某铜铁矿石的选矿试验研究.pdf

3 6 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第l 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 a ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 2 ．0 1 ．0 1 0 某铜铁矿石的选矿试验研究 吕丽华，张伟，房启家，韩西鹏 山东金岭矿业股份有限公司，山东淄博2 5 5 0 4 9 摘要该矿石属于多金属硫化矿，含铁、铜、硫等有用元素，原矿中铜品位较高，矿石泥化程度较大，造成黄铜 矿回收困难。原矿中铜的品位O ．4 1 ％，为颗粒和粉末状矿石。本次试验的主要目的是提高黄铜矿的品位和回收率。采用 混合优先浮选流程，通过优化试验条件，最终得到铜精矿品位2 0 ．2 4 ％，回收率为7 6 ．0 2 ％。 关键词硫化矿；黄铜矿；浮选 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 1文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 2 o l 0 0 3 6 埘 E x p e m 印t a lS t u d y 蚰M i 耻r a lP r o c e s so faC o p p e ra n dI r 仰O r e 工Vn h u n ，Z 黝2 、硷W 反，础ⅣGQ 彬口，丑A Ⅳj 唧e 叼 S h n n d o 叼垅n Z i 叼施n Z 叼默m 讹dL t 曲班国C o 唧册夥，Z 曲。肌肌d D 叼2 5 5 晔9 ，册f 舭 A b s t r a c t I ti sap o l y m e t a l l i cs u l f i d eo r et h a ti n c l u d e si r o n ， c o p p e r ， s u l f u ra n do t h e ru s e f u le l e m e n t s ． I ti sd i m c u l tt or e c o v e rc h a l e o p y r i t ef o rb o t ht h ec o p p e rg r a d ea n dt h ed e g r e eo fa r g i l l i z a t i o ni nr a wo r e a r e r e l a t i v e l yh i g h ．T h ec 叩p e r 铲a d eo ft h er a wo r ei sO ．4 1 ％a n dt h es u 南c ei s 眦i n l yi nf o 珊o fp a n i c l e sa n d p o w d e r ．T bi m p m v et h ec o p p e rg r a d ea n dr e c o v e r y ， b u l ka n dp r e f e r e n t i a ln o a t a t i o np r o c e s si s a d o p t e d a s s o c i a t e dw i t l lt h eo p t i m i z a t i o no fe x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s ， f i n a l l yt og e tac o p p e r 铲a d eo f2 0 ．2 4 ％w i t ha c o p p e rr e c o V e r yo f7 6 ．0 2 ％． K e yw o r d 【s s u l f i d eo r e ；c h a l c o p v d t e ；n o t a t i o n 随着经济的发展，人类对铜金属的需求越来越 大，而随着人类的开采，铜矿石资源越用越少，因此 高效地开采、选别矿石已成为一个重要的课题[ 1 ] 。 某铜铁矿石，铜矿物以黄铜矿为主，其次为少量的 铜蓝、斑铜矿，铁矿物中主要是磁铁矿、其次为少 量的黄铁矿和赤铁矿。