ％，铜精矿含铜2 1 ．1 2 ％、回 收率达7 5 ．4 9 ％，铅精矿含铅4 8 ．2 9 ％、回收率达到 7 9 ，2 3 ％，锌精矿含锌4 6 ．7 3 ％，回收率达到8 6 ．3 0 ％， 回收富集在铜铅精矿中有价金属银达7 6 ．6 0 ％的选 别指标。 3 采用新型、高效药剂Q F 一1 1 作为铜铅混合浮 选的捕收剂，并且选取无氰物羧甲基纤维素钠作抑 制剂，实现了铜铅高效分离。 参考文献 [ 1 ] 艾光华，周源．细粒嵌布铜铅锌矿石的浮选新工艺试 验研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 4 2 3 6 - 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