国外某难选金铜矿综合回收选矿试验研究.pdf

2 0 1 1 年第3 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 11 ．0 3 ．0 0 7 国外某难选金铜矿综合回收选矿试验研究 龚哲彦，王二军，李江 洛阳矿业集团有限公司力泰矿业开发有限公司，河南洛阳4 7 1 0 2 3 摘要国外某难选含砷金铜矿采用浮选氰化联合选别工艺。组合抑制剂抑砷，综合回收了矿石中的铜和金。浮 选优先获取了可以直接销售的含砷合格铜金精矿，浮选尾矿氰化浸金补充回收了残留在其中的金，使铜、金综合回收率 分别达到了7 8 ．7 3 ％和9 4 ．5 0 ％。 关键词金铜矿；浮选氰化；抑制剂；综合回收 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 3文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 11 0 3 - 0 0 2 9 - 0 5 E x p e r i m e n tS t u d yo nC o m p r e h e n s i v eR e c o v e r ya ta nO v e r s e a sR e f r a c t o r yG o l dC o p p e rM i n e G O N GZ h e y a n ，W AN GE r j u n ，L IJ i a n g L u o y a n gM i n i n gG r o u pC o ．L t d ，L u o y a n gH e n a n4 7 1 0 2 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h ep r o c e s so fa d o p t i n gf l o t a t i o n - - e y a n i d a t i o na n du s i n gc o m b i n e di n h i b i t o rt o s u p p r e s s a r s e n i ci s a p p l i e dt ot r e a t ar e f r a c t o r yg o l da n dc o p p e ro r ew i t ha r s e n i ca n dt or e c o v e rc o p p e ra n dg o l d ．． C o p p e rg o l dc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n ga r s e n i cq u a l i f i e d f o rd i r e c ts a l e sc a nb eo b t a i n e da tf i r s t ，a n d c y a n i d e l e a c h i n g o fg o l d t a i l i n g s c a nr e c o v e rt h e r e m a i n i n gg o l d ．T h e t o t a l g o l dc o m p r e h e n s i v er e c o v e r yr a t eo f c o p p e ra n dg o l dC a l lr e a c h7 8 ．7 3 ％a n d9 4 ．5 0 ％r e s p e c t i v e l y ． K e yw o r d s g o l da n dc o p p e rm i n e ；f l o t a t i o n - c y a n i d e ；d e p r e s s o r ；u t i l i z a t i o n 随着金矿资源的不断开发和利用，易选冶的单 一金矿石储量越来越少，复杂难选和低品位矿石已 成为今后研究的主要对象[ J - 3 1 。国外某含砷金铜矿 石属于矽卡岩型多金属硫化矿，该矿石矿物种类繁 多，嵌布粒度微细，矿物共生关系密切，金矿物多 呈包裹体赋存于硫化矿和脉石矿物中，选矿难度 大。该类型矿石采用全泥氰化和单一浮选均不能高 效回收其中的有价元素。该矿采用浮选一氰化联合 选别工艺，并采用组合抑制剂抑砷，获得了含砷合 格的铜金精矿，其铜、金综合回收率分别达到 7 8 ．7 3 ％和9 4 ．5 0 ％。 1 矿石性质 1 ．