西藏玉龙铜矿铜矿石选矿试验研究及应用.pdf

2 0 1 5 年第5 期有色金属 选矿部分 5 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i r o n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 5 ．0 0 2 西藏玉龙铜矿铜矿石选矿试验研究及应用 陈飞1 ，江维1 ，王立刚2 ，王兴荣1 1 ．西藏玉龙铜业股份有限公司，西藏昌都8 5 4 0 0 0 ；2 ．北京矿冶研究总院，北京1 0 2 6 2 8 摘要西藏玉龙铜矿矿石含铜1 ．8 9 ％，含硫2 5 ．6 2 ％，氧化率较高并含大量易浮脉石，矿物种类多且嵌布复杂，铜硫分 离难度大。在详细的选矿试验研究基础上，通过工艺流程的选择和高效抑制剂B D 的使用，最终确定先硫后氧～铜硫部分混 合浮选工艺，取得较好的选矿指标，小型闭路试验指标为铜精矿铜品位2 1 ．3 6 ％、铜回收率7 1 ．9 0 ％，硫精矿硫品位4 5 ．3 5 ％、 硫回收率9 0 ．5 2 ％。经工业试验调试和应用，选矿工艺指标良好。 关键词部分混合浮选；铜硫分离 中图分类号T D 9 2 3 ；T D 9 5 2 ．1 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 5 - 0 0 0 5 - 0 5 R e s e a r c ha n dA p p l i c a t i o no fB e n e f i c i a t i o nT e s to fY u l o n gC o p p e rM i n ei nT i b e t C H E NF e i7 ，J I A N GW e i l ，W A N GL i g a n g2 ，W A N GX i n g r o n 9 1 J ．T i b e tY u l o n gC o p p e rC o ．，L i d ．，C h a n g d uT i b e t8 5 4 0 0 0 ，C h i n a ；2 ．B e i j i n gG e n e r a l R e s e a r c hI n s t i t u t eo fl l 以n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i i i n g1 0 2 6 2 8 ，C h i n a A b s t r a c t Ac p p p e ro r ei nY u l o n gT i b e tw i t h1 ．8 9 ％C u ，a n d2 5 ．6 2 ％S ，i sf o u n d e dt oc o n t a i nh i g h o x i d a t i o nr a t i oa n dal a r g eq u a n t i t yo ff l o a t a b l eg a n g u em i n e r a l s ．T h ec r u d eo r ei sc o m p o s e do fv a r i o u sm i n e r a l s p e c i e sa n dc o m p l e xs t r u c t u r e s ，m a k i n gi td i f f i c u l tt os e p a r a t ec o p p e ra n ds u l f i d e ．B a s e do nt r e m e n d o u sl a b o r a t o r y t e s t s ，t h em i n e r a ls a m p l ew a si n v e s t i g a t e di nd e t a i l ．