都龙锌锡铜多金属矿中铜精矿提质试验研究.pdf

2 0 1 8 年第1 期有色金属 选矿部分 2 9 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 8 ．0 1 ．0 0 6 都龙锌锡铜多金属矿中铜精矿提质试验研究 何东，虎建宁，黄渝芝 云南华联锌铟股份有限公司，云南文山6 6 3 7 0 1 摘要针对都龙矿区以锌锡为主含低品位黄铜矿的多金属硫化矿，由于原矿含铜品位较低铜锌矿物嵌布粒度 不均且互含关系密切，加之原矿中含滑石、云母等易浮脉石矿物的影响，采用优先选铜的原则流程及常规黄药类组合 捕收剂获得的铜精矿指标不尽理想，铜精矿含铜品位1 6 ％左右、含锌品位高达9 ％以上，铜精矿回收率仅5 0 ％左右，难 以达到铜矿物与锌矿物及脉石矿物间的高效分选回收的目的。通过对选铜药剂制度的优化研究，获得了铜精矿含铜 品位2 1 ．5 4 ％、含锌品位6 ．4 1 ％，铜精矿回收率5 3 ．8 5 ％的选铜指标，与原药剂制度相比，铜精矿中的锌矿物及易浮脉 石矿物的含量大幅度降低，选铜指标得到明显提升。 关键词低品位铜矿；药剂优化；提质除杂 中图分类号T D 9 5 2 ；T I Y 9 2 3 ．1 4文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 8 0 1 - 0 0 2 9 - 0 4 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nt h eQ u a l i t yI m p r o v e m e n tT e c h n o l o g yo fC o p p e rC o n c e n t r a t e i nZ i n c c a s s i t e r i t e - c o p p e rM u l t i - m e t a lM i n eO r ei nD u l o n g H ED o n g ．H UJ i a n n i n g ，H U A N GY u z h i Y u n n a nH u a l i a nZ i n ca n dI n d i u mC o ．，厶正，W e n s h a nY u n n n a n6 6 3 7 0 1 ，C h i n a A b s t r a c t T h ep o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r ew i t hl o wg r a d ec h a l e o p y r i t ei nt h eD u l o n gm i n i n ga r e ai sc h a r a c t e r i z e d b yl o wg r a d eo fc o p p e r ，u n e v e ns i z ed i s t r i b u t i o na n dc l o s er e l a t i o n s h i po fc o p p e ra n dz i n cm i n e r a l s ．A n db e c a u s eo f t h ei m p a c to ff l o a t a b l eg a n g u em i n e r a l s ．t h ei n d i c a t o r so fc o p p e rc o n c e n t r a t eo b t a i n e dt h r o u g ht h ep r i n c i p l e f l o w s h e e to fs e l e c t i v ec o p p e rf l o t a t i o na n dc o n v e n t i o n a lc o m b i n a t i o nc o l l e c t o r so fx a n t h a t ea r en o ti d e a l ，a n dt h e c o p p e rg r a d eo fc o p p e rc o n c e n t r a t ei sa b o u t1 6 ％．