本次试验主要目的是在铜铁 矿中最大限度地浮选铜，原矿中黄铜矿、黄铁矿致 表1 T a b l e1 密共生，且矿石泥化程度较大，采用混合浮选一磁 选流程，通过优化工艺条件，最终得到铜精矿品位 2 0 ．2 4 ％，回收率为7 6 ．0 2 ％，从而有效地提高铜的 利用综合率。 1 矿石性质 1 ．1 矿石的多元素分析和物相分析 矿石的主要化学成分分析结果 A n a l y s i sr e s u l t so fm a i nc h e m i c a lc o m p o s i t i o no fr u n o f _ m i n eo r e ／％ 相别 次生硫化铜原生硫化铜自由氧化铜结合氧化铜总铜磁性铁磁黄铁矿其他硫化矿赤铁矿硅酸盐 合计一 铜品位 O ．0 80 ．3 0O ．0 1 90 ．0 1 8O ．4 1 74 8 ．2 21 ．8 01 ．0 00 ．4 91 ．2 05 2 ．7 1 占有率 1 9 ．1 8 7 1 ．9 4 4 ．5 64 ．3 21 0 0 ．O9 1 ．4 83 ．4 1 1 ．9 0 O ．9 3 2 ．2 81 0 0 ．O 收稿日期2 0 1 1 0 8 1 8 作者简介吕丽华 1 9 8 3 一 ，女，山东德州人，硕士，助理工程师。 万方数据 2 0 1 2 年第1 期吕丽华等某铜铁矿石的选矿试验研究3 7 为了解矿石的性质，对原矿进行化学成分分 析、物相分析。该矿石的化学成分分析结果见表1 ， 铜、铁物相分析结果见表2 。 由表1 、2 可以看出，该矿石主要成分是原生 硫化铜和磁性铁，属于酸性矿物，原矿中原生黄铜 矿的占有率为7 1 ．9 4 ％，铜品位较高，为O ．4 1 ％。 1 ．2 试验工艺流程 根据矿石的化学成分分析以及铁、铜物相分析 得知，主要成分是磁铁矿和黄铜矿，原矿中含硫较 高，确定采用浮选磁选联合流程，见图1 。 铜精矿中矿1 中矿2硫精矿 铁精矿 尾矿 图1 试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to ft e s t 2 磨矿试验 2 ．1 磨矿细度试验 为保证矿物中有用成分单体解离，为后续的浮 选试验做准备，进行磨矿试验，选用2 4 0 唧2 0 0 m m 锥形球磨机，磨矿浓度为7 1 ．4 ％，磨矿时间分 别为7 、9 、1 1 、1 5 、1 7 、2 0m i n 。试验结果如图2 所示。 由图2 可以看出，随着磨矿时间的延长，0 4 恤m 粒级的产物逐渐增加，当磨矿时间为2 0m i n 时， 一7 4 斗m 粒级含量达到8 0 ．1 6 ％，由磨矿曲线可看出 该矿石属于宜磨矿石。 2 ．2 不同磨矿细度下的浮选试验 结合原矿磨矿曲线，选取磨矿细度为6 5 ％、 7 0 ％、7 5 ％、8 0 ％、8 5 ％五个点，确定取得较好浮 7 9 1 l1 3 1 51 71 92 l 磨矿时间，m i n 图2 不同的磨矿时间对磨矿细度的影响 F i g ．2 I n n u e n c eo fd i f f e r e n t 西n d i n gt i m eo n 酣n d i n gf i n e n e s s 选效果的磨矿细度。在混合浮选粗、扫选时，加入 乙基黄药用量为1 5 0 、8 0 趴，松醇油用量为3 0 、 1 0 矾，分离浮选在p H 1 2 条件下进行。试验结果 见图3 。 零 、 解 擎 囡 ， 瓣 牝 堡 趟 Ⅱ吕 一7 4 仙m 含量，％ 图3 不同磨矿细度下的浮选试验结果 F i g ．3 F l o t a t i o n e x p e r i m e n tr e s u l t so fd i 伍e r e n t f i n e n e s s 由图3 可以看出，铜精矿品位随着磨矿细度的增 加呈下降趋势，而铜精矿产率和回收率呈上升趋势， 综合三者，确定试验的磨矿细度为一7 4 斗m8 0 ％。 3 浮选试验 混合浮选时，采用一次粗选、一次精选、一次 扫选流程，控制p H 在8 9 ，分离浮选时，控制 p H 1 2 。混合浮选的浮选机选用x H J 单槽浮选机， 分离浮选的浮选机选用x F D 一6 3 型单槽式浮选机。 3 ．1 不同捕收剂的比较试验 选用乙基黄药、丁基黄药以及二者混合作为捕 收剂，分别测定对铜精矿的影响，固定磨矿细度 为一7 4 斗m8 0 ％，混合浮选时，松醇油用量3 0 趴， 石灰添加量为2 ．