A d o p t i n gt h ef i r s ts u l p h i d et h e no x i d i z e C u Sp a r t i a l b u l k f l o t a t i o np r o c e s s ，a n dw i t ht h eh e l po fe f f i c i e n ti n h i b i t o r sB D ，g o o dm e t a l l u r g i c a lp e r f o r m a n c ew a sa c h i e v e d ． T e c h n o l o g i c a li n d e x e so fm i n e r a lp r o c e s s i n gi nt h es m a l l s c a l e ds e l f - c i r c l et r i a la r e a sf o l l o w i n g c o p p e rc o n c e n t r a t e g r a d eg r a d e2 1 ．3 6 ％，r e c o v e r y7 1 ．9 0 ％；s u l f i d ee o n c e n t r a t eg r a d e4 5 ．3 5 ％，r e c o v e r y9 0 ．5 2 ％．U n d e ri n d u s t r i a l d e b u g g i n ga n da p p l i c a t i o n ，g o o dp r o c e s s i n gi n d e xi so b t a i n e d ． K e yw o r d s p a r t i a lb u l kf l o t a t i o n ；c o p p e ra n ds u l f i d es e p a r a t i o n 西藏玉龙铜矿位于西藏昌都市江达县，为特大 型铜矿，开发该资源可带动藏东地区经济的发展，具 有重要的政治意义和经济意义⋯。玉龙铜矿有I 、 Ⅱ、V 三种矿体，其中Ⅱ矿体为首采地带。所采矿样 为玉龙铜矿Ⅱ矿体混合矿，原矿铜品位1 ．8 9 ％、硫品 位2 5 ．6 2 ％，为酸性矿 原矿矿浆p H6 ．7 ，铜矿物主 要以黄铜矿为主，硫矿物以黄铁矿为主，铜矿物的嵌 布粒度细、可浮性较差。铜硫浮选分离是硫化铜矿 物浮选的关键，生产实践中一般采用抑硫浮铜 工艺‘2 1 。 本文在工艺矿物学研究的基础上，对该矿样进 行了详细的浮选试验研究，通过粗精矿再磨、添加抑 制剂B D 等措施，最终确定了先硫后氧一铜硫部分混 选的工艺流程，有效分离了铜、硫，得到较好的选矿 指标。 1 矿石性质 1 ．1 主要化学成分分析及物相分析 对该矿样进行了多元素分析及铜物相分析，结 果分别见表1 、表2 。结果表明，矿石含铜1 ．8 9 ％，含 硫2 5 ．6 2 ％，贵金属金、银品位分别为0 ．1 2 、1 8 ．0 9 g ／t ，铜氧化率为1 8 ．7 5 ％，属于混合矿类型。 投稿日期2 0 1 4 一l l 1 8 修回日期2 0 1 5 - 0 7 ．1 5 作者简介陈飞 1 9 8 4 一 ，男，河南三门蛱人，硕士，工程师，主要从事有色金属选矿生产管理及工艺研究。 万方数据 6 有色佥属 选矿部分2 0 1 5 年第5 期 堕坌垒竺堡垫 堡璺 生些尘 Q竺鲤塑垒史 含量 1 ．8 90 ．0 0 8 2 5 ．6 2 0 ．0 2 9 o ．0 2 82 8 ．4 2 0 ．0 1 0 2 6 ．8 36 ．8 83 ．3 30 ．6 30 ．1 21 8 ．0 9 1 单位为g ／t ，下同。 表2 铜物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e rp h a s e ，％ 注其它铜主要为脉石矿物中包裹的极细粒铜矿物中铜和黏土 矿物吸附的铜。 1 ．2 矿物组成 该铜硫矿矿物组成较复杂，矿物种类较多。金 属矿物主要有黄铁矿，其次是黄铜矿、铜蓝、蓝辉铜 矿、辉铜矿、斑铜矿、褐铁矿、磁铁矿、黄钾铁矾，极少 量的辉钼矿、辉铋矿、脆硫铜铋矿、硫砷铜矿、块铜 矾、斜方辉铅铋矿 含银 、白钨矿、黑钨矿等；脉石矿 物主要为石英和云母、长石、方解石、辉石和黏土类 矿物，另外就是少量的石榴子石、绿帘石、滑石及含 量甚微的榍石、磷灰石、锆石、独居石等。