内蒙古某高砷低铜矿石选矿工艺研究.pdf

2 0 0 9 年第1 期 有色金属 选矿部分9 内蒙古某高砷低铜矿石选矿工艺研究 郑亚杰1 ，孙体昌1 ，纪军2 ，江冠男2 1 ．北京科技大学，北京1 0 0 0 8 3 ；2 ．北京矿，台研究总院，北京1 0 0 0 4 4 摘要根据矿石性质，对内蒙古某高砷低铜铅锌银矿石进行了浮选分离研究．采用“铜铅锌等可浮依次优先浮选” 流程，利用F N 作为砷矿物的抑制剂，有效解决了铜精矿中含砷高的问题，避免使用铜铅分离时常用的有毒抑制剂重铬酸钾， 同时有效提高了铜的品位；试验获得铜精矿铜回收率为6 6 ．4 1 ％，品位为2 8 ．6 ％，铅、锌、银的回收率均达到9 0 ％以上。 关键词铜铅分离；高砷多金属矿；选铜 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 2 ．2 ；T D 9 5 2 ．3 ；T D 9 5 4文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 9 0 1 - 0 0 0 9 - 0 3 铜铅锌银多金属矿石的分离一直是国内外选矿 研究的难题之一。这类矿石组成复杂，矿物之间致 密共生，互相镶嵌，分离困难【l - 3 ] 。本研究对象为 内蒙古某高砷低铜多金属矿石，该矿石中砷含量 高，含铜低，矿石中主要矿物嵌布关系复杂。本研 究的目的是选择合理的选矿工艺流程，寻找行之有 效的药剂组合，避免使用有毒污染药剂，解决铜砷 铅分离技术难题，提高选矿产品质量，提高矿山经 表1 T a b l e1 济效益。 1原矿性质 该矿石中主要化学成分见表1 ，本矿石中可供 利用的有价元素为铜、锌、铅、银、铁等，砷的含 量为2 ．1 l ％，属于高砷矿；表2 、3 分别为原矿中 铜、铅的化学物相分析结果，该矿石的氧化程度很 低，对选别影响较小。 原矿主要化学成分分析结果 R e s u l t so fa n a l y s i so fc h e m i c a lc o m p o s i t i o n so fr a n - o f - m i n eo r e％ 成分C uP bZ n A g A uST F eA s A 1 2 0 3 M g O C a O S i 0 2 B iS b 里堇坌塾里兰 箜丝丝 丛Q 堑丛 堑丝墅 丝塑 Q 堑 兰 表2原矿中铜的化学物相分析结果 T a b l e2T h ea n a l y s i sr e s u l to fc o p p e rp h a s eo fr u n - o f - m i n eo r e％ 塑塑 篁丝塑 塑姿竺堕丝塑 塑堕生堕些塑 塑基童塑墨生 质量分数 O ．叭10 ．0 5 60 ．2 6 1O ．0 1 0O ．3 3 8 占有率 3 ．2 51 6 ．5 77 7 ．2 22 ．9 6 1 0 0 ．0 表3原矿中铅的化学物相分析结果 T a b l e3T h ea n a l y s i sr e s u l to fl e a dp h a s eo fr u n - o f - m i n eo r e ％ 原矿中主要富集的金属矿物为黄铜矿、铁闪锌 矿、方铅矿、银黝铜矿及磁黄铁矿，主要脉石矿物 为石英、白云母、萤石、方解石及砷矿物。上述矿 物的共生关系是制约它们能否合理分选的关键，这 收稿日期2 0 0 8 - 0 8 1 6 作者简介郑亚杰 1 9 8 4 一 ，女，河南许昌人，硕士研究生。 些矿物与其它的金属矿物及脉石矿物的共生关系也 是影响选别作业的重要因素。 该矿石中黄铜矿嵌布粒度较细，少量的黄铜矿 与方铅矿、脆硫锑铅矿紧密共生，导致本矿石中铜 铅矿物难分离，一定量的黄铜矿与铁闪锌矿共生关 系密切，部分微细粒黄铜矿即使在细磨条件下也很 难与铁闪锌矿充分解离。这就导致了铜矿物必然有 一部分流失到铅精矿、锌精矿及尾矿中，因此需要 较高的磨矿细度及合理的药剂制度。 2 选矿工艺流程 从综合回收银考虑，选矿工艺考虑进行“铜铅 混选铜铅分离浮选”流程及“铜铅锌等可浮依 次优先浮选”流程的试验研究，前者是采用常规的 重铬酸钾法抑铅浮铜，效果较好，但是污染环境且 万方数据 1 0 有色金属 选矿部分 2 0 0 9 年第1 期 现场药品不易操作，后者主要采用对环境污染较小 的药剂，同样取得了很好的效果，同时避免了有毒 药剂的使用，更利于环境保护。 