云南某铜矿选矿工艺试验研究.pdf

2 0 0 7 年第1 期有色金属 选矿部分 2 7 云南某铜矿选矿工艺试验研究 邢喜峰，林海，高玉娟 北京科技大学土木与环境工程学院，北京1 0 0 0 8 3 摘要根据云南某铜矿的原矿性质，试验研究了浮选回收铜的工艺流程、工艺参数以及所能达到的技术指标。结 果表明，当入选原矿石铜品位为2 ．7 4 ％、磨矿细度- 7 4 1 - L m 6 5 ％的条件下，采用硫化钠作活化荆、4 1 1 黄药作捕收剂、1 1 号 油作起泡剂，通过一次糨选、两次扫选、三次精选，可获得铜精矿品位为2 0 ．3 3 ％、回收率为9 5 ．2 3 ％的较好指标。 关键词铜矿；浮选；试验研究 中图分类号T D 9 5 2 ．1文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 7 0 1 0 0 2 7 0 3 随着国民经济的高速发展，我国对各种矿产资 源的需求量在大幅度增加。2 0 0 4 年，我国铜资源供 应结构是国产精炼铜2 0 6 万t 、进口精炼铜1 2 0 万 t 、进口铜材1 2 0 万t 、进口铜废碎料4 2 0 万t 、总计为 8 6 6 万t 。为确保我国铜资源供应的安全，国家大力 发展铜资源的勘探、选冶技术【l 】。特别是2 0 0 6 年，国 际市场铜价格高涨，因此研究铜矿的高效分选技术 对于充分合理地开发和利用我国有限的铜资源具有 重要的意义1 2 1 。 1 试样的采取与制备 本次试验样品采集时充分考虑了矿石类型、品 级、结构特征和空间分布的代表性，分不同矿石类型 分类采取，按比例组合、包装。样品经颚式、对辊破碎 至一3 r a m ，混匀缩分，将所送四种矿样按一定比例混 合，目的是提高今后生产时矿样的代表性。 四种矿样的配矿比例为x 1 X 2 x 3 x 4 5 ．5 4 4 ．1 6 ．3 4 4 ．1 。据所配矿样的品位和比例计算得出试验矿 样的铜品位为2 ．7 8 ％，实际化验铜品位为2 ．7 1 ％。四 种矿样的铜品位见表l 。 表1 样品铜品位分析结果／％ T a blT h ea n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e rc o n t e n to fm n _ o f - m i n eo r e ／％ 样品编号 X 1 1 磊石币丽 X 2 4 ．1 4 X 3 4 ．3 5 X 4 O ．2 8 采用化学分析方法进行了原矿多元素分析，结 果见表2 。可以看出，原矿中可回收的金属元素仅有 铜、钼，铅、锌的品位低，无回收价值。 2 选矿试验研究 基金项目北京市教育委员会共建项目建设计划资助 X K l 0 0 0 8 0 4 3 2 收稿日期2 0 0 6 0 9 2 1 作者简介邢喜蜂 1 9 8 2 一 ，男，吉林敦化人，在读硕士。 表2 原矿多元素分析结果／％ T a b 2 T h ea n a l y s i sr e s u l t so fm a j o rc 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 ／％ 2 ．1 浮选原则流程的确定 采用x 射线衍射分析研究了试验矿样的性质。 x 射线衍射分析如图1 所示。分析结果表明，该矿石 中主要铜矿物为黄铜矿，含有少量黝铜矿，黄铁矿含 量极少，非金属矿物主要有钠蒙脱石、角闪石、石英、 长石等。因此研究欲回收的有用矿物为黄铜矿和黝 铜矿，根据有用矿物和脉石矿物的性质差异，宜采用 浮选回收铜矿物，由于黄铁矿含量极少，因此不宜采 用铜硫分离的浮选手段嘲。 在一7 4 p m5 7 ％的磨矿细度条件下，对原矿进行 了粒度分析，分析结果示于表3 中。 结果表明，原矿中粗粒级 1 4 7 斗m 铜品位相 对较低，均小于1 ％；而细粒级 一7 4 t x m 铜品位较 高，大于3 ％；由此说明在此磨矿细度条件下该矿石 中铜矿物的连生体较少，大部分铜矿物呈单体形式 存在；从金属分布率可以看出， 1 4 7 t x m 铜金属分布 率仅占3 ．1 6 ％，说明有利于铜回收率的提高，但微 细粒级 一4 3 1 x m 金属分布率占5 9 ．5 5 ％，因此在进 行药剂选择和工艺流程设计时宜重点考虑微细粒 级的回收。 2 ．2 浮选条件试验 2 ．2 ．