因此，要采 用合理的工艺流程，使铜、硫矿物得到有效分离，实 现铜矿物高效回收”J 。 2 选矿工艺流程的确定 处理铜硫矿石选矿工艺流程变化多样，要根据 矿石性质，充分利用铜硫矿物之间的解离特性和可 浮性差异，采用合理的工艺流程优先将已单体解离 或可浮性好的铜矿物浮出，避免这部分铜矿物过磨 或表面污染，提高浮选指标“ 剖。该矿石一部分硫可 浮性好，极难抑制，因此进行了铜硫混合浮选、铜硫部 分混合浮选等方案的探索和对比。结果表明，采用铜 硫部分混合浮选试验方案效果更好，粗精矿产率较 小，降低了再磨压力及铜硫分离的难度，浮选指标更 优。试验最终决定采用铜硫部分混合浮选流程。 2 ．1 铜粗选捕收剂用量试验 在探索试验的基础上，最终选择北京矿冶研究 总院研发的高效铜捕收剂B K 4 0 4 作为铜粗选捕收 剂。在粗选磨矿细度一7 4p m6 5 ％、B I 2 0 13 0g ／t 、 石灰6 ．0k g ／t 的条件下进行铜粗选捕收剂用量试 验，结果见图1 。 由图l 可知，随着捕收剂用量增加，铜品位降 低，铜、硫回收率均增加，但B K 4 0 4 用量到3 0g ／t 后， 铜回收率增加不明显，综合考虑药剂成本等因素，选 定粗选捕收剂B K 4 0 4 用量为3 0g ／t 。 图l捕收剂用量试验结果 F i g ．1 T e s tr e s u l t so fc o l l e c t o rd o s a g e l 铜品位；2 一硫品位；3 铜回收率；4 一硫回收率；下同 譬 蔷 2 ．2 磨矿细度试验 合理的磨矿细度，使铜矿物单体充分解离，确保 铜矿物尽可能回收，是影响选矿指标的重要因素MJ 。 在粗选石灰6 ．0k g ／t 、B K 4 0 43 0g ／t 、B I 2 0 13 0g ／t 的 条件下进行磨矿细度试验，试验结果见图2 。 结果表明，在选取的铜粗选磨矿细度范围内，随 着细度的提高，铜回收率增加，铜品位降低，但磨矿 细度提高到一7 4 岬占6 5 ％后，铜回收率增加缓慢， 考虑磨矿成本等因素，因此选取磨矿细度为一7 4p a n 6 5 ％． 磨矿细度 - 7 4p H t ，％ 图2 粗选磨矿细度试验结果 F i g ．2 T e s tr e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s si nr o u g h i n g 万方数据 2 0 1 5 年第5 期陈飞等西藏玉龙铜矿铜矿石选矿试验研究及应用 一 2 ．3 铜粗选石灰用量试验 合理的石灰用量，既可提高铜选矿指标，又可作 为黄铁矿的抑制剂o7 | 。在粗选磨矿细度一7 4 岬 6 5 ％、捕收剂B K 4 0 43 0g ／t 、起泡剂B K 2 0 13 0s ／t 的条 件下进行石灰用量试验，试验结果见图3 。 结果表明，随着铜粗选石灰用量的增加，铜品位 和回收率均相应增加，硫回收率相应降低，但石灰用 量到6 ．0k g ／t ，铜回收率基本不增加，因此，选定铜粗 选石灰用量为6 ．0k g ／t 。 石灰用量／ k g t 。 图3 粗选石灰用量试验结果 F i g ．3 T e s tr e s u l t so fl i m ed o s a g ei nr o u g h i n g 2 ．4 精选再磨细度试验 在石灰6 ．0k g ／t 、B K 4 0 43 0g ／t 、B K 2 0 13 0s ／t 条 件下生产粗精矿，由于铜矿物嵌布粒度细，铜、硫可 浮性均较差，铜硫分离困难等因素，采取了粗精矿进 行再磨、采用选择性较好的捕收剂B K 4 0 4 及辅助抑 制剂B D 强化铜硫分离等措施，取得良好的选矿 效果。 精选再磨细度试验固定条件石灰1 ．0k g ／t 、B D 2 0 0s i t 、B K 4 0 47 ．5g ／t ，试验流程见图4 ，结果见 图5 。 