1 原矿石化学组成 原矿试样的x 荧光光谱半定量全分析和化学 多元素分析结果分别列于表1 和表2 。 表1 原矿样x 荧光光谱半定量全分析结果 T a b l e1 X r a yd i f f r a c t i o nq u a n t i t a t i v ea n a l y s i sr e s u l t so ft h es a m p l e ／％ 项日 含量 A u 4 ．9 3 A 矿 C uT sA s S i 0 2A 12 0 3 C a O M g O F e OF e 2 0 3 1 4 ．7 40 ．6 21 ．7 4 0 ．1 03 7 ．0 21 ．1 8 1 3 ．3 41 6 ．1 7 5 ．4 22 ．4 3 * A u 、A g 单位为砂。 收稿日期2 0 1 0 一】1 1 5 作者简介龚哲彦 1 9 8 2 一 ，男，河南项城人，助理工程师。 万方数据 3 0 有色金属 选矿部分 2 0 1 1 年第3 期 1 ．2 原矿石矿物组成 原矿一I m m 矿石砂样的矿物组成及其大致含量 列于表3 。 表3 原矿样的矿物组成及其大致含量 T a b l e3M a i nm i n e r a lc o m p o s i t i o n sa n dr e l a t i v ec o n t e n t o fr u n o f _ m i n eore，殇 榭物胜黼黼翮黑鬻’鬻臌茅甜 1 ．3 金、铜物相分析 原矿样金和铜的化学物相分析结果分别列于表 4 和表5 。 表4 金物相分析结果 T a b l e4T h ea n a l y s i sr e s u l t so fg o l dp h a s e 项目自然金硫化物金碳酸盐包裹金硅酸盐包裹金合计 含量／ g - t ’1 1 4 ．1 40 ．1 2 0 ．3 1O ．1 5 4 ．7 2 分配翱％8 7 ．7 1 2 ．5 46 ．5 73 ．1 81 0 0 ．0 表5 铜物相分析结果 T a b l e5 T h ea n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e rp h a s e | ％ 分配率 5 ．1 7 3 ．4 51 7 ．2 47 4 ．1 41 0 0 ．0 1 ．4 主要矿物的赋存状态及嵌布特征 该矿石中金和铜是主要的回收元素，银可以附 带回收。有害元素为砷。金主要以自然金存在，其 次是针碲金矿，以微细粒金为主，主要粒级分布在 0 ．0 0 1 0 ．0 0 4m m ，主要分布在毒砂、黄铜矿及其它 硫化铜矿物粒问或包裹于其中；此外，还有一部分 包裹在碳酸盐矿物和黏土矿物中。铜矿物种类较 多，硫化铜 黄铜矿为主 占绝大多数，但也含有 一定量的赤铜矿等氧化铜矿物。黄铜矿粒度细，粒 级介于0 ．0 0 1 。0 ．2 m m ，呈浸染状或断续脉状分布于 毒砂、黄铁矿、脉石矿物粒间或包于其中，与它们 形成复杂的连生关系；还常见它与赤铜矿呈连晶出 现。金矿物、铜矿物的粒度微细，它们之间或它们 与毒砂、黄铁矿及脉石矿物间的嵌布关系均很复 杂，这些性质决定了该矿石的选矿难度大。 2 选矿试验流程的制定及优化 物质成分研究表明 1 用单一浮选法选金， 回收率不会很高； 2 铜矿物种类繁多，粒度细， 呈浸染状分布，要得到高品位高回收率的铜精矿是 很困难的，要与金彻底分离也是很困难的； 3 毒砂与金和铜的关系都很密切，很大一部分金有可 能进入毒砂精矿中，铜精矿的含砷量是否合格有待 试验证实； 4 浮选后相当大一部分金可能进入 尾矿，需用氰化法补充回收。 浮选探索试验结果也表明，采用混合浮选仍有 很大一部分金残留在尾矿中；若先用浮选法从该矿 中回收铜，让一部分金顺其自然进入铜精矿，在铜 冶炼过程中回收，然后用氰化法从选铜尾矿中回收 其余的金，这样做既可以取得很高的金回收率，又 能较好地回收铜。故我们采用浮选一氰化联合工艺 综合回收矿石中的铜和金，该工艺容易控制、操作 稳定，并有较多的工业生产实践经验[ 4 ] 。 2 ．1 优先选铜浮选试验 优先选铜浮选试验采用组合设计或单因素试验 法进行试验，从而找出适宜的工艺参数，下面仅列 出了重要条件的优化试验结果。 2 ．1 ．1 磨矿细度试验 单体解离是实现矿物分选的先决条件，磨矿细 度直接决定矿物单体解离的好坏[ 引。磨矿细度试 验流程见图1 ，铜金粗精矿中铜、金品位和回收率 随磨矿细度的变化曲线见图2 。 原矿 药剂用量单位g ／t ‘。。。。。。’