1 磨矿细度试验 在图2 流程下，药剂用量分别为活化剂硫酸铜 2 0 0 9 ／t 、捕收剂4 11 黄药l O O g ／t 、起泡剂11 号油1 6 9 ／t 条件下，分别进行了磨矿细度为一7 4 t x m4 5 ％、5 5 ％、 万方数据 2 8 有色金属 选矿部分 2 0 0 7 年第1 期 图1 原矿样X R D 测试图 F i g 1 X R Dt e s tr e s u h so fr u n - o f - m i n eo r e 表3 7 4 1 x m5 7 ％条件下原矿筛分分析结果 T a b3 T h ea n a l y s i sr e s u l t so fr u n - o f - m i n eo r e - 7 4 1 x m5 7 ％ 粒瑟／围产靴品雠金属轳率粒鍪舻雩雾鋈耢 U m，％r 翠，％竹干廿晕，％ 2 4 61 ；4 90 ．5 60 ．3 11 0 0 ．0 1 0 0 ．0 2 4 6 1 4 79 ．1 60 ．8 32 ．8 5 9 8 ．5 19 9 ．6 9 - 1 4 7 1 0 4 2 0 ．0 71 ．5 91 1 ．9 48 9 ．3 59 6 ．8 4 - 1 0 4 7 4t 2 ．0 22 ．3 71 0 ．6 66 9 ．2 88 4 ．9 0 - 7 4 4 31 2 3 l3 ．1 91 4 ．6 95 7 ．2 67 4 ．2 4 - 4 34 4 ．9 53 ．5 45 9 ．5 5 4 4 ．9 55 9 ．5 5 原矿 1 0 0 ．O 2 ．6 71 0 0 ．0 6 5 ％、7 5 ％、8 5 ％原矿粗选试验，试验结果见图3 。 浮选精矿 泡沫 浮选尾矿 槽底 图2 浮选工艺原则流程 F i g2 F u n d a m e n t a lf l o t a t i o nf l o w s h e e t 磨矿细度／- 7 4 p , m ％ 图3 磨矿细度试验结果 F i g3 T e s tr e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s s l 一品位；2 一回收率 结果表明，随着磨矿细度增加，精矿品位先升高 后降低，而精矿铜回收率逐渐升高，尾矿中铜品位逐 渐下降，说明磨矿细度增加利于铜矿物的单体解理， 但当磨矿细度增大至6 5 ％以后，由于泥化现象严重， 恶化浮选过程，因此精矿品位下降，考虑到实际生产 应用的可行性以及浮选指标，认为原矿磨矿细度选 择一7 4 斗m6 5 ％为宜。 另外在相同的磨矿细度一7 4 1 x m6 5 ％条件下，将 活化剂硫酸铜更换为硫化钠进行了试验，结果表明， 硫化钠的选别指标明显优于硫酸铜，其精矿铜回收 率高出2 ．3 6 ％，品位仅低O ．6 9 ％，同时采用硫化钠作 活化剂尾矿品位低0 ．0 5 ％，因此认为活化剂宜选用 硫化钠，而不使用硫酸铜。 2 ．2 ．2 捕收剂种类试验 在磨矿细度一7 4 1 x m6 5 ％的条件下，分别选择了 硫化矿用浮选捕收剂乙基黄药、4 1 1 黄药、3 2 0 黄药、 异丙基黄药、戊基黄药进行试验，捕收剂用量相同， 试验流程如图2 所示，药剂用量为硫化钠2 0 0 9 ／t 、 捕收剂1 0 ％／t 、1 1 号油1 6 趴。试验结果见图4 。 图4 捕收剂种类试验结果 F i g4 T e s tr e s u l t so ft h ed i f f e r e n t c o l l e c t o r 从图4 中可以看出，乙基黄药的捕收能力最弱， 戊基黄药和4 11 黄药的捕收能力最强，但戊基黄药 价格较高，而4 1 l 黄药价格较低，同时因为浮选作业 为粗选，以最大限度回收铜矿物为目标，因此选择 4 1 1 黄药为浮选捕收剂。 2 ．2 ．3 捕收剂用量试验 在捕收剂为4 1l 黄药、磨矿细度为一7 4 1 x m6 5 ％ 的条件下，进行了捕收剂用量试验，捕收剂用量水平 分别为 g ／t 2 5 、5 0 、7 5 、1 0 0 、1 2 5 、1 5 0 。试验流程和药 剂制度见图2 ，试验结果见图5 。 结果表明，随着捕收剂用量增加，粗精矿品位逐 渐降低直至变化不大，回收率逐渐升高，在试验水平 范围内，捕收剂用量5 0 鼽较适宜，但考虑到为粗选 作业以及后续的扫选作业，因此认为捕收剂4 1l 黄 万方数据 2 0 0 7 年第l 期邢喜峰等云南某铜矿选矿工艺试验研究 - 2 9 堡 熔 彩 图5 捕收剂用量试验结果 F i g 5 T e s tr e s u l t so fc o l l e c t o r 药用量选择7 5 虮最优。 2 ．2 ．4 活化剂及起泡剂种类和用量试验 在捕收剂用量为7 5 趴的条件下，按图2 所示流 程先后进行了活化剂及起泡剂种类和用量试验。