结果表明，随着精选再磨细度的增加，粗精矿铜 品位增加，铜作业回收率先增加，当精选再磨细度增 加至一4 3 斗m 占9 0 ％后，铜作业回收率急速降低。 综合考虑磨矿成本等因素，精选再磨细度确定为 一4 3p m9 0 ％。 2 ．5 精选石灰用量试验 精选石灰用量试验固定条件精选再磨细度 一4 3l a ．m9 0 ％、B D2 0 0g ／t 、B K 4 0 47 ．5g ／t ，试验流程 见图4 ，结果见图6 。 结果表明，伴随着石灰用量的增加，粗精矿铜品 位、回收率均有所增加，硫品位、回收率降低，但石灰 用量增至1 ．0k g ／t 后，铜品位增加放缓。综合考虑 成本等因素，选定精选石灰用量为1 ．0k g ／t 。 黼砍l O O O 1 5 ’8 脚1 1 5 潞土 粗精矿 中矿 图4 再磨试验流程 F i g ．4 F l o w s h e e to fr e g r i n d i n gt e s t 瀑 槲 擎 雹 爿 世 磨矿细度 - 7 4 斗m ／％ 图5 精选再磨细度试验结果 F i g ．5 T e s tr e s u l t so fr e g I i n d i n gf i n e n e s si nc l e a n i n g 堡 毯 咯 石灰用量／ k g t 。 图6 精选石灰用量试验结果 F i g ．6 T e s tr e s u l t so fl i m ed o s a g ei nc l e a n i n g 喜 蔷 量 咖一螂瑚 ㈣Ⅱ耐簿 万方数据 8 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第5 期 2 ．6 辅助抑制剂B D 用量试验 B D 为北京矿冶研究总院研发的新型抑制剂，对黄 铁矿有较好的抑制效果。辅助抑制剂B D 用量试验固 定条件精选再磨细度为一4 3 “m9 0 ％、石灰1 ．0k g ／t 、 B K 4 0 47 ．5g ／i ，试验流程见图4 ，结果见图7 。 随着B D 用量的增加，粗精矿铜品位增加、铜回 收率降低；硫回收率降低，有效地抑制了硫，使铜硫 得到分离，综合考虑，确定精选抑制剂B D 用量为 2 0 0g ／t 。 2 ．7 浮选闭路试验 在详细条件试验的基础上，进行了浮选闭路试验， 由于中矿返回等因素，因此，减少了粗选起泡剂用量，增 大了硫粗选捕收剂用量旧驯，闭路试验获得较好的试验 指标。药剂制度及工艺流程见图8 ，结果见表3 。 B D 用量t g l 。 图7 精选B D 用量试验结果 F i g ．7 T e s tr e s u l t so fB Dd o s a g ei nc l e a n i n g 蔷 蔷 耋 铜精矿2 图8 闭路试验流程 F i g ．8 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 万方数据 表3 1 铀l e3 闭路试验结果 R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t ／％ 产品名称 产率i _ 1 _ J 墅堕_ i 丁丁i _ 1 『_ 堕』生塑i _ T 铜精矿1 4 ．5 12 7 ．8 93 4 ．5 21 ．2 22 1 4 ．0 06 6 ．4 66 ．0 8 4 1 ．5 94 8 ．7 0 铜精矿2 1 ．8 6 5 ．5 32 5 ．3 30 ．0 64 0 ．3 75 ．4 41 ．8 40 ．8 4 3 ．7 9 总铜精矿 6 ．3 72 1 ．3 63 1 ．8 40 ．8 8 1 6 3 ．3 07 1 ．9 07 ．9 24 2 ．4 35 2 ．4 9 硫精矿1 2 1 ．2 40 ．6 14 4 ．2 40 ．1 01 0 ．9 2 6 ．8 53 6 ．6 81 6 ．0 51 I ．7 0 硫精矿2 2 9 ．9 00 ．4 54 6 ．1 30 ．0 71 1 ．9 27 ．1 15 3 ．