。。’。C a O6 0 0 ＆赢量 3 m i n 水N a S i 0 11 0 0 0 2 r a i n 棠Z 一2 0 02 8 铜粗选l 乍 奄 I5 m i “3 m i n | N a 2 s i 0 33 0 0 铜金嘉精矿 2 r a i n f 铜Z 扣- 2 选0 0 2 1 I 5 m i n I 图1 磨矿细度试验流程和药剂制度 F i g ．1 T h ef l o w s h e e to f 鲥n df i n e n e s sa n dr e a g e n t r e g i m e 由图2 可以看出，随着磨矿细度增加，铜金粗 选精矿的铜和金品位逐渐升高；两者的回收率起初 上升，但在一7 4 1 山m 分别超过9 3 ．9 7 ％和8 5 ．7 0 ％后铜 和金回收率开始下降。综合考虑铜粗精矿的品位和 回收率，以及尾矿浸金需要细磨等情况，磨矿细度 选择为一7 4I 山m 9 3 ．9 7 ％。 万方数据 2 0 1 1 年第3 期龚哲彦等国外某难选金铜矿综合回收选矿试验研究 3 1 鼍 ● 堡 增 罐 堡 瓣 娶 凰 图2 磨矿细度与铜粗精矿金、铜品位及回收率的 关系曲线 F i g ．2 T h et e s tr e s u l t so f 咖n df i n e n e s s 2 ．1 ．2 铜粗选石灰用量试验 通过调整矿浆p H ，可改变矿物的表面性质及 可浮性差异，同时还可提高矿物与药剂之间相互作 用的选择性。石灰是硫化矿中最常见的p H 调整 剂，因为其来源广、价格低而被广泛应用[ 6 ] 。该 矿石中含砷且以毒砂形式存在，石灰还能抑制毒 砂，达到降砷的目的【7 ] 。铜粗选石灰用量试验流 程同图l ，铜金粗精矿的铜、金品位及回收率与石 灰用量的关系曲线见图3 。 鼍 零 、 翅 喀 堡 褂 擎 回 石灰用量／ k g t - 1 图3 石灰用量与铜金粗精矿中金、铜品位及回收 率的关系曲线 F i g ．3 T h et e s tr e s u l t so fl i m ed o s a g e 由图3 可以看出，随着C a O p H 值 用量增 加，铜金粗精矿的铜和金品位及回收率均小幅度 增高。当C a O 用量超过1 ．0k g ／t 后，铜和金品位 略有降低，而回收率增加不多，故选择C a O 用量 1 ．0k g ／t 是适宜的。 2 ．1 ．3 抑制剂种类及其用量试验 由于矿石中含有大量的碳酸盐和硅酸盐矿物， 该矿磨矿后会产生大量的矿泥，通过多种抑制剂筛 选对比试验，发现硅酸钠和Y 一3 大分子有机抑制 剂按比例3 1 配合使用时效果最佳，不仅可有效 分散矿泥，实现矿物的有效分离，还有利于提高精 矿品位和回收率。随着抑制剂用量的增加，铜金粗 精矿的金品位和回收率呈缓慢上升趋势，但增幅不 大。综合考虑，选择抑制剂总用量为1 ．0k g ／t 。抑 制剂用量与铜金粗精矿金、铜品位及回收率的关系 曲线见图4 。 盖 蓬 氆 咯 零 、 褂 擎 雹 抑制剂用量／ k g t ．I 图4 抑制剂用量与铜金粗精矿金、铜品位及回收 率的关系曲线 F i g ．4 T h et e s tr e s u l t so fd e p r e s s a n td o s a g e 2 ．1 ．4 开路流程试验 在条件优化试验的基础上，进行了浮选开路流 程试验，其流程见图5 实线表示 ，试验结果列 于表6 。 表6 开路流程试验选矿指标 T a b l e6T h ep r o d u c t i o ni n d i c e so ft h eo p e n - c i r c u i tt e s t 陇 2 ．1 ．5 闭路流程试验 在开路流程的基础上又进行了浮选闭路流程试 验，试验流程见图5 虚线表示中矿返回 ，试验 结果列于表7 。 从表7 可知，浮选闭路流程试验可获得产率 2 ．7 4 ％，含铜1 7 ．9 8 ％、金7 4 ．1 9 舭、银1 7 3 ．8g ／t ， 回收率铜7 8 ．7 3 ％、金4 1 ．3 5 ％、银3 2 ．3 1 ％的含 金铜精矿。其中尾矿中还残留5 8 ．6 5 ％的金，这部 分金须采用氰化法补充回收。 2 ．2 浮选尾矿氰化浸金试验 万方数据 3 2 有色金属 选矿部分 2 0 1 1 年第3 期 驴2 ．2 ．1磨矿细度对氰化的影响 图5 开路 闭路 试验流程 F i g ．