活 化剂分别选择硫化钠和硫酸铜；起泡剂选择松醇油、 1 l 号油。最终确定活化剂采用硫化钠l O O g ／t ，起泡剂 为1 1 号油1 6 9 ／t 。 2 ．3 浮选开路及闭路试验 通过前述的药剂种类和用量试验，试验确定了 磨矿细度为一7 4 t x m6 5 ％、活化剂采用硫化钠l O O g ／t 、 捕收剂采用4 1 1 黄药7 5 趴、起泡剂采用1 1 号油 1 6 趴，在此基础上，进行粗选时间试验，确定8 r a i n 为 适宜的粗选时间。通过开路流程试验确定浮选流程 为一次粗选、两次扫选、三次精选，在此基础上进行 了闭路流程试验，试验流程如图6 ，结果见表4 。 表4闭路试验结果 F i g4E x p e r i m e n t a lr e s u l t so fc l o s ec i r c u i t 结果表明，采用4 11 黄药为捕收剂、硫化钠为活 化剂、1 1 号油为起泡剂的条件下，原矿经一次粗选、 两次扫选、三次精选可获得铜品位为2 0 ．3 3 ％、回收 率为9 5 ．2 3 ％的铜精矿，试验取得了满意的效果。 原矿 尾矿 图6 闭路试验流程 F i g6 F l o w s h e e to fc l o s ec i r c u i te x p e r i m e n t i o n 3 结论 1 ．由于该矿石中主要金属矿物为黄铜矿，其次 为黝铜矿，其中氧化铜含量较低，因此直接采用浮选 方法回收铜矿物，同时采用活化剂硫化钠活化氧化 铜矿物和捕收性能较好的新型捕收剂4 1l 黄药，达 到了最大限度回收铜矿物的目的。 2 ．在磨矿细度为一7 4 1 x m6 5 ％时，采用一次粗 选、两次扫选、三次精选工艺流程获得的闭路试验指 标为，铜精矿品位为2 0 ．3 3 ％，铜回收率为9 5 ．2 3 ％， 铜精矿的产率为1 2 ．8 5 ％。 3 ．该试验研究结果为云南某铜矿的开发利用 奠定了基础，同时对于其它类似铜矿的选矿具有借 鉴和参考价值。 参考文献 [ 1 ] 戴新宇，王昌良．西藏某铜矿选矿工艺技术试验研究[ J ] ． ～有色金属 选矿部分 ，2 0 0 5 6 1 5 1 9 ． [ 2 ] 吴启明，尹启华．德兴铜矿提高铜精矿铜品位的生产实 践[ J ] ．国外金属矿选矿，2 0 0 5 I I 3 3 3 6 ． [ 3 ] 李江涛，库建刚，程琼．某硫化铜镍矿浮选试验研究[ J ] ． 矿产保护与利用，2 0 0 6 ，2 1 3 7 3 9 ． 下转第2 3 页 ∞∞舳∞∞如∞如加m o 万方数据 2 0 0 7 年第1 期江冠男等复杂多金属银铅锌矿渣选矿研究 。2 3 ● 2 ．试验中采用异步浮选，解决了部分铅、锌矿 物包体及连生体难以分离的问题，达到了充分利用 矿渣中有价金属的目的，该流程操作得当，浮选现象 重现性较好，可作为设计依据。 3 ．由于矿渣是多年前湿法冶金残渣，样品中各 金属品位分布极不均匀，矿石性质变化较大，设计时 应留有适当余地，以便于生产中根据矿石性质进行 调节。 参考文献 [ 1 ] 王淀佐．矿物浮选和浮选剂[ M ] ．长沙中南工业大学出 版社，1 9 8 6 ． [ 2 ] 吴晓清．硫化钠无捕收剂浮选德雷科伊硫化铅锌矿E J3 ． 国外选矿快报，1 9 9 6 1 1 1 0 1 2 ． [ 3 ] 丘光枚．铅锌多金属硫化矿选矿工艺流程研究[ J ] ．矿产 保护与利用，1 9 9 6 1 0 1 5 1 7 ． S T U D YO NS E P A R A T I O NO FC O M P L E XP O L Y M E T A L L I CA g - P b - Z nO R E J I A N GG u a n n a n I , S U NT i c h a n 9 1 ，J IJ u n z 仃．C i v i l ＆E n v i r o n m e n t S c h o o l , U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yB e i j i n g B e i j i n g1 0 0 0 8 3 , C h i n a ；2 ．B e l t i n gG e n e r a lR e 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 , A B S T R A C T S t u d yo nf l o a t a t i o ns e p a r a t i o no fA g - C u P b - Z np o l y m e t a l l i cs u l p h i d eo r ew a sc a r r i e dO t l t ．