云南某微细粒难选次生硫化铜矿选矿试验研究.pdf

l O 有色金属 选矿部分2 0 1 5 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 1 5 ．0 6 ．0 0 3 云南某微细粒难选次生硫化铜矿选矿试验研究 李向益，曾茂青，罗兴，乐智广，孙广周 国土资源部昆明矿产资源监督检测中心，昆明6 5 0 2 1 8 摘要对云南某微细粒难选次生硫化铜矿石进行选矿试验研究。结果表明，采用一次磨矿、一次粗选、两次精选、两次 扫选的闭路试验流程，可获得铜精矿品位为2 4 ．1 0 ％，回收率为8 6 ．7 9 ％的技术指标。 关键词次生硫化铜；微细粒；浮选 中圈分类号T I 9 5 2 ．1 ；T I 9 2 3 文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 6 ．．0 0 1 0 - 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 faS u p e r f i n ea n dR e f r a c t o r yS e c o n d a r y C o p p e rS u l p h i d eO r ef r o mY u n n a n Ⅱ胁，z 柳，Z E N GM a o q i n g ，L U O 施昭，L EZ h i g u a n g ，S U NG u a n g z h o u K u n m i n gM i n e r a lR e s o u r c e sS u r v e i l l a n c eT e s t i n gC e n t r e ，M i n i s t r yo fk 以 a n dR e s o u r c e s ，K u n m i n g6 5 0 2 1 8 ，C h i n a A b s t r a c t Ab e n e f i e i a t i o nt e s to fs u p e r f i n ea n ds e c o n d a r yc o p p e rs u l p h i d eo r ef r o mY u n n a nw a ss t u d i e d ．T h e r e s u l t ss h o wt h a tc o p p e rc o n c e n t r a t eg r a d eo f2 4 ．1 0 ％a n dr e c o v e r yo f8 6 ．7 9 ％W a Sa c h i e v e dt h r o u g ht h ew h o l e c l o s e dt r i a l ，w h i c hW a So n c er o u g hg r i n d i n g ，o n c er o u g h i n ga n dt w i c es c a v e n g i n g ，t h e nt w i c ec l e a n i n gt ot h er o u g h c o n c e n t r a t e ． K e yw o r d s s e c o n d a r yc o p p e rs u l p h i d e ；s u p e r f i n ep a r t i c l e ；f l o t a t i o n 铜作为一种有色金属材料，具有优良的物理化 学性能，在机械制造、电气、建筑工业、轻工和国防工 业等领域均有广泛应用j 。目前世界经济快速发 展，市场对铜的需求逐年增长心J 。随着铜矿资源的 不断开采利用，铜富矿资源逐年减少，铜矿石呈现出 “贫、细、杂”等特点4 】。为了满足日益增长的铜市 场需求，对微细粒难选铜矿石进行选矿研究具有重 大意义[ 5 1 。 云南某地具有丰富的铜矿资源，该铜矿属于玄 武岩型微细粒难选次生硫化铜矿石。原矿中有用的 铜矿物主要是辉铜矿、蓝辉铜矿、斑铜矿，少量黄铜 矿和铜蓝。原矿铜含量为0 ．8 8 ％。原矿铜矿物嵌布 粒度极细，大多小于4 5p , m ，而且目的矿物与脉石矿 物大多相互镶嵌或相互包裹，磨矿时难以解离，分选 困难。通过浮选试验研究，可得铜精矿品位为 2 4 ．1 0 ％、回收率为8 6 ．