西藏某铜铁多金属矿石选矿试验研究.pdf

2 0 1 4 年第4 期有色金属 选矿部分 1 3 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 4 ．0 4 ．0 0 4 西藏某铜铁多金属矿石选矿试验研究 闫军宁1 ’2 ，林国梁1 ，邹来昌2 1 ．福州大学紫金矿业学院，福州3 5 0 1 0 8 ；2 ．紫金矿冶设计研究院，福建上杭3 6 4 2 0 0 摘要西藏某铜铁矿石为矽卡岩型铜铁多金属矿石。矿石中可利用的元素主要为铁、铜，金、银可综合利用。采 用先浮选铜后磁选铁的工艺流程，对该矿石进行选矿试验研究，很好地回收了铜、铁，并综合回收了金、银。 关键词铜铁矿；浮选；分离浮选；磁选 中固分类号T D 9 2 3 ；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 1 4 0 4 - 0 0 1 3 - 0 4 M i n e r a lP r o c e s s i n gT e s tR e s e a r c ho naC o p p e r - I r o nP o l y m e t a l l i cO r ei nT i b e t Y A N J u n n i n 9 1 ’8 ，L I NG u o U a n 9 1 ，Z O U 厶蹴埘 1 ．C o l l e g eo f Z 彬nM i n i n g ，F u z h o uU n i v e r s i t y ，凡z h o u3 5 0 1 0 8 ，C h i n a ；aZ i j i nD e s i g no f R e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，S h a n g h a n gF u j i a n 3 6 4 2 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t Ac o p p e r - i r o np o l y m e t a l l i co r ei nT i b e ti sas k a r nt y p ec o p p e r - i r o ns u l f i d eo r e ．I r o na n d c o p p e ra r et h em a j o rv a l u a b l ee l e m e n t si nt h eo r e ，a n dg o l da n ds i l v e rc o u l db ec o m p r e h e n s i v e l yu t i l i z e d ． M i n e r a lp r o c e s s i n gt e s t sh a v e b e e nc o n d u c t e do nt h i so r e b yt h ef l o w s h e e to fc o p p e rf l o a t a t i o nf o l l o w e db y m a g n e t i cs e p a r a t i o n ，f i n a l l yt h ec o p p e ra n di r o nw a sr e c o v e r e da n dt h eg o l da n ds i l v e rW a Sc o m p r e h e n s i v e l y r e c y c l e d ． K e yw o r d s c o p p e r - i r o no r e ；f l o t a t i o n ；f l o t a t i o ns e p a r a t i o n ；m a g n e t i cs e p a r a t i o n 西藏某铜铁矿石属矽卡岩型硫化铜磁铁矿矿 石。金属矿物占6 5 ％，主要为磁铁矿、黄铜矿、黄 铁矿、磁黄铁矿等。非金属矿物占3 5 ％，主要为绿 帘石、石榴子石、透闪石、石英等。可利用的主要 元素为铁、铜，可综合回收的元素为金、银。 