A u t h o r s d e v e l o p e dac o m p r e h e n s i v ef l o w s h e e ti n v o l v i n gc o m b i n e dd e p r e s s a n t so fs o d i u ms u l f i t ea sm a j o r ，c o m p o s i t e c o l l e c t o r s ，f l o a t a t i o no fc o p p e ri nd i f f e r e n tr a t e s ，s e p a r a t i o nf l o a t a t i o nf o rC u P b Z nt h e na n df i n a l l y s e p a r a t i o nf l o a t a t i o nf o rz i n c ．T h ea s s o c i a t e ds i l v e rw a sa l s or e c o v e r e dc o m p r e h e n s i v e l y ．A c h i e v i n gt h eg o a l o fr e c o v e r i n gt h e a v a i l a b l em i n e r a li nt h eo r e ． KE YW O R D S c o m p l e xp o l y m e t a l l i c s u l p h i d eo r e ；c o m p r e h e n s i v er e c o v e r y ；c o p p y l e a ds e p a r a t i o n ； l c a d z i n cs e p a r a t i o n 、 ／乱 ／乱 ／ ＼ ／乱 ／a ／乱 ／o ／n ，，乱 ／一孔 ／乱 ／n ／玉 ‘卜 ／玉 ／仝 石、 ／孙 ／；、 ／余 ／孙 ／夺 ／≯ ／斗 ／≯ ／佘 ‘卜 ／套 ／斗 ／套 ／≯ ／≯ 岔，分 上接第2 9 页 T E C H N I C A Lo FP R o C E S S I N GS T U D Yo NC O P P E Ro R EI NY U N A N X I N GX i f e n g , L I NH a l , G a oY u j u a n C i v i l E n v i r o n m e n tE n g i n e e r i n gS c h o o lU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yB e U i n g A B S T R A C T T h i sc a s er e s e a r c h e do n e c o m p l e xc o p p e ro r ei ns o m e w h e r eo fY u n n a n ．R e s e a r c hab e s tt e c h n o l o g i c a l f l o wt o c o u n t e r p o i s ee c o n o m i c a n dt h er e c o v e r yg r a d e o f c o p p e ro r e ．T h er e s u l t o f t h i sr e s e a r c hi s f o r g r a d eo fo r i g i n a lc o p p e ro r ei s2 ．7 4 ％， g r a d eo fc o p p e ro r ei s9 5 ．2 3 ％；t a i l i n g t h ec o n c e n t r a t eg r a d eo fc o p p e ro r ei s2 0 ．3 3 ％c o n c e n t r a t er e c o v e r Y g r a d eo fc o p p e ro r ei s0 ．1 5 ％．C o n c e n t r a t i n gt a i l i n gi su p t i g h t ． K E YW O R D S c o p p e ro r e ；f l o t a t i o n ；e x p e r i m e n tr e s e a r c h 万方数据