7 9 ％的技术指标，为该地区的 铜矿资源开发利用提供技术依据，同时为类似铜矿 石的浮选分离提供一定的参考价值。 1 矿石性质 1 ．1 原矿多元素及物相分析 原矿多元素及铜物相分析结果见表1 和表2 。 表1原矿多元素分析结果 T a b k1 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 C uA s ”SPC a O T F e M s O S i 0 2 A 1 2 0 3K 2 0 N a 2 0 A g ” 含量0 ．8 8 4 ．4 20 ．1 30 ．1 07 ．4 3 7 ．4 06 ．1 75 1 ．3 31 4 ．2 80 ．3 54 ．4 25 ．9 I 单位为s ／t 。 表1 、表2 结果表明，原矿铜品位为0 ．8 8 ％，铜铜中铜仅占1 ．5 9 ％，氧化铜中铜含量为1 2 ．1 5 ％，其 主要以次生硫化铜形式存在，占8 6 ．2 7 ％，原生硫化 中结合氧化铜占7 ．2 6 ％。 基金项目云南省国土资源厅“云南典型金属矿山基地资源综合利用与矿山环境调查评价研究”项目 云国土资科研[ 2 0 1 3 ] l 号 投稿日期2 0 1 4 - 0 7 - 2 7修回日期2 0 1 5 - 0 9 - 2 0 作者简介李向益 1 9 8 7 - ，男，云南宣威人，硕士，助理工程师。 万方数据 2 0 1 5 年第6 期李向益等云南某微细粒难选次生硫丝塑壁选堑这堕婴窒 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 ／％ 塑塑壅生堕垡塑丛生堕丝塑鱼虫塞丝塑笙鱼墨垡塑璺塑 含量0 ．7 6 0 ．0 1 40 ．0 4 3 0 ．0 6 40 ．8 8 1 占有率 8 6 ．2 7I ．5 94 ．8 8 7 ．2 61 0 0 ．0 1 ．2 矿石类型、矿物组成及嵌布特征 矿石的主要构造为杏仁状构造，主要结构为斑 状结构 基质具间粒间隐结构 、它形粒状结构、显微 鳞片状结构和交代残余结构，矿石类型为玄武岩型 次生硫化铜矿石。 矿石矿物组成复杂，主要由辉铜矿、蓝辉铜矿、 斑铜矿、黄铜矿、铜蓝等目的矿物和斜长石、绿泥石、 石英、辉石、隐晶质等脉石矿物组成。 矿石中的铜主要以次生硫化铜形式存在于辉铜 矿、蓝辉铜矿、斑铜矿中；少部分存在于黄铜矿和铜 。，- 瓣黎 。’‘露瑟‘≯、、- ．飞 蕊舔j 拍晶．≯挚 ■髓j l d - 啊珊j 哺麟明■●口丽哦_ ■ 蓝中；还有少量铜以类质同象或微细粒包裹体的形 式赋存在脉石矿物中，这部分铜较难回收。 矿石中主要目的矿物辉铜矿、蓝辉铜矿、斑铜矿 大多相互连生，并常与赤铁矿连生或相互交代，多分 布于矿石杏仁体中，或沿矿石的裂隙中分布，部分辉 铜矿蚀变为蓝辉铜矿，部分斑铜矿和辉铜矿呈蠕虫 状镶嵌。三者粒度主要在l 一5 0 岬，嵌布粒度细 小，见图l a 、图l b 。黄铜矿呈它形粒状，沿杏仁体中 或裂隙中充填，与斑铜矿、赤铁矿连生，部分交代赤 铁矿，粒度在1 0 ～4 0 岬，见图l c 。铜蓝主要由斑铜 矿蚀变而来，粒度小于3 0 岬，见图1 d 。 矿石中目的铜矿物嵌布粒度极细，大多在1 0 5 0 岬，属于微细粒嵌布，目的矿物与脉石矿物大多 相互镶嵌或相互包裹，磨矿时即使细磨部分目的矿 物也较难解离，难以回收。 骥c c 一 ，。飞辫 ’、． 、‘ F 毒一．～ 图1铜矿物与脉石矿物嵌布关系 F i g ．1 D i s s e m i n a t e dr e l a t i o n s h i pb e t w e e nc o p p e ra n dg a n g u em i n e r a l 2 选矿试验研究 2 ．1 选矿工艺的选择 由矿石性质可知，矿石中铜主要以辉铜矿、蓝辉 铜矿、斑铜矿等次生硫化铜矿形式存在，硫化铜矿可 浮性较好，况且矿石中不含黄铁矿，因此宜采用浮选 回收矿石中的铜，且不用考虑铜硫分离问题；矿石中 绿泥石、方解石含量较高，磨矿时易泥化，脉石矿物 长石、石英含量也较高，因此在浮选中加入碳酸钠调 整矿浆p H ，采用水玻璃作为脉石矿物抑制剂，丁基 黄药为硫化铜矿捕收剂，7 3 0 A 为起泡剂进行矿石浮 选。探索性试验结果表明，矿石中硫化铜矿物的可 浮性较好，但是铜矿物的嵌布粒度极细，磨矿细度较 粗时铜精矿品位和回收率均不高，因此细磨是取得 较好选别指标的关键。 