5k 趴，分离浮选时，石灰添加量 ∞ 如 舳 ∞ ∞ ∞ ∞ 。￡咖扭口i甚o．o． 万方数据 3 8 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第l 期 为3 ．0k 舭，添加量1 8 0 酣，试验结果如表3 所示。 表3不同捕收剂的试验结果 T a b l e3T e s tr e s u l t so fd i f k r e n tc o l l e c t o r／％ 由表3 可以看出，黄药通过对C u 2 的化学吸附 而起捕收作用，乙基黄药的选择性好，丁基黄药的 捕收效果好于乙基黄药[ 3 ] ，但铜硫分离效果差， 导致铜精矿品位较低，二者混合捕收效果介于乙基 黄药和丁基黄药之间，综合铜品位和回收率，选择 乙基黄药为捕收剂。 3 ．2 粗选试验条件 3 ．2 ．1 确定乙基黄药的用量试验 选用乙基黄药为捕收剂，固定磨矿细度为 一7 4 斗m8 0 ％，松醇耀3 0 鼽，石刻刊倒酬，添 加量为2 5 矾，确定乙基黄药的用量，试验结果见表4 。 表4 乙基黄药用量的试验结果 T a b l e4 T e s tr e s u l t so fd o s a g eo fe t h y lx a n t h a t e ，％ 矿浆中保持适量的药剂浓度，才能取得较好的 捕收效果，药剂量不足，导致黄铜矿的疏水性差， 回收率较低，药剂量过多时，使部分被抑制的矿物 浮游，造成药剂表面的竞争附着，从而影响了回收 率的提高和精矿的质量。由试验结果可以看出，乙 基黄药的用量为2 0 0 ∥t ，松醇油用量3 0g A ，泡沫 比较稳定，浮选效果较好，故确定乙基黄药的用量 为2 0 0 鼽。 3 ．2 ．2 确定石灰的用量试验 混合浮选时，石灰用作调整剂，混合浮选的 p H 控制在8 。9 ，使矿浆呈弱碱性。试验条件同上， 磨矿细度为8 0 ％，乙基黄药的用量为2 0 0 趴，松 醇油用量为3 0 ∥t ，加入石灰调整溶液的p H ，确 定石灰的最佳用量，试验结果见表5 。 石灰作为一种调整剂，能有效地促进硫化矿物 的上浮，从表6 中可以看出，随石灰用量的增加铜 的品位变化不大，回收率先升后降，因此，石灰的 添加量确定为2 ．5k 趴，试样中混合浮选铜回收率 表5石灰用量的试验结果 T a b l e5T b s tI e s u l t so fd o s a g eo fl i m e ／％ 较低，需加强扫选作业 两次 。 3 ．3 混合浮选中扫选乙基黄药的用量试验 在上述混合浮选条件确定后，在扫选中加入乙 基黄药和松醇油，在松醇油用量为1 0 趴的情况 下，添加不同量的乙基黄药，确定扫选时乙基黄药 的用量。试验结果见表7 。 从表6 数据中可以看出，混合扫选的指标随着 乙基黄药用量的增大，混浮尾矿的产率基本上没 有变化，综合铜品位和回收率，确定黄药添加量 为7 0 鼽。 表6乙基黄药用量的试验结果 T a b l e6T e s tr e s u l t so fd o s a g eo fe t h y lx a n t h a t e ／％ 3 ．4 分离浮选试验 在上述混合浮选条件确定的情况下，分离浮选 时，石灰作抑制剂，确定石灰添加量，测定结果见 表7 。 表7石灰用量的试验结果 T a b l e7 T b s tr e s u l t so fd o s a g eo fl i m e ／％ 石灰用量， k g ．f _ 铜精矿品位铜精矿产率铜回收率 2 ．51 8 ．0 l1 ．5 46 7 ．6 4 3 ．51 8 ．2 41 ．5 16 7 ．1 8 4 ．O2 0 ．2 6】．4 95 9 ．2 5 由表7 数据中可以看出，铜精矿品位随着石灰 添加量的增加而逐渐增加，但其回收率却呈下降趋 势，石灰作为抑制剂，能很好地抑制硫化铁矿物， 在碱性介质中，在黄铁矿和磁黄铁矿的颗粒表面生 成氢氧化铁亲水薄膜，从而更好地抑制黄铁矿，当 石灰用量过大时，使泡沫发黏，甚至不起泡沫，从 而影响浮选的正常进行，因此，确定石灰的添加量 为3 ．5k 趴。 4 试验优化 4 ．1 添加分散剂的试验 万方数据 2 0 1 2 年第l 期吕丽华等某铜铁矿石的选矿试验研究 3 9 由表8 可以看出，在上述条件确定的情况下， 铜精矿品位最高达到1 8 ．