5 T h ef l o w s h e e to fo p e n c l o s e d - c i r c u i tt e s t 表7 闭路流程试验结果 T a b l e7T h er e s u l t so ft h ec l o s e d - c i r c u i tt e s t ／％ 产品名称产率 铜精矿2 ．7 4 尾矿 9 7 ．2 6 原矿1 0 0 ．0 品位回收率 C ua t a g ‘t “ A g ／ g ‘t 。C uA u A g 1 7 ．9 87 4 ．1 91 7 3 ．87 8 ．7 34 1 ．3 53 2 ．3 l 0 ．1 42 ．9 6 9 ．9 82 1 ．2 75 8 ．6 56 7 ．6 9 0 ．6 24 ．9 11 4 ．7 41 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．O 浮选尾矿氰化试验仅对磨矿细度、氰化钠浓度 和氰化时间进行了优化试验。 矿石中很大一部分金被微细粒碳酸盐和硅酸盐 矿物包裹，要使金矿物暴露，让氰化钠溶液能顺利 地与金矿物接触，必须细磨[ 83 。氰化磨矿细度条 件液固比2 1 、加石灰调p H1 0 1l 、氰化钠浓 度0 ．5 ‰、氰化时间2 4h 。随着磨矿细度的增加， 金浸出率逐步提高，当磨矿细度达到一3 8 1 山m 9 5 ％ 时，浮选尾矿金作业浸出率可达8 8 ．5 6 ％。 2 ．2 ．2 氰化钠浓度试验 氰化钠浓度试验条件磨矿细度一3 8 1 L L m 9 5 ％、 液固比2 1 、加石灰调p H 值至1 0 一1 1 、氰化时间 2 4 h 。氰化钠浓度的增加有利于金的浸出，当氰化 钠浓度超过0 ．7g ／L 时，金浸出率变化不大，故选 择氰化钠浓度为0 ．7g ／L 。 2 ．2 ．3 氰化时间试验 氰化时间试验条件再磨细度一3 8 1 山m 9 5 ％、液 固比2 1 、加石灰调p H 至1 0 ～1 1 、氰化钠浓度 0 ．7 9 ／L 。随氰化时间的增加，前3h 金浸出率呈直 线上升，3 ～2 4h 之间金浸出率缓慢增加，超过 2 4h 后金浸出率基本持平，说明适宜的氰化时间 为2 4h 。 2 ．3 浮选尾矿氰化联合工艺 浮选一尾矿氰化联合工艺流程获得的试验指标 见表8 。 3 结语 该矿石属于难选金铜矿石。金矿物、铜矿物的 粒度微细，它们之间或它们与毒砂、黄铁矿及脉石 矿物间的嵌布关系均很复杂。通过对该矿矿石性质 的分析和一些探索对比试验，发现采用浮选法能回 收一部分铜和金，但无法抛弃金品位很低的最终尾 矿，选铜尾矿中的金可用氰化法得到很好的回收， 故笔者制定了浮选一氰化联合选别工艺。浮选优先 表8 浮选尾矿氰化工艺流程试验指标 T a b l e8T h et e s tr e s u l t so ff l o t a t i o n t a i l i n g sc y a n i d eleaching／％ 粗磨浮选尾矿 贵液 1 ．3 41 ．9 6 9 0 ．6 2 5 3 ．1 53 8 ．2 42 5 ．9 0 冉磨氰化 浸渣 9 7 ．2 6O ．2 86 ．4 09 ．3 8 5 ．5 06 1 ．7 64 1 ．8 4 一j b p ．m9 5 ％ 合计 9 7 ．2 62 ．9 6l O ．2 71 0 0 ．0 5 8 ．6 51 0 0 ．06 7 ．7 4 浮选一尾矿氰化9 4 ．5 05 8 ．167 8 ．7 3 注浮选尾矿氰化液固比为2 l 。贵液金品位单位为m L 。 万方数据 2 0 11 年第3 期 龚哲彦等国外某难选金铜矿综合回收选矿试验研究 3 3 获取到可以直接销售的合格铜金精矿，浮选尾矿氰 化浸金补充回收其中的金，该工艺使铜、金综合回 收率分别达到了7 8 ．7 3 ％和9 4 ．5 0 ％。该工艺过程 稳定，易于控制，在工业上容易实现，为合理利用 开发该矿提供了技术依据，同时也为同类型矿石的 利用提供了借鉴。 参考文献 [ 1 ] 周中定．微细粒浸染型金矿石选金试验研究[ J ] ．黄金， 2 0 0 3 6 4 3 4 5 ． [ 2 ] 李继松．含砷金矿的浮选方法[ J ] ．山东冶金，1 9 9 6 ，1 8 3 4 7 ． [ 3 ] 康健雄，周越，吕中海，等．含砷金矿浮选研究现状与展 望[ J ] ．四川有色金属，2 0 0 8 3 2 - 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- 2 1 8 ． 万方数据