a n dz i n cg r a d ei su pt om o r et h a n9 ％w i t ht h ec o p p e rr e c o v e r y r a t eo fo n l ya b o u t5 0 ％，w h i c hd i dn o ta c h i e v et h ep u r p o s eo fe f f i c i e n ts e p a r a t i o nf o rc o p p e rm i n e r a l s ，z i n cm i n e r s a n dg a n g u em i n e r a l s ．T h r o u g ht h eo p t i m i z a t i o nr e s e a r c ho nt h er e a g e n t ss y s t e mo fc o p p e rs e p a r a t i o n ，t h ec o p p e r c o n c e n t r a t ew i t hc o p p e rg r a d eo f2 1 ．5 4 ％，c o n t a i n i n g6 ．4 1 ％o fz i n ca n dw i t ht h ec o p p e rr e c o v e r yo f5 3 ．8 5 ％w a s o b t a i n e d ．C o m p a r e dw i t ht h eo r i g i n a lr e g e n t ss y s t e m ，t h ec o n t e n t o fz i n cm i n e r a l sa n de a s y - f l o a t i n gg a n g u em i n e r , s i nt h eo r eh a sb e e ng r e a t l yr e d u c e d ，a n dt h ec o p p e ri n d e xi so b v i o u s l yi m p r o v e d ． K e yw o r d s l o wg r a d ec o p p e rm i n e ；m e d i c i n eo p t i m i z a t i o n ；q u a l i t yi m p r o v e m e n ta n dr e m o v i n gi m p u r i t y 铜锌锡多金属硫化矿精确高效分选一直是选 矿技术研究的重点之一，都龙矿区以锌锡为主含 低品位黄铜矿的多金属硫化矿，由于原矿含铜品 位低、铜锌矿物问的嵌布关系复杂且粒度不均并 含大量的滑石、云母等易浮脉石，矿浆中存在难免 离子并伴生其它矿物、锌矿物受矿浆中铜离子的 活化可浮性较好、现场药剂制度不佳等多种因素 的影响导致铜锌精确分选困难。另外，原矿中滑 石、云母的硬度较低，磨矿过程中容易过粉碎而形 成大量的矿泥，泥化后的滑石天然可浮性较好进 入铜粗精矿中，现用的抑制药剂对以滑石为主的 易浮脉石几乎无抑制作用，精选后的铜精矿仍含 有大量脉石矿物，导致铜精矿指标不尽理想。近 年来，随着国内外选矿工作者对铜锌精确分选及 易浮脉石矿物有效抑制技术的研究并在药剂制度 研发应用方面取得一定进展后，为都龙矿区铜精 矿提质除杂分选技术的研究应用和类似矿山矿石 资源的高效综合回收利用提供相应的参考借鉴依 据和技术支撑圳。 收稿日期2 C 1 1 7 - 0 5 - 2 1 修回日期2 0 1 7 1 2 1 7 作箸简介何东 1 9 8 3 ． ，男，云南宜良人，工程师，从事有色金属多金属选矿技术研究及生产实践应用工作。 万方数据 3 0 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第1 期 原矿性质 凳瓣纛卷凳冀葛夏瀑I 霎裟箬 1 ．1 矿物组成闪石、滑石、云母、石英、斜长石和方解石等。原矿多元 矿石的矿物种类组成较为复杂，金属矿物主要有素分析结果见表1 ，铜矿物物相分析结果详见表2 。 表1原矿多元素化学分析结果 T a b l e1M 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／％ 垂童璺兰 垒 竺竺 竺垒生竺竺受垒g 含量0 ．1 6 0 4 ．4 30 ．3 4 82 2 ．9 36 ．