2 ．2 粗选条件试验 粗选条件试验主要在矿浆p H 为9 碳酸钠用量 为5 0 0g ／t 的条件下对磨矿细度、抑制剂水玻璃用 万方数据 1 2 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第6 期 量、捕收剂丁基黄药用量以及起泡剂7 3 0 A 用量进行 试验，确定合适的浮选工艺参数，确保较好的选别指 标。试验流程见图2 。 3 7 3 0 A7 0 粗 选 铜精矿尾矿 量单位g ／t ； 浮选时间单位m i n ；下同 图2 粗选条件试验流程 F i g ．2 F l o w s h e e to fr o u g h i n gc o n d i t i o ne x p e r i m e n t i o n 2 ．2 ．1 磨矿细度试验 微细粒矿物浮选过程中，磨矿细度极为重要，适 宜的磨矿细度可以保障目的矿物单体充分解离而又 不至于过磨泥化，是获得较好选别指标的关键。磨 矿细度条件试验流程见图2 ，试验结果如图3 。 零 藤 擎 叵 磨矿细厦 图3 磨矿细度对铜粗选效果的影响 F i g ．3 T h ee f f e c t so fg r i n d i n gf i n e n e s sO i lt h e i n d e xo fc o p p e rr o u g h i n g 由图3 可知，铜精矿品位随着磨矿细度的增加 先上升后下降，而铜精矿铜回收率随之逐渐升高后 趋于稳定。矿石中铜矿物的嵌布粒度极细，在磨矿 细度为一7 4 岬含量为9 5 ％ 一4 5 岬含量为 7 6 ％ 时，铜精矿的回收率较低只有7 9 ％，因此，对于 此类矿石不宜采用粗磨粗选抛尾，粗精矿再磨再选 工艺流程。综合铜精矿品位和回收率考虑，适宜的 磨矿细度为一3 7 胂含量为8 5 ％。 2 ．2 ．2 抑制剂水玻璃用量试验 水玻璃是常用的脉石矿物抑制剂和分散剂，在 细粒矿物浮选分离过程中具有重要作用。水玻璃用 量试验流程图如图2 所示，磨矿细度为一3 7p , m 含 量为8 5 ％，试验结果见图4 。 蓬 瓣 擎 画 抑制剂水玻璃用量／ g ’t - I 图4 水玻璃用量对铜粗选效果的影响 F i g ．4 T h ee f f e c t so f o d i u n ls i l i c a t ed o s a g e o nt h ei n d e xo fc o p p e rr o u g h i n g 图4 表明，水玻璃用量对铜粗选指标影响较大， 铜粗精矿铜品位随着水玻璃用量的增大先升高后趋 于稳定，而回收率则随之逐渐降低。当水玻璃用量 达到l0 0 0s ／t 时，继续增加水玻璃用量对铜粗精矿 铜品位提高较小，而铜回收率明显降低。综合铜粗 精矿铜品位、回收率考虑，确定捕收剂水玻璃用量为 l0 0 0s ／t 。 2 ．2 ．3 捕收剂丁基黄药用量试验 捕收剂丁基黄药用量试验流程见图2 ，磨矿细度 为一3 7 岬含量为8 5 ％，水玻璃用量为10 0 0r ／t ，试 验结果见图5 。 冰 静 擎 叵 捕收剂】基黄药用量／ g ．f _ ’ 图5 丁基黄药用量对铜粗选效果的影响 F i g ．5 T h ee f f e c t so fs o d i u mb u t y lx a n t h a t e d o s a g eo n t h ei n d e xo fc o p p e rr o u g h i n g 由图5 可知，随着丁基黄药用量的增加，粗精矿 铜回收率逐步升高，但铜品位不断下降，当丁基黄药 用量为1 2 0g ／t ，铜粗精矿的品位和回收率均较高，继 续增加用量，铜回收率上升较小，而品位则急剧下 降，因此确定适宜的丁基黄药用量为1 2 0r ／t 。 万方数据 2 0 1 5 年第6 期李向益等云南某微细粒难选次生硫化铜矿选矿试验研究 1 3 2 ．2 ．4 起泡剂7 3 0 A 用量试验 在磨矿细度为一3 7p , m 含量为8 5 ％，水玻璃用 量为10 0 0g ／t ，丁基黄药用量1 2 0s ／t ，对起泡剂 7 3 0 A 用量进行条件试验，试验流程见图2 ，试验结果 见图6 。 起泡剂7 3 0 A H ] 量， P 。t 。 图67 3 0 A 用量对铜粗选效果的影响 F i g ．