青海某铜锌矿选矿工艺研究.pdf

4 湖南有色金属 H U N A NN O N F E R R O U SM E T A k S 第2 9 卷第4 期 2 0 1 3 年8 月 青海某铜锌矿选矿工艺研究 骆任，朱永筠，叶从新，韦华祖 湖南有色金属研究院，湖南长沙4 1 0 1 0 0 摘要青海某铜锌矿含铜0 ．5 9 ％、锌4 ．0 8 ％、硫8 ．1 6 ％，矿石中的次生硫化铜含量较高，约占总铜 的1 8 ．6 4 ％，次生硫化铜的存在导致部分锌过早活化，在浮铜作业时上浮至铜精矿中，导致铜精矿 中含锌偏高和锌精矿中锌回收率偏低；在研究中采用新型高效的锌抑制剂Y S 一2 ，代替传统锌抑制 剂，有效降低了铜精矿中锌的损失，确保了锌精矿中锌的回收率，为该矿后续的工业试验提供了 依据。 关键词次生硫化铜；过早活化；回收率；抑制剂；依据 中图分类号T D 9 1 3文献标识码A文章编号1 0 0 3 5 5 4 0 2 0 1 3 0 4 0 0 0 4 0 4 青海某铜锌矿目前生产上采用的是优先浮铜后 再浮锌的工艺流程，生产中由于矿石中的次生硫化 铜含量较高，在磨矿时生成了大量游离的铜离子，从 而使矿石中部分锌过早活化而难以抑制，在优先浮 铜作业时上浮至铜精矿中，导致铜精矿中锌含量偏 高，锌在锌精矿中的回收率偏低。受该矿山委托，湖 南有色金属研究院在不改变生产原则流程的前提下， 对该矿石选矿回收铜和锌进行了有针对性的研究。 1 原矿性质 1 ．1 矿石的化学组成 原矿多元素分析见表1 。 表1原矿多元素化学分析结果 ％ 注A u 、A g 含量单位为g ／t 。 从表1 分析结果可知，原矿中主要脉石是S i O 、 A 1 O ，、K O 和C a O 等，主要目的回收元素为c u 和 z n ，有害元素A s 的含量是0 ．1 0 ％。 1 ．2 原矿的化学物相分析 原矿中铜的化学物相分析结果和锌的物相分析 结果分别见表2 和表3 。 表2原矿铜物相分析结果 ％ 铜物相原生硫化铜次生硫化铜氧化铜其它铜合计 含量0 ．4 4 0 ．1 10 ．0 30 ．0 10 ．5 9 分布率 7 4 ．5 8 1 8 ．6 4 5 ．0 8 1 ．7 01 0 0 ．0 0 从表2 的物相分析结果可知，矿石中的铜主要 以原生硫化铜的形式存在，约占总铜的7 4 ．5 8 ％，其 作者简介骆任 1 9 8 4 一 ，男，助理工程师，主要从事有色金属选矿工 艺研究工作。 次以次生硫化铜的形式存在，约占1 8 ．6 4 ％，其它类 型的铜含量相对较少。 表3原矿锌物相分析结果 ％ 锌物相硫化锌氧化锌硫酸锌其它锌合计 含量 分布率 3 ．7 9 9 2 ．8 9 O ．2 0 4 ．9 0 O ．0 0 7 0 ．1 7 0 ．0 8 3 2 ．0 4 4 ．0 8 1 0 0 ．0 0 从表3 的物相分析结果可知，矿石中的锌主要 以硫化锌的形式存在，约占总锌的9 2 ．8 9 ％，其它形 式的锌甚少。 1 ．3 原矿中主要矿物特征 矿石矿物种类较少，结构特征明显，闪锌矿含量 较高，黄铜矿次之，其中有用矿物主要为闪锌矿、黄 铜矿、黄铁矿。结构主要是自形粒状结构、半自形粒 状结构、他形粒状结构、乳滴状结构。 万方数据 第4 期骆任，等青海某铜锌矿选矿工艺研究 5 1 ．3 ．1 黄铜矿 矿石中的黄铜矿可分为四类第一类黄铜矿呈 乳滴状分布于闪锌矿中，粒径0 ．0 1 ～0 ．0 2m m ，这种 黄铜矿解离困难；第二类黄铜矿呈他形颗粒状分布 于脉石矿物中，粒径0 ．0 1 ～0 ．1m m ，这种黄铜矿解 离相对困难；第三类黄铜矿呈细粒集合体分布，集合 体粒径 5m m ，这类黄铜矿解离较为容易；第四类黄 铜矿呈细粒脉状充填于裂隙中，与黄铁矿、闪锌矿接 触共生，这类黄铜矿解离相对容易。 1 ．3 ．2 闪锌矿 矿石中的闪锌矿可分二类第一类黄铜矿在闪 锌矿中常呈固溶体分离的乳滴状结构，部分呈包裹 共生，此类闪锌矿进行单体解离较为困难。第二类 闪锌矿与方铅矿、黄铜矿呈紧密接触共生，边界不明 显，不易于解离。 