8 00 ．5 3 03 0 ．1 11 0 ．8 06 ．0 04 ．8 31 2 ．7 66 5 ．8 6 1 ．2 铜锌矿物的嵌布特性 矿石中黄铜矿主要以浸染状的形式产出，主要 呈不规则团块状、粒状沿闪锌矿、磁黄铁矿边缘、粒 间、孔洞及裂隙分布，部分细脉状沿裂隙充填交代于 闪锌矿或磁黄铁矿中，也见部分呈不规则粒状或集 合体以浸染状的形式嵌布在脉石中；锌矿物主要以 铁闪锌矿为主，大多数呈不规则粒状或团块状沿黄 铜矿、磁黄铁矿边缘、粒问或孔洞填充；黄铜矿与闪 锌矿和磁黄铁矿之间均存在着较复杂的先前关系， 嵌布粒度极不均匀；黄铜矿嵌布粒度极不均匀 0 ．0 1 ～0 ．1 5m m ，主要呈细粒级嵌布，粒度主要集 中在0 ．0 3m m 以下，铁闪锌矿个别粗者可达2 ．5m m 左右，一般在0 ．0 4 1 ．5m m 。 2 试验研究 根据都龙矿区的锌锡铜多金属矿的矿物性质， 采用优先选铜、锌硫混选分离、再除铁脱硫、最后选 锡的“浮选一磁选一重选联合作业、多种产品综合 回收”的工艺流程，产出铜锌锡铁硫5 种产品；其中 选铜作业采用“一次粗选、二次扫选、粗选精矿经过 混精选产出铜粗精矿、铜粗精矿分级再磨后三次精 选”的流程结构。由于矿石中铜品位较低且铜锌锡 矿物间的嵌布关系复杂，并且现用的铜捕收剂采用 “常规黄药类混合药剂 B K 一3 2 0 乙黄药丁基铵黑 药 3 4 1 Z ．2 0 0 ”的组合捕收剂药方，起泡剂 采用松醇油，由于该组合捕收剂的捕收能力较强、选 择性不足，加之起泡剂泡沫黏度大，在铜粗扫选段大 量锌矿物与铜矿物共同上浮，导致精选段铜锌精确 分选困难；另外铜粗精矿中夹带大量易浮脉石，现用 的“石灰 硫酸锌”组合抑制剂对脉石矿物几乎无 抑制效果，致使铜精矿中仍夹带大量易浮脉石矿物 导致铜精矿品位偏低，现有药剂制度明显制约着铜 精矿指标的提升。为进一步提升铜精矿指标，本次 试验研究主要在现用工艺流程结构的基础上，开展 铜与锌、硫、易浮脉石矿物精确分离提质除杂新药剂 制度的优化试验研究。 2 ．1 磨矿细度的选择确定 由于矿石中锌锡铜矿物的嵌布关系复杂且粒度 差异较大，对原矿一次性细磨虽然能满足铜锌分选 的粒度要求，但细磨将严重影响铜锌分选效果和后 续锡石的回收，故兼顾铜锌锡矿物的回收粒度要求 结合现场工艺条件考虑，本次试验研究选用二个阶 段的磨矿工艺，即将原矿磨矿至一7 4 斗m 粒级含量 占7 2 ％左右时进行铜锌浮选，对选别出的铜、锌粗 精矿再进一步细磨，其中铜粗精矿细磨至一3 7 斗m 粒级含量达到8 2 ％左右，满足铜锌硫分选的粒度要 求并解决铜锌硫互含问题，同时减轻易浮脉石及锡 石的过粉碎现象，为多金属矿石的综合回收创造良 好的粒度条件M 1 。 2 ．2 药剂制度优化条件试验 2 ．2 ．1 铜捕收剂的种类及用量试验 捕收剂及起泡剂的选择对铜锌的有效分选至关 重要，现阶段铜锌选别时多采用黄药、黑药、硫氮类、 Z - 2 0 0 的单一或组合捕收剂，组合捕收剂药剂间的 协同捕收作用虽然增强了捕收能力，有利于提高精 矿回收率，但由于药剂种类多，最佳的配比比例难以 准确把握，捕收能力较强不利于铜精矿品位的提升 及降低铜精矿含锌量∞J 。在保证铜精矿回收率的 万方数据 2 0 1 8 年第1 期何东等都龙锌锡铜多金属矿中铜精矿提质试验研究 3 1 条件下，改善捕收剂的选择性有利于铜精选段铜锌 的有效分离，故先进行捕收剂种类及用量试验。为 改善泡沫黏度，起泡剂选用M I B C 并固定其粗选用 量为3 0g ／t ，粗选捕收剂用量固定为6 0g ／t ，仅进行 一次粗选，相同药剂用量及最佳配比比例3 1 的条 件下进行“乙基黄药 丁基铵黑药”、“Z - 2 0 0 丁基 铵黑药”、“O L - 2 A 十丁基铵黑药”、“混合捕收剂 Z - 2 0 0 现用捕收剂 ”共4 种组合捕收剂与仅使用 中南大学研发的“O L - 2 A ”新型选铜捕收剂进行捕收 剂种类对比试验，试验结果详见表3 。 表3不同捕收剂种类铜粗选试验结果 T a b l e3R e s u l t so fd i f f e r e n tc o l l e c t o rt y p et e s t／％ 试验结果表明，采用O L 一2 A 新型捕收剂的铜粗 精矿综合指标相对较其它4 种组合捕收剂优越，并 且药剂制度简单，故铜捕收剂仅选用O L - 2 A 。 