1 矿石性质 1 ．1 原矿性质 原矿多元素分析结果见表l ，铁物相分析结果 见表2 ，铜物相分析结果见表3 。从多元素分析结 果可知，可利用的元素为铁、铜，金、银可综合回 收。铁矿物主要为磁性铁，铜矿物主要为硫化铜。 表1 仉l b l e1 1 ．2 矿物组成 矿石为矽卡岩型硫化铜磁铁矿矿石。矿石中非 金属矿物占3 5 ％，金属矿物占6 5 ％。主要非金属 矿物有绿帘石、石榴子石、透闪石和石英等。主要 金属矿物为磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等。 磁铁矿的含量达6 0 ％左右，多为它形粒状，在 块状样中为团块状构造或稀疏一稠密浸染状构造。 粒度0 ．0 0 1 ～1 ．3m i l l ，磁铁矿在0 ．1 5 1 ．3 舢粒级范 围的含量达6 0 ％左右。磁铁矿各粒级解离度均较 高，总解离度为7 2 ．2 2 ％。其中未解离的较小粒级 的磁铁矿主要是在脉石矿物中，较大粒级未解离的 磁铁矿主要是与脉石矿物构成简单连晶，少量未解 原矿多元素分析结果 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 fr u n o f - m i n eo r e ／％ 元素T F eF e 2 0 3 F e O 4 3 ．3 62 3 ．7 4 S i 0 2A l 扣，SZ nC uCP 坠坐垒竺壁 0 ．0 1 80 ．0 0 3O ．1 51 0 ．6含量4 7 ．3 61 6 ．1 13 ．5 00 ．9 40 ．4 00 ．3 30 ．2 40 ．1 0 1 单位为矾。下同。 收稿日期2 0 1 3 - 0 5 1 4修回日期2 0 1 4 - - 0 5 1 7 作者简介目军宁 1 9 7 1 一 ，女，陕西武功人，高级工程师，主要从事矿物工程研究工作。 万方数据 1 4 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第4 期 表2铁物相分析结果 收率均较好，故选取磨矿细度为一7 4 “m 占6 5 ％。 T a b l e2 A n a l y s i s r e s u l t so fi r o n p h a s e ／％ 含量 4 4 ．1 90 ．3 50 ．7 l1 ．0 01 ．6 74 7 ．9 2 分布率 9 2 ．2 2 0 ．7 31 ．4 82 ．0 93 ．4 81 0 0 ．0 表3铜物相分析结果 T a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e rp h a s e ，％ 离的磁铁矿包裹脉石矿物或黄铜矿。 黄铜矿多为它形粒状，浸染状构造。黄铜矿的 粒度较小，绝大多数颗粒的粒度范围为一0 ．0 4 3 m m 。黄铜矿主要分布在0 ．0 1 ～0 ．1 5l n l n 范围内，含 量达8 6 ．6 ％左右。黄铜矿各粒级的解离度较接近， 均在7 0 ％以上，解离程度较高，总解离度为 7 4 。5 2 ％。未解离的黄铜矿主要与脉石矿物及磁铁矿 构成连晶或被包裹。 黄铁矿为它形粒状、稀疏浸染状分布，黄铁矿 在0 ．1 5 ～0 ．4m m 的含量最多，达6 1 ．1 ％。黄铁矿的 解离度也较高，总解离度为6 4 ．6 ％。未解离的黄铁 矿主要与脉石矿物连晶。 2 选矿试验研究 2 ．1 工艺流程的选择 该矿石磁铁矿含量高、粒度粗、解离度较高， 黄铜矿的粒度较小、解离程度较高。含铜铁矿石的 选别流程通常有浮选铜后磁选铁和先磁选铁后浮选 铜两种流程[ 1 ] 。对于该矿石采用先磁选后浮选的工 艺流程存在以下弊端磁铁矿粒度粗、黄铜矿粒度 细，磁选尾矿需要浓缩再磨后才能进一步浮选，流 程结构相对较长，增加了建设成本和管理的难度； 部分铜矿物会夹带损失到铁精矿中，造成铜的回收 率降低，铁精矿质量较难保证[ 2 ] 。试验研究采用先 浮选后磁选的流程，即浮选出合格的铜精矿产品， 并将金、银等富集到铜精矿中，再对浮选尾矿通过 弱磁选得到高品质铁精矿[ 引。 2 ．