6 T h ee f f e c t so f7 3 0 Ad o s a g eo nt h e i n d e xo fc o p p e rr o u g h i n g 由图6 可知，随着起泡剂7 3 0 A 用量由3 0g ／t 增 加到9 0s i t 时，铜粗精矿品位逐渐降低，但变化较 小，而回收率则由7 9 ％增加到8 8 ％。因此确定粗选 起泡剂7 3 0 A 用量为7 0g ／t 。 2 ．3 浮选开路及闭路试验 通过浮选开路试验确定浮选流程为一次粗选、 两次精选、两次扫选，开路试验可得铜精矿产率 2 ．9 2 ％、品位2 4 ．6 0 ％、回收率为7 9 ．8 9 ％，尾矿铜品 位0 ．1 2 ％，铜损失率为1 1 ．3 8 ％的选矿指标。在此 基础上进行闭路流程试验，闭路试验时中矿采取循 序返回方式。试验流程如图7 ，试验结果见表3 。 表3闭路试验结果 T a b l e3R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i te x p e r i m e n t i o n／％ 闭路试验结果表明，可获得铜精矿铜品位 2 4 ．1 0 ％、含银1 2 8g ／t 、铜回收率为8 6 ．7 9 ％、银回收 率6 3 ．3 5 ％的技术指标。精矿达到了商品铜精矿七 级品的质量要求。 闭路试验尾矿含铜0 ．1 2 ％，尾矿中铜损失率为 1 3 ．2 l ％。对闭路试验尾矿进行硫酸浸出，发现闭路 尾矿中的铜浸出率较低，难以浸出。闭路尾矿经镜 下观察，发现闭路尾矿中损失的铜主要是以类质同 象和微细粒包裹形式存在，这两部分铜较难回收，这 是造成闭路试验铜回收率较憾的原因。 型型 4 3 n 丁基黄药2 5 3 n 7 3 0 A2 3 精l 选Ⅱ 原矿 _ _ _ _ _ - _ ●●_ _ n 一3 7 m8 5 ％ 3 I 碳酸钠5 0 0 3 I 水玻璃10 0 0 3 n 丁基黄药1 2 0 a n 7 3 0 A7 0 粗I 选 p H 9 ．0 5 l P 一 3 n 丁基黄药5 0 3 | 7 3 0 A2 3 扫I 选I 3 3 k 丁基黄药2 5 a n 7 3 0 A2 3 扫l 选Ⅱ 尸青 。I 尾矿 铜精矿 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 te x p e r i m e n f i o n 3结论 1 云南某铜矿属于玄武岩型微细粒次生硫化铜 矿石。矿石铜品位为0 ．8 8 ％。铜主要以辉铜矿、蓝 辉铜矿、斑铜矿形式存在，少量以黄铜矿和铜蓝形式 存在，部分铜以类质同象或者包裹体形式存在。 2 矿石中铜矿物嵌布粒度极细，大多数铜矿物 嵌布粒度在1 0 4 5 岬，浮选过程中细磨是处理该 类矿石的关键。 3 在磨矿细度为一3 7 岬含量8 5 ％时，原矿经一 次粗选、两次精选、两次扫选的闭路试验流程可获得铜 精矿品位丛1 0 ％、回收率骶7 9 ％的技术指标。 4 尾矿中铜品位为0 ．1 2 ％，铜损失率为 1 3 ．2 1 ％，这部分铜主要是以类质同象和微细粒包裹 体形式存在，较难回收。 5 试验研究结果为云南某地微细粒次生硫化铜 矿的选矿提供技术依据，同时为类似铜矿石的浮选 分离提供一定的参考价值。 参考文献 [ 1 ] 王海亮．某难选铜矿的选矿试验研究[ D ] ．昆明昆明理 工大学，2 0 0 8 ． [ 2 ] 魏党生，韦华祖，叶从新，等．国外某氧化铜矿选矿工艺 研究[ J ] ．湖南有色金属，2 0 0 8 5 8 ．1 2 ． [ 3 ] 胡真．西部某低品位硫化铜矿选矿工艺流程的研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 4 6 1 4 - 1 7 ． [ 4 ] 聂琪，戈保梁，杨晶．低品位细粒嵌布混合铜矿选矿 试验研究[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 1 1 4 0 - 4 3 ． [ 5 ] 邢喜峰，林海，高玉娟．云南某铜矿选矿工艺试验研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 7 1 2 7 - 2 9 ． 万方数据