3 结果及讨论 3 ．1 选别影响因素研究 3 ．1 ．1 铜捕收剂的选择 目前在生产上使用的选铜药剂很多，在碱性矿 浆中，经试验对本矿石选别效果较好的铜捕收剂有 乙硫氮、Z 2 0 0 、酯1 0 5 、丁基黄药、丁基铵黑药 等，在对乙硫氮用量研究基础上，分别对这几种组 合药剂进行研究，结果见图1 、图2 ，表4 是组合 药剂的种类。 图1乙硫氮作捕收剂的试验结果 F i g ．1 T h er e s u l to fc o p p e rc o l l e c t o rd o s a g eN S 9 1 - - - - 铜回收率；2 铅回收率；3 铜品位；3 铅品位；下同 图2 组合捕收剂的试验结果 F i g ．2 T h er e s u l to fc o p p e rc o l l e c t o ro fc o n b i n e dd o s a g e 3 ．1 ．2 抑砷药剂的选择 毒砂在硫化矿床中分布较广，与黄铁矿类质圊 象且可浮性相近，铜离子对它们的活化作用极强， 是影响铜精矿质量的主要因素。常规流程一般采用 石灰作为抑制剂，但是在本研究中，单用石灰抑制 表4组合捕收剂种类 T a b l e4S o r to fc o n b i n e dc o l l e c t o rd a s a g e ％ 硫化矿效果不好。为了降低铜精矿中砷的品位，采 用新型抑制剂F N 进行试验研究，F N 是一种无毒、 无味、价格低廉、来源广的高分子有机化合物，能 抑制含铁高的硫化矿物及毒砂等矿物，本研究在铜 铅混合粗选时及精选时分别使用石灰与F N 组合药 剂，F N 总用量在1 8 0 2 0 0 9 ／t ，开路试验铜精矿中 砷品位由单加石灰时的0 ．4 5 ％降到0 ．2 1 ％。 3 ．1 ．3 磨矿细度的影响 该样品中，在磨矿至一7 4 1 x m 占6 5 ％及8 5 ％时， 黄铜矿、方铅矿的单体解离度分别为6 6 ．4 2 ％及 7 4 ．6 8 ％、8 2 ．4 5 ％及8 4 ．9 5 ％，而黄铜矿与铁闪锌矿 连生体分别为2 7 ．4 9 ％及2 2 ．7 9 ％。这说明想要达到 较好的分离效果，需要较高的磨矿细度。因此，在 铜铅混选流程中，铜铅混合精矿采用再磨细度为 一3 8 ．5 斗m 占8 5 ％；在本流程中，铜铅混合精矿再磨 细度试验结果见图3 。 图3 混合精矿再磨细度试验结果 F i g ．3 T h er e s u l to fg r i n d i n gf i n e n e s so fm i x e dc o n c e n t r a t i o n 3 ．1 ．4 锌及脉石抑制剂的选择 硫酸锌是闪锌矿最为常用的抑制剂，但硫酸锌 单独使用时，抑制效果不是很理想，因此通常与其 它抑制剂如亚硫酸钠等配合使用。经过试验确定， 硫酸锌与亚硫酸钠的用量比为2 1 效果最好。 研究结果表明，随着抑制剂用量的增加，铜铅 混合精矿中铜铅的品位升高，含锌也随之下降，而 铜的回收率也在下降，超过1 5 0 0 ∥t 时，铜回收率 下降趋势明显，说明硫酸锌和亚硫酸钠在抑制锌的 同时也抑制了铜。 术、迥遽 钻∞於∞笱加垮m，O 万方数据 2 0 0 9 年第l 期郑亚杰等内蒙古某高砷低铜矿石选矿工艺研究 1 1 3 ．2 “铜铅混选～铜铅分离浮选”闭路流程研究 闭路流程见图4 。 原矿 锌 铜精矿铅精矿 图4 “铜铅混选一铜铅分离浮选”闭路试验流程 F i g ．4 n ef l o w s h e e to fc l o s e dc i r c u i tt e s to fm i x e d f l o a t a t i o n 在对得到的铜铅精矿进行铜铅分离时，采用的 是常规抑铅药剂重铬酸钾。重铬酸钾是方铅矿有效 的抑制剂，重铬酸盐抑制方铅矿是由于铬酸根离子 与表面氧化的方铅矿发生化学反应生成难溶的亲水 性铬酸铅薄膜，而具有强烈的抑制作用，对铜矿物 的浮选没有什么影响。铬盐有毒，应尽量减少重铬 酸盐的用量[ 3 3 。 本流程最终产品结果为铜精矿中铜的品位及 回收率达到3 0 ．3 5 ％及5 7 ．0 6 ％；铅精矿中铅的品位 及回收率分别为5 0 ．