为探索O L - 2 A 用量对铜粗选精矿指标的影响， 粗选M I B C 用量仍固定为3 0g ／t ，进行O L - 2 A 用量 分别为2 0 、3 0 、4 0 、5 0 、6 0g ／t 的捕收剂用量试验。试 验结果见图1 。 图1 粗选O L - 2 A 用量试验结果 F i g ．1 R e s u l t so ft h ec o l l e c t o ro f O L 一2 Ad o s a g et e s t 从图1 可以看出，随着O L 一2 A 用量的增加，粗 选精矿含铜品位逐渐降低，铜锌回收率逐渐增加，考 虑到粗选要尽可能提高铜回收率，故确定粗选 O L 0 2 A 的适宜用量为5 0 ∥t 。 2 ．2 ．2 铜精选段锌硫矿物抑制剂的种类及用量的 确定 石灰和硫酸锌是铜锌分离时抑制锌硫矿物常用 的组合抑制剂方案，并且生产中铜精选段也采用该 组合抑制剂抑制锌硫矿物，为了强化抑制剂的作用 时间及效果，将抑制剂加入到粗精矿再磨的磨机中， 通过精选一到精选三作业石灰及硫酸锌用量条件试 验及生产现场的添加量确定精选一到精选三作业 适宜的石灰用量分别为2 5 0 、2 0 0 、1 5 0g ／t ，适宜的硫 酸锌用量分别为9 0 、6 0 、5 0g ／t 。 2 ．2 ．3 铜精选段易浮脉石抑制剂的选择及用量的 确定 因铜粗精矿中夹带大量“白色脉石”矿物，而现 用的石灰 硫酸锌抑制剂对易浮脉石矿物几乎无抑 制作用，精选后的铜精矿中仍含有大量脉石矿物是 导致铜精品位偏低的主要原因，为实现降低铜精矿 中易浮脉石的含量，对铜粗精矿进行的x 射线衍射 分析，结果表明铜粗精矿中的主要白色脉石主要为 滑石和云母。相关研究成果表明，羧甲基纤维素钠 C M C ．N a 、羧甲基纤维素 C M C 、六偏磷酸钠、硅 酸钠以及古尔胶等均对滑石等易浮脉石矿物有很好 的抑制效果【6 。7 』，故采取生产现场的铜粗精矿再磨 溢流探索C M C N a 、C M C 、硅酸钠对易浮脉石的抑制 效果，试验反映出C M C ．N a 对铜粗精矿中以滑石为 主要成分的易浮脉石具有明显的抑制效果，故脉石 抑制剂选用C M C N a 。 当C M C N a 用量过大时，抑制脉石矿物的同时 对铜锌矿物也会产生强烈的抑制作用。为了探索 C M C ．N a 用量对脉石及铜精矿指标的影响，进行铜 精选一作业C M C ．N a 用量分别为0 、1 0 、2 0 、3 0 、4 0 g ／t 的用量条件试验，试验结果详见图2 。 图2 铜精选一C M C - N a 抑制剂用量试验结果 F i g ．2 R e s u l t so ft h ei n h i b i t o r so fC M C N a c o p p e rs e l e c td o s a g et e s t 万方数据 3 2 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第1 期 由图2 的C M C N a 用量试验结果可以看出，在不 添加C M C - N a 抑制剂的条件下，大量脉石矿物随铜精 矿上浮，导致铜精矿品位低；随着C M C ．N a 用量的逐渐 增大，铜精矿品位呈明显上升趋势，当C M C N a 总用量 大于3 0g ／t 后，品位上升幅度趋于平缓状态，但铜精矿 回收率开始呈迅速下降趋势。兼顾铜精矿品位及回收 率考虑，确定精选一C M C N a 的适宜用量为2 0g ／t 。 2 ．3 闭路试验 考虑到选铜作业药剂制度优化后对选锌指标的 影响，在选铜作业粗扫选段采用O L ．2 A 捕收剂、M I B C 起泡剂探索后续锌粗选作业的适宜药剂用量，锌粗选 作业药剂用量条件试验结果表明X - 4 3 活化剂、锌混 合黄药捕收剂的适宜用量分别为4 0 0g ／t 和4 0g ／t 。 在铜锌浮选药剂种类、用量条件试验及开路试 验的基础上，在相同药剂用量的条件下进行新药剂 制度与现场药剂制度的铜浮选闭路对比试验。试验 流程条件详见图3 ，试验结果详见表4 。 闭路试验结果表明，采用新型铜捕收剂O L ．2 A 代替常规黄药类组合捕收剂，精选段采用“石灰 硫酸锌 C M C N a ”的组合抑制剂的新药剂制度后， 可以有效降低铜精矿中的锌矿物及易浮脉石的含 量，提高铜精矿品位及回收率。