1 ．3 ．3 黄铁矿 矿石中的黄铁矿主要有两类第一类呈半自形 一他形粒状分布于脉石矿物裂隙中，粒径0 ．1 ～0 ．5 m m ，与黄铜矿呈紧密接触共生，分离较不易；第二类 呈自形粒状结构，与脉石矿物等呈共边结构，这种易 于分离。 1 ．3 ．4 脉石矿物 脉石矿物主要有石榴石、绿帘石、绿泥石、金云 母、方解石、石英、尖晶石、符山石、透辉石。其中石 榴石、尖晶石、透辉石、石英含量较高，其余矿物含量 较低。 1 ．4 影响选矿的矿物学因素 影响选矿的矿物学因素主要有 1 ．黄铜矿颗粒较细，与黄铁矿和闪锌矿共伴生 关系较为密切，部分存在相互包裹的现象。 2 ．矿石中次生硫化铜含量较高，磨矿时在矿浆 中将产生大量铜离子，如不有效屏蔽，则难以避免过 早活化部分锌，导致锌上浮至铜精矿中。 3 ．矿石中的硫含量为8 ．1 6 ％，且主要以黄铁矿 为主，部分黄铁矿可浮性极好，如不有效抑制，可能 会给铜精矿的品位造成一定的影响。 2 试验结果与讨论 目前现场生产流程为优先浮铜 一粗二扫二精 再浮选回收锌 一粗二扫三精 ，本选矿试验研究是 在遵循不改动现场生产流程的原则下进行的，新型 高效锌抑制剂Y S 一2 采用是本次试验成功的关键 因素。 2 ．1 铜浮选条件试验 2 ．1 ．1 磨矿细度试验 磨矿细度试验条件磨矿时加入Y S 一2 ，磨矿浓 度6 7 ％左右，Y s 一2 用量l2 0 0g ／t ，铜捕收剂B P 用 量1 0 0g ／t ，松醇油3 0g ／t ，磨矿细度分别约为一7 4 m 占6 5 ％、7 0 ％、7 5 ％、8 0 ％、8 5 ％。试验结果如图 1 所示。 2 2 2 0 1 8 蓬“ 1 6 g1 4 口日1 2 1 0 8 6 4 8 0 7 0 6 0 5 0 曼 4 0 悯 3 0 辞 2 0 1 0 0 6 8 7 07 2 7 4 7 6 7 88 0 8 28 48 6 8 89 0 一7 4u m 磨矿细度含量／％ 图l磨矿细度对铜浮选的影响 由图1 可知，随着磨矿细度的增加，锌在铜精矿 中的损失先下降后趋于平稳，铜的品位和回收率则 先缓慢上升后下降。当磨矿细度达到一7 4 斗m 占 8 0 ％左右时，试验指标相对较为优异，因此，适宜的 磨矿细度以一7 4 斗m 占8 0 ％左右为宜。 2 ．1 ．2 锌抑制剂Y S 一2 用量试验 目前生产上锌硫抑制剂采用的是硫酸锌 亚硫 酸钠组合，其中硫酸锌的用量高达1 0k g ／t ，铜精矿里 含锌1 9 ％左右。在前期探索试验中分别进行了单一 硫酸锌、硫酸锌 亚硫酸钠组合和硫酸锌 硫化钠 组合等，但是效果均不理想。为了降低药剂用量，增 强铜浮选时锌硫的抑制效果，湖南有色金属研究院 根据矿石性质自主配置了一种新型组合抑制剂Y S 一2 它是由P B 和硫酸锌按一定比例配置而成 ，Y S 一2 的基本原理是通过在磨矿作业时添加次生铜离 子的络合剂，以达到屏蔽次生铜离子的效果，进而减 小次生铜离子对锌的活化作用。 Y s 一2 用量试验条件磨矿细度一7 4 斗m 占 8 0 ％左右，铜捕收剂B P 用量为1 0 0g ／t ，松醇油3 0 ∥ t ，Y S 一2 用量为变量。试验结果如图2 所示。 由图2 可知，随着Y S 一2 用量的增加，铜精矿中 铜的品位和回收率先上升后趋于平稳，锌在铜精矿 中的损失总体呈下降趋势，综合考虑适宜的Y S 一2 用量以12 0 0g ／t 为宜。 2 ．1 ．3 捕收剂B P 用量试验 在铜浮选捕收剂试验中进行了Z 一2 0 0 、2 5 ”黑 万方数据 6 湖南有色金属第2 9 卷 图2Y S 一2 用量对铜浮选的影响 回 蠡 榭 ＼ 水 药、丁胺黑药、乙硫氮、B P 等捕收剂种类试验，其中 以B P 的效果最佳，在此基础上进行了B P 用量试验。 试验条件磨矿细度一7 4m 占8 0 ％左右，Y S 一2 用 量l2 0 0g ／t ，松醇油3 0g ／t ，捕收剂B P 用量为变量。 试验结果如图3 所示。 