2 铜浮选条件试验 2 ．2 ．1 选铜磨矿细度试验 丁基黄药 丁基铵黑药作捕收剂、松醇油作起 泡剂，进行选铜的磨矿细度试验，试验采用一次粗 选，试验结果见图1 。从图1 可以看出，当磨矿细 度为一7 4g , m 占6 5 ％时，铜粗精矿中铜的品位和回 堡 魁 略 曝 蓬 褂 警 回 器 磨矿细度 一7 4 斗1 1 3 含量 砀 图1 磨矿细度试验结果 F i g ．1 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 2 ．2 ．2 选铜捕收剂种类试验 采用普通的选铜药剂丁基黄药、丁基铵黑药、 P A C 、Z 一2 0 0 等作捕收剂，进行了捕收剂种类试 验。一次粗选结果 见图2 表明，4 种药剂条件 均可以取得较好的选别指标，从铜回收率及药剂成 本等方面考虑，选取丁基黄药作为捕收剂。 堡 翅 n 基 曜 捕收剂种类 图2 捕收剂种类试验结果 邃 褂 擎 回 嫒 F i g ．2 R e s u l t so fc o l l e c t o rk i n d st e s t l 一丁基黄药；2 一丁基铵黑药；3 P A c ；4 - - Z 一2 0 0 2 ．2 ．3 捕收剂用量试验 采用丁基黄药作捕收剂，松醇油作起泡剂，进 行了捕收剂用量试验，试验结果见图3 。从图3 结 果看出，当丁基黄药为6 0 趴时，铜的选别效率较 高，故确定丁基黄药为6 0 趴。 2 ．2 ．4 铜精选试验 粗精矿的镜下鉴定结果表明，该粗精矿中铜矿 物主要为黄铜矿，其次为铜蓝、斑铜矿，铜矿物的 解离较好。另外，粗精矿中含有一定量的石英、黄 铁矿、闪锌矿、磁铁矿等。铜的精选采用抑硫浮铜 的方案。粗精矿中铜矿物及其它硫化矿物表面吸附 了一定量的药剂，可浮性差距很小，直接空白精选 或添加石灰、淀粉、C M C 等抑制剂分离浮选均未 取得好的指标，高效无毒抑制剂刁一1 对黄铁矿等 砌帅踮加∞∞∞∞加 ∞均堪“ M b M B 坦n m 万方数据 2 0 1 4 年第4 期闫军宁等西藏某铜铁多金属矿石选矿试验研究 1 5 堡 翅 略 曜 丁基黄药用量， g 一 图3 捕收剂用■试验结果 F i g ．3 R e s u l t so fc o l l e c t o rd o s a g et e s t 邃 瓣 警 回 器 硫化物有一定抑制效果[ 4 】。添加活性炭能够吸附 矿物表面及矿浆中的部分药剂，使其可浮性差距增 大[ 5 ] ，故考虑采用活性炭脱药分离浮选流程， 抑制剂选用Z J 一1 组合药剂。 通过试验研究，最终确定活性炭脱药后添加 Z J l 抑制其它硫化矿，用丁基黄药分离浮选出铜 矿物。． 2 ．3 磁选试验 2 ．3 ．1 粗选磁场强度试验 对铜浮选尾矿进行磁选试验，粗选磁场强度试 验结果见图4 。 堡 翅 畦 举 堡 姗 娶 回 磁场强度， k A m - ‘ 图4 粗选磁场强度试验结果 F i g ．4 R e s u l t so fm a g n e t i cf i e l ds t r e n g t ht e s to f r o u g h i n g 图4 表明随着磁场强度的提高，铁的回收率增 加，磁场强度为8 9 ．9 3k A ／m 时，铁粗精矿中铁的 品位及回收率均较好，故确定粗选磁场强度为 8 9 ．9 3k A ／m 。 2 ．3 ．2 扫选磁场强度试验 增加扫选有利于提高磁铁矿的回收率。固定粗 选磁场强度为8 9 ．9 3k M m ，进行扫选磁场强度试 验，尾矿含铁及铁的损失率见图5 。 从图5 的试验结果可知，随着扫选磁场强度的 增加，扫选尾矿中铁的损失呈下降趋势，但幅度不 邃 趟 咯 蝼 堡 ．9 l 卜 水 暴 b 龊 磁场强度／ k A n t l - ‘ 图5 扫选磁场强度试验结果 F i g ．5 R e s u l to fm a g n e t i cf i e l ds t r e n g t I lt e s to f s c a v e n g i n g 大，考虑中矿品位及尾矿中铁的损失，选取扫选磁 场强度为11 4 ．4 1k A ／m 。 2 ．