2 2 ％及9 2 ．1 2 ％；银在铜精矿、 铅精矿、锌精矿中的累计回收率达到9 3 ．7 9 ％。 3 ．3 “铜铅锌等可浮一依次优先浮选”闭路流程 研究 本闭路流程见图5 。 本流程在对各选别影响因素研究的基础上，充 分利用各矿物之间可浮性差异，最大限度地实现了 铜、铅矿物的回收，同时避免了重铬酸钾的使用， 更利于现场生产及操作，本流程闭路结果为铜精 矿中铜的品位及回收率为2 8 ．6 0 ％及6 6 ．4 1 ％，铅精 矿中铅的品位及回收率为5 5 ．1 l ％及9 2 ．9 9 ％，银在 原矿 铅槽矿尾矿选锌 图5 “铜铅锌等可浮依次优先浮选”闭路流程 F i g ．5 T h ef l o w s h e e to fc l o s e dc i r c u i tt e s to fp r i o r i t y f l o a t a t i o n 铜精矿、铅精矿、锌精矿中的累计回收率达到 9 3 ．2 8 ％。 4 结语 1 该矿石的氧化程度很低，可供回收的主要 是黄铜矿、铁闪锌矿、方铅矿、银黝铜矿等，有害 杂质主要是以毒砂为主的砷矿物。 2 试验采用“等可浮依次优先”浮选，解 决了铜、铅、锌矿物及连生体难分离问题，达到了 充分回收铜矿物的目的，该流程浮选现象重现性 好，可作为设计依据。 3 由于矿石中各金属矿物嵌布情况复杂，在 生产中应根据矿石情况进行磨矿细度的局部调整。 参考文献 [ 1 ] 王淀佐．矿物浮选和浮选药剂[ M ] ．长沙中南工业大学 出版社，1 9 8 6 ． [ 2 ] 中南大学．提高蒙古矿冶公司铅锌选矿指标的研究[ R ] ． 2 0 0 3 ． [ 3 ] 江冠男，孙体昌．复杂多金属银铅锌矿渣选矿研究[ J ] ． 有色金属选矿部分，2 0 0 7 1 2 0 - 2 3 ． 下转第8 页 万方数据 E X P E R I M E N T A LS T U D YO NAL O W ．．G R A D EC O P P E R - M O L Y B D E N U M O R EI N A N H U l l ZL U i a B e 扰叼G B n e r n IR ￡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 ，B e i j i n g 10 0 0 4 4 ，C h i n a A B S T R A C T ． ， F e a s i b i l i t yt e s tw a gc o n d u c t e df o r am o l y b d e n u m - c o p p e ro r ef r o mp r i v i n c eA n h u iw i t ht h e f l O w ．s h e e t o t b u l kn o t a t i o n ，r e g r i n d i n go fr o u g hc o n c e n t r a t e ， M o - C us e p a r a t i o na n dM o c l e a n i n gf l o t a t i o n ，i n ．e i g h t 8 t a g e ．s ． B K 3 01Cw a su s e d a s a u x i l i a r y c o l l e c t o r ，w h i c hc o u l di n t e n s i f y t h eM o f l o t a t i o n a n d m 叩 e ．‘h e c o m D r e h e n s l ’v er e c o v e r yo fc o p p e rm i n e r a l s ．Al o b o r a t o r yl o c k e d c y c l et e s ta c h i e v e d t h er e s u l to to b t a l n m ga M o - - 1 c o n c e n t r a t ea s s a y i n g5 0 ．7 6 ％M ow i t haM o - 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