试验获得了铜精矿 品位2 1 ．5 4 ％，铜精矿回收率5 3 ．8 5 ％，铜精矿含锌 品位6 ．4 1 ％的选铜指标；与现场药剂制度相比，铜 精矿品位和回收率分别提高了4 ．3 3 ％和1 ．1 4 ％，铜 精矿含锌品位下降1 ．7 1 ％，铜精矿中锌损失率下降 3 5 ．8 5 ％。新药剂制度达到了铜精矿提质除杂的目 的，且对后续选锌指标无负面影响。 图3 闭路试验流程 F i g ．3 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 选锌尾矿 下转第5 4 页 万方数据 5 4 有色金属 选矿部分2 0 1 8 年第1 期 程考察，结合浸出原矿及浸渣的工艺矿物学研究，深 入研究了浸出工艺存在的问题以及金在浸渣中流失 的原因，为进一步优化工艺、提高浸出指标指明了研 究方向。 参考文献 [ 1 ] 徐其红，何小民，孙忠梅，等．某尾矿回收金工艺对比试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 6 6 5 2 - 5 5 ． [ 2 ] 刘丽华．尾矿综合回收与利用的效益[ J ] ．南方金属， 2 0 0 9 3 2 9 3 1 ． [ 3 ] 金钟集，石明．现代尾矿设施设计与管理维护技术及 尾矿资源综合利用实用手册[ M ] ．北京当代中国音像 出版社，2 0 1 0 ． [ 4 ] 张兴仁．无氰提金新工艺及其发展前景[ J ] ．矿产综合 利用，1 9 9 2 6 3 0 - 3 7 ． [ 5 ] 朱昌河，明平田，方宏树，等。青海某金矿浮选尾矿环保提 金试验研究及实践[ J ] ．矿产综合利用，2 0 1 6 4 8 5 - 8 9 ． [ 6 ] 王俊，张全祯．炭浆提金工艺与实践[ M ] ．北京冶金 工业出版社，2 0 0 1 ． [ 7 ] 李艳峰，付强．采用M L A 对某铜矿石中伴生微细粒 金、银的工艺矿物学研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ， 2 0 1 6 4 1 - 4 ． 3结语 1 都龙矿区锌锡铜多金属硫化矿各目的矿物 间关系复杂、嵌布粒度不均、铜锡矿物的嵌布粒度较 细，药剂制度复杂和易浮脉石矿物的影响导致铜矿 物与锌矿物、易浮脉石的精确分选困难。 2 新型捕收剂O L - 2 A 对都龙矿区低品位铜矿 分选具有良好的选择捕收性能，有利于降低铜精矿 含锌品位，并简化了药剂制度，同时也反映出 C M C N a 能有效抑制铜精矿中夹带的易浮脉石，改善 铜精选的泡沫黏度，并且对后续选锌作业无负面影 响。新药剂制度可以有效提高铜精矿品位，达到铜 精矿提质除杂的目的，为后续生产性应用提供有利 的技术支撑条件。 参考文献 [ 1 ] 朱一民，周箐，张晓峰．等．内蒙古某难选铜锌硫化矿 浮选分离试验研究[ J ] ，有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 4 9 1 2 ． [ 2 ] 袁明华，普仓凤．多金属复杂铜矿铜锌硫分离浮选试验 研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 1 1 - 3 ． [ 3 ] 严伟平，陈晓青，杨进忠．等．某新型抑制剂在铜锌分离 中的试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 5 4 8 4 ．8 7 ． [ 4 ] 兰希雄，何庆浪，李品福．云南都龙锌锡多金属矿再磨 工艺的研究及应用[ j ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 5 2 8 - 3 0 ． [ 5 ] 李国栋，陈梁，高利坤，等．某含滑石硫化铜矿浮选试 验研究[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 5 1 3 7 - 4 0 ． [ 6 ] 冯泽平，谈伟军．某含滑石低品位铜镍矿浮选试验研究 [ J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 4 4 3 2 - 3 6 ． 万方数据