图3B P 用量对铜浮选的影响 由图3 可知，随着捕收剂B P 用量的加大，铜精 矿中铜的回收率呈上升趋势，铜品位呈下降趋势，锌 在铜精矿中的损失呈上升趋势，综合考虑，适宜的 B P 用量为1 0 0g ／t 左右。 2 ．2 锌浮选条件试验 在铜浮选条件试验的基础上，采用一粗二扫二 精的工艺流程进行了铜浮选闭路试验，试验获得了 理想的试验指标。对铜闭路浮选尾矿进行了锌回收 条件试验。在条件试验中进行了石灰用量试验、硫 酸铜用量试验和丁黄药用量试验。 2 ．2 ．1 锌浮选石灰用量试验 锌浮选石灰用量试验条件硫酸铜用量为1 0 0 g , ／t 、丁黄药用量为8 0g ／t 、松醇油6 0g ／t 、石灰用量为 变量。试验结果如图4 所示。 由图4 可知，随着石灰用量的增加，锌精矿中锌 的品位呈上升趋势，锌回收率先趋于平稳后开始下 降。综合考虑适宜的石灰用量为15 0 0g ／t 。 图4石灰用量对锌浮选的影响 耨 卑 印 瞎 ＼ 水 2 ．2 ．2 锌浮选硫酸铜用量试验 锌浮选硫酸铜用量试验条件石灰用量为15 0 0 g ／t 、丁黄药用量为8 0g ／t 、松醇油6 0g ／t 、硫酸铜用量 为变量。试验结果如图5 所示。 水 ＼ 腊 擎 回 图5硫酸铜用量对锌浮选的影响 由图5 可知，随着硫酸铜用量的增加，锌精矿中 锌的品位呈缓慢下降趋势，锌回收率先上升后趋于 平稳。综合考虑适宜的硫酸铜用量为1 0 0g ／t 。 2 ．2 ．3 锌浮选丁黄药用量试验 锌浮选丁黄药用量试验条件石灰用量为l5 0 0 g ／t 、硫酸铜用量为1 0 0g ／t 、松醇油6 0g ／t 、丁黄药用 量为变量。试验结果如图6 所示。 辞 ＼ 借 娶 回 图6丁黄药用量对锌浮选的影响 由图6 可知，随着丁黄药用量的增加，锌精矿中 锌的回收率先上升后趋于平稳，锌品位总体呈下降 趋势，综合考虑适宜的丁黄药用量为8 0g ／t 左右。 ∞俎拍斟盟∞协怕∞ 万方数据 第4 期骆任，等青海某铜锌矿选矿工艺研究 7 2 ．3 全流程闭路试验 在条件试验的基础上，采用优先浮铜 一粗二扫 二精 再浮选回收锌 一粗二扫三精 的工艺流程进 行了全流程闭路试验。闭路试验工艺流程及药剂制 度如图7 所示，试验结果见表4 。 厦矿 Y s21 2 0 0 药剂用量g ／t 磨矿细度一7 4u m 约占8 0 ％，‘一 时间单位m m 2 女B P1 0 0 1 松醇油3 0 铜粗选／ ] 2 水玻璃6 0 4 。铜精选一 F 2 2 弓产号 J 2 水玻璃2 0 L 一 铅精选二 尸亍彳 铜精矿 3 十C a O 1 5 0 0 3 } 硫酸铜9 0 2 } 丁黄药9 0 1 松醇油7 0 锌粗选7 ] 厂一＼2 女C a O1 0 0 6 2 丁黄药4 0 』、 、锌精选一 锌扫选一一{ 上．I 43 2 } 丁黄药2 0 _ ／卜一2 十C a O8 0 小二 、占。一 锌扫选二 锌精选二F 兰呈尘兰三气 F 亍l 』、 锌精选三 尾矿 F 尸 L t 二 锌精矿 茛4闭路试验结果 ％ 从表4 的试验结果可知，采用图7 所示的工艺 流程及药剂制度对矿石中的铜和锌进行浮选回收， 闭路试验可以获得铅精矿含铜2 7 ．6 9 ％，铜回收率为 8 3 ．5 4 ％，锌精矿含锌5 1 ．1 3 ％，锌回收率为9 1 ．1 1 ％； 与目前生产上相比，铜精矿中铜品位提高了约3 ％， 铜回收率提高了约2 ％，锌在铜精矿中的损失降低了 约8 ％，锌精矿中锌的回收率提高了约7 ％。 3 结论 1 ．矿石性质分析表明，原矿中有用矿物主要为 黄铜矿和闪锌矿，在磨矿细度为一7 4 斗m 占8 0 ％左 右时，铅和锌的选别指标较好。 2 ．研究结果表明，湖南有色金属研究院自主研 发的锌硫抑制剂Y S 一2 能有效降低铜浮选时锌的损 失，提高了铜和锌的选别指标。 3 ．新型复合药剂Y S 一2 及捕收剂B P 的应用在 不改变原有工艺流程的前提下，有效降低了硫酸锌 的用量，降低了生产成本和工业实施的风险。 