3 ．3 精选磁场强度试验 对粗选精矿脱磁后精选，以期获得高品质的铁 精矿，精选磁场强度试验结果见图6 。 堡 遥 畦 蟠 堡 静 娶 圄 举 磁场强度， k A m - 一 图6 精选磁场强度试验结果 F i g ．6 R e s u l to fm a g n e t i cf i e l ds t r e n g t ht e s to f c l e a n i n g 从图6 精选磁场强度试验结果可见，随着精选 磁场强度的增加，品位、回收率均先增后降，当精 选磁场强度为4 6 ．9 5k A ／m 时，选别效率较好，故 精选磁场强度确定为4 6 ．9 5k A ／m 。精选后，铁精 矿品位从6 5 ．2 6 ％提高到6 7 ．2 1 ％。 2 ．4 闭路流程试验 根据前面试验确定的浮选药剂种类及用量、磁 选磁场强度等条件，对于该含铜铁矿石进行浮选铜 后磁选铁工艺流程闭路试验。选铜采用一次粗选、 两次扫选、两次精选，中矿顺序返回的浮选试验流 程，选铁采用一次粗选、一次扫选、一次精选、磁 选中矿返回粗选的磁选试验流程。试验流程见图 7 ，试验结果见表4 。 对闭路试验精矿产品进行化验分析，铜精矿中 金、银的品位分别为3 ．6 6 和3 6 7 ．2g ／t ，达到销售 m蚰跗加∞∞柏∞加m 砌蝤粥晒踮；2加合∞舒卯 万方数据 1 6 有色金属 选矿螂分2 0 1 4 年第4 期 原矿 铁精矿尾矿 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 表4闭路试验结果 T a b l e4T h er 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 品位回收率 F e C uF eC u 铜精矿 1 ．2 6 2 9 ．7 92 2 ．1 5O ．8 08 3 ．6 8 铁精矿 6 3 ．7 l 6 7 ．2 10 ．0 4 29 0 ．8 98 ．0 2 尾矿 3 5 ．0 3 1 1 ．1 80 ．0 7 98 ．3 18 ．3 0 原矿 1 0 0 ．0 4 7 ．110 ．3 3 41 0 0 ．01 0 0 ．0 计价品位，金、银的回收率分别为3 0 ．7 4 ％和 4 3 ．6 5 ％。另外铜精矿中含锌11 ．4 1 ％，锌的分离回 收有待进一步研究。 3 结论 1 该矿石为矽卡岩型硫化铜磁铁矿矿石，可 利用的元素主要是铁、铜，金、银可综合回收。 2 矿石中非金属矿物占3 5 ％，金属矿物占 6 5 ％。主要非金属矿物为绿帘石、石榴子石、透闪 石、石英等；主要金属矿物为磁铁矿、黄铜矿、黄 铁矿、磁黄铁矿等。 3 磁铁矿含量高，是主要的含铁矿物，多为 它形粒状，在块状样中为团块状构造或稀疏一稠密 浸染状构造，嵌布粒度较粗；含铜矿物主要为黄铜 矿，多为它形粒状，浸染状构造，粒度较小，绝大 多数颗粒的粒度小于0 ．0 4 3m m 。黄铁矿为它形粒 状，稀疏浸染状分布，嵌布粒度较粗。 4 浮选铜后磁选铁流程是该铜铁矿石选别的 较适合工艺流程。实验室得到铜精矿产率为 1 ．2 6 ％，含铜2 2 ．1 5 ％、金、银的品位分别为3 ．6 6 和3 6 7 ．2s ／t ，铜、金、银的回收率分别为8 3 ．6 8 ％、 3 0 ．7 4 ％和4 3 ．6 5 ％；得到产率为6 3 ．7 1 ％的铁精矿， 含铁6 7 ．2 1 ％，铁回收率9 0 ．8 9 ％。 参考文献 [ 1 ] 杨国锋，白鹤天，张光平．内蒙古某铜铅锌铁矿选矿工艺 流程研究[ J ] ．内蒙古科技与经济，2 0 0 9 3 2 8 7 2 9 1 ． [ 2 ] 张小田，陈宏，代淑娟．铜、铅、锌、铁复杂多金属矿综 合回收研究[ J ] ．有色矿冶，2 0 0 5 ，2 1 3 1 7 1 9 ． [ 3 ] 杨久流，王学军．某锌铁多金属矿石选矿工艺研究[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 5 8 - 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