2 4 ％，由于矿石中含泥较 高，为了取得更好的浮选效果，在分离浮选中添加 少量的分散剂。分散剂为水玻璃，且在加入分散剂 前，通入空气时间为0 ．5 、1 ．0 、1 ．5h ，试验结果见 表8 。 表8分散剂用量的试验结果 T a b l e8 T e s tr e s u h so fd o s a g eo fd i s p e r s a m ，％ 水玻璃添加量扯g I - 1 铜精矿品位铜精矿产率铜回收率 0 通0 ．5h 空气1 8 ．8 61 ．4 76 7 ．3 2 1 ．5 ∞1 ．Oh 空气 2 0 ．2 41 ．5 4 7 6 ．0 2 2 ．5 通1 ．5h 空气1 9 ．8 0 1 ．3 8 6 6 J 6 4 矿石中次生铜矿物的泥化程度较高，矿浆中的 c u “易活化其他硫矿物，造成细粒级的损失[ 4 | ，并 增加浮选的难度，添加分散剂后，铜精矿品位有所 提高，但是产率下降，降低了矿泥对铜精矿的污 染，提高了铜回收率，适量的空气促使黄铁矿氧 化，从而抑制其上浮，若通入空气时间过长，黄铜 矿也可能被氧化[ 5 ] ，因此，确定在试验中添加分 散剂，其添加量为1 5k 妍，通人空气的时间为1 Dh 。 4 ．2 不同浮选浓度试验的比较 试验条件同上，混合浮选时，分别选取 2 5 ．0 ％、3 7 ．4 ％两种不同浮选浓度，其他条件不变， 试验结果见表9 。 表9不同浮选浓度试验结果 T a b l e9T e s tr e s u h so f d i f f b r e n tn o t a t i o nc o n c e n t r a t i o n／％ 受机械搅拌的影响，以及通入空气的影响，高 浓度矿浆的浮选效果不如低浓度矿浆的好，因此确 定浮选浓度为2 5 ．0 ％。 5 结论 1 矿石属于易磨矿石，在磨矿时间为2 0I n i n ， 细度达到一7 4 灿m8 0 ．1 6 ％，在这样的磨矿细度条件 下，浮选效果较好。 2 乙基黄药对该矿石的捕收效果较好，乙基 黄药和丁基黄药的混合捕收效果介于乙基黄药和丁 基黄药之间。 3 在混合浮选时，乙基黄药添加量为2 0 0 加， 松醇油用量为3 0 { ；／t ，石灰的用量为2 ．5k { ；／t 。分 离浮选时，石灰添加量为3 ．5k 加时，扫选时，乙 基黄药添加量为7 0g ／t ，松醇油用量为1 0 鼽，取 得浮选效果较好，铜精矿品位达到1 8 ．2 4 ％，回收 率达到6 7 ．1 8 ％。 4 添加分散剂，并通人空气后，浮选效果较 好，添加水玻璃为1 ．5k 趴，通入空气1h 时，铜 精矿品位达到2 0 ．2 4 ％，回收率达到7 6 ．0 2 ％。 参考文献 [ 1 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿[ M ] ．北京冶金工业出版社， 1 9 8 7 1 3 4 ． [ 2 ] 彭会清，麟晨曦，文琴．安徽某难选铜矿石浮选试验 研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 6 1 2 2 6 2 8 ． [ 3 ] 伊新辉，伊元荣．某难选铜铁矿选矿试验研究[ J ] ．新疆 有色金属，2 0 0 5 ，2 8 4 2 l 一2 3 ． [ 4 ] 马鞍山矿山研究院．中国铁矿石选矿生产实践[ M ] ．南 京南京大学出版社，1 9 9 2 6 _ 9 ． [ 5 ] 王国梁．现代矿山选矿实用新技术大全[ M ] ．北京冶 金工业出版社，2 0 0 7 6 7 9 6 8 3 ． 、 岔 岔 岔 岔 命 岔 仓 仓 仓 命 岔 仓 仓 岔 仓 仓 僚 岔 仓 岔 岔 岔 岔 仓 岔 岔 岔 岔 岔 僚 岔 仓 岔 佾 上接第3 2 页 此外，还获得低锡中矿锡品位1 ．9 6 ％，锡回收率 1 4 ．4 5 ％，拟返回尾矿再磨磨机，指标可进一步提 高。推荐该流程作为设计改造和生产优化的依据。 6 原矿细磨至一7 4 斗m 占9 6 ．5 ％的对比试验， 铜、锌、锡精矿的品位和回收率均下降较大。显 然，矿石过粉碎泥化，将导致分选过程恶化。 参考文献 [ 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