参考文献 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版 社，1 9 8 4 ． 见百熙．浮选药剂[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 7 9 ． 陈代雄．复杂铜铅锌硫化矿浮选新工艺试验研究[ J ] ．有色金 属 选矿部分 ，2 0 0 3 ， 2 1 4 ． 苏建芳，孙伟，黄红军．云南某复杂铅锌银硫化矿综合回收试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 ， 6 8 1 2 ． 王勇海，马晶，牛芳银．国外某含碳高硫细粒嵌布铜铅锌多金 属矿选矿工艺试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 ， 2 2 1 2 5 ． 杨洪洲．低品位混合锑矿渣选矿工艺探索试验[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 ， 2 6 4 ～6 6 ． 刘守信．云南某地铅锌矿多金属硫化矿选矿试验研究[ D ] ．昆 明昆明理工大学，2 0 0 7 ． 乔宗科．提高某铅锌矿铅精矿质量的研究[ J ] ．有色金属 选 矿部分 ，2 0 0 7 ， I 4 6 ． 收稿日期2 0 1 3 0 6 1 0 B e n e f i c i a t i o nP r o c e s sE x p e r i m e n t a lS t u d yo fO n eQ i n g h a iC o p p e rZ i n cO r e L U OR e n ，Z H UY o n g y u n ，Y EC o n g - x i n ，W E IH u a Z U H u n a nR e s e a r c hI n s t i t u t eo fN o n f e r r o u sM e t a l s ，C h a n g s h a4 1 0 1 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t O n eQ i n g h a ic o p p e rz i n co r ec o n t a i n sC u ，Z na n dS ，t h ec o n t e n to fw h i c hi se a c h0 ．5 9 ％，4 ．0 8 ％a n d 8 ．1 6 ％．T h es e c o n d a r yc o p p e rs u l f i d ei nt h eo r ei sr e l a t i v e l yh i g h ，a c c o u n t i n gf o ra b o u t1 8 ．6 4 ％．T h ee x i s t e n c eo fi t l e a d st op r e m a t u r ea c t i v a t i o no fp a r to fz i n c ，C uc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n gh i g hz i n ca n dz i n cr e c o v e r yr a t el o wi nZ n 下转第6 3 页 鼍 1；1J 1 J 1j _ 二 心口 M 瞪 № 一 随 万方数据 第4 期龙燕华基于S o l i d w r k s 的焊接机械手的系列化设计 6 3 刚P , n r t o t a U o n 一姻L i g l 嘶n g 玎圃实体 1 ◇F r 鞠t 狻T o p ◇哪t Lo r m - i 3 结语 固系罗n 零件设计褒 图5系列化设计表 利用S o l i d w o r k s 对焊接机械手进行三维设计，包 含了零件建模、搭建装配体、仿真分析、工程图生成、 系列化等五个部分。