8 4 1 5 ．8 21 7 ．9 9 总硫精矿 5 1 ．1 40 ．5 24 5 ．3 5 0 ．0 81 1 ．5 01 3 ．9 69 0 ．5 23 1 ．8 7 2 9 ．6 9 尾矿4 2 ．4 90 ．6 3 0 ．9 40 ．0 88 ．3 11 4 ．1 41 ．5 62 5 ．7 0 1 7 ．8 2 原矿 1 0 0 ．0I ．8 92 5 ．6 20 ．1 3 1 9 ．8 21 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．0 2 ．8 工业试验 根据小型试验流程，玉龙铜矿于2 0 1 3 年6 月建 成一座处理量l2 0 0t ／d 的选矿试验厂，并于6 月底 进行了工业调试，工业流程见图8 ，工业试验稳定后 1 5 天平均指标见表4 。 工业试验表明，铜回收率较小试指标有一定的 提高，但考虑工业试验原矿样较小试原矿样铜品位 高，二者基本相抵消。综合考虑，工业试验基本达到 小型试验指标，选矿工艺指标良好。 表4工业试验平均指标 T a b l e4 A v e r a g er e s u l t so fi n d u s t r i a lt e s t s ，％ 3结论 1 该矿石含铜1 ．8 9 ％、硫2 5 ．6 2 ％，铜的化学物 相分析表明，矿样中铜矿物以黄铜矿为主，硫矿物 以黄铁矿为主，硫化物中铜的分布率为8 1 ．2 5 ％、氧 化铜中铜的分布率为1 8 ．7 5 ％ 包括水溶铜、自由氧 化铜和铁结合铜、及脉石矿物中铜 。 2 采用先硫后氧铜硫部分混合浮选工艺，粗 精矿通过再磨、添加辅助抑制剂B D 等措施，取得良 好的铜硫分离效果，可以获得铜品位2 1 ．3 6 ％、回收 率7 1 ．9 0 ％的合格铜精矿及硫品位4 5 ．3 5 ％、硫回收 率9 0 ．5 2 ％的硫精矿；铜精矿中金、银品位分别为 0 ．8 8s ／t 、1 6 3 ．3 0g ／t ，回收率分别为4 2 ．4 3 ％、 5 2 ．4 9 ％。 3 通过处理量l2 0 0t ／d 工业试验的调试和应 用，该工艺流程选矿效果良好，为该部分铜矿资源的 开发利用提供了有利的技术支持。 参考文献 [ 1 ] 吴熙群，李世伦，谢珉，等．西藏玉龙铜矿硫化矿选矿 工艺流程的研究[ J ] ．矿冶，2 0 0 0 ，9 4 3 2 - 3 7 ． [ 2 ] 李崇德，孙传尧．铜硫浮选分离的研究进展[ J ] ．国外金 属矿选矿，2 0 0 0 8 2 - 7 ． [ 3 ] 王立刚．赤城县石槽铜铁矿选矿试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 5 3 4 - 3 7 ，2 4 ． [ 4 ] 周桂英，温建康，宋永胜，等．西藏玉龙氧硫混合铜矿选 矿试验研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 9 7 4 5 - 6 5 ． [ 5 ] 王立刚，刘万峰，孙志健．西藏玉龙铜矿氧化铜钼矿选矿 试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 9 4 1 - 3 ． [ 6 ] 陈建华，冯其明．铜硫浮选分离技术进展[ J ] ．矿产保护与 利用，1 9 9 7 4 1 7 - 2 1 ． [ 7 ] 吴熙群，杨菊，李成必，等．含多种伴生成分铜矿石选 矿工艺流程研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 2 5 5 - 8 ． [ 8 ] 蒋毅．玉龙铜矿硫化矿选矿产品方案的优化选择[ J ] ． 有色金属设计，2 0 0 5 ，3 2 4 8 - 1 5 ，2 9 1 ． [ 9 ] 叶岳华，王立刚，陈金中，等．西藏某低品位铜钼矿选矿试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 4 1 - 2 2 ． 万方数据