三维实体设计直观性强、参数化 设计的特点，保证了设计人员设计意图的完美呈现， 最大限度地将分析和验证留在了设计阶段，缩短了 设计周期，降低了产品的设计成品，为现代企业参与 激烈的市场竞争提供了技术保障。 参考文献 [ 1 ] 沈海荣．基于V B 技术的S o l i d w o r k s 二次开发方法[ J ] ．计算机 辅助工程，2 0 0 4 ， 2 2 2 2 4 ． 陈超祥，叶修梓．S o l i d w o r k s 零件与装配体教程[ M ] ．北京机 械工业出版社，2 0 1 0 ． 陈超祥，叶修梓．S o l i d w o r k sS i m u l a t i o n 基础教程[ M ] ．北京机 械工业出版社，2 0 1 0 ． 刘宏芹．S o l i d w o r k s 2 0 1 0 中文版从入门到精通[ M ] ．北京中国 铁道出版社，2 0 1 0 ． 彭和平．基于S o l i d w o r k s 的零件系列化设计[ J ] ．自动化加工 技术，2 0 0 4 ， 8 1 2 1 4 ． 收稿日期2 0 1 3 0 6 2 6 S e r i a l i z a t i o nD e s i g no fW e l d i n gM a n i p u l a t o rB a s e do nt h eS o l i d W o r k s L O N GY a n h u a H u b e iP r o v i n c i a lG e o l o g i c a lP r o s p e c t i n gE q u i p m e n tC e n t e r ，W u h a n4 3 0 0 3 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h i sp a p e rm a i n l yi n t r o d u c e dt h em e t h o do fu s i n gS o l i d w o r k sp l a t f o r mf o raw e l d i n gm a n i p u l a t o rs e r i e sd e s i g n ，a s s e m b l y ，o p t i m i z a t i o n ．T h i sd e s i g nm a i n l yi n c l u d e st h ef o l l o w i n gf i v ep a r t s t h eu s eo fS o l i d w o r k ss o f t w a r ef e a t u r eb a s e ds o l i dm o d e l i n gm e t h o dt of i n i s h3Dp a r tm o d e l ；u s i n gS o l i d w o r k sw i t hp o w e r f u lf u n c t i o nb a s e do na s s e m b l y ，a s s e m b l y ，a n dt h ek e yp a r t st oc h e c ki n t e r f e r e n c e ；u s i n gt h eS o l i d w o r k ss i m u l a t i o np l u g i nf o ra n a l y s i so p t i m i z a t i o n ；u s i n gS o l i d w o r k sm o d u l et og e n e r a t ee n g i n e e r i n gd r a w i n g ；u s i n gt h eS o l i d w o r k sp a r a m e t e rm o d e l i n ga n dc o n f i g n r a t i o nf u n c t i o nt oc o m p l e t eas e r i e so fd e s i g n sr a p i d l y ． K e yw o r d s s o l i d w o r k s ；w e l d i n gm a n i p u l a t o r ；d e s i g n ；a n a l y s i s ；s e r i a l i z a t i o n ，啦，∞，∞，啦，啦，啦，∞，∞，神啦，眯，啦，啦，∞，∞水水水 ≈ e ℃G o t e t o 口6 t G 口o t e t o t o 々o t e 口o t o t o t o t e t o t e t e t e ‘e t e 口o t o 口o t o 上接第7 页 c o n c e n t r a t ei nf l o t a t i o ne x p r i m e n t s ．U s i n gn e wh i g hz i n ci n h i b i t o rY S 一2i n s t e a do ft h et r a d i t i o n a li n h i b i t o ri nt h e s t u d y ，i tr e d u c e st h el o s s o fz i n ci nc o p p e rc o n c e n t r a t ee f f e c t i v e l ya n de n s u r et h ez i n cr e c o v e r yr a t e ，w h i c hp r o v i d e s t h eb a s i sf o rt h es u b s e q u e n ti n d u s t r i a lt e s t ． K e yw o r d s s e c o n d a r yc o p p e rs u l f i d e ；p r e m a t u r ea c t i v a t i o n ；r e c o v e r yr a t e ；i n h i b i t o r ；b a s i s t 电／o e ，o e ’它e ／o e ’亡e ／口e ’c e ／口e ’口c ，o e ，o e ／o e ■口e ，o e ／口e ，o e ■t c 7 口e 4 ；e 7 i e 7 0 e 7 P e 4 ；e 4 } e 气心，譬e “’t e 7 宁二气吧7 口e 1 ≯，t e 7 口e 7 口c 4 i e 7 i c 7 ≯e 4 ；c 4 托 上接第2 3 页 f l ya s ha sr a wm a t e r i a l s ，p r o c e s sp a r a m e t e r sw e r ee x p l o r e da n do p t i m i z e ds u c ha sr o a s t i n gt e m p e r a t u r e ，r o a s t i n gt i m e ， m a t e r i a lh e i g h t ，e t c ．T h er e s u l t ss h o w e dt h a tu n d e rc o n d i t i o n so fr o a s t i n gt e m p e r a t u r e12 0 0o C ，t i m e9 0m i n ，m a s sr a t i oo ff l ya s h ，r e d u c t i o nc o a la n dl i m e10 0 5 0 2 ．5 ，t h eZ na n dP bc o n t e n ti ne a c hs l a ga f t e rr o a s t i n gw a sl e s st h a n 0 ．5 ％a n d0 ．1 ％r 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