赞比亚某铜钴矿浮选回水回用试验研究.pdf

2 0 2 0 年第6 期有色金属 选矿部分 9 5 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 2 0 ．0 6 ．0 1 8 赞比亚某铜钴矿浮选回水回用试验研究 王亚运1 ，袁喜振2 ，郭素红1 ，王传龙1 ，康金星1 ，刘志国 1 ．中国恩菲工程技术有限公司，北京1 0 0 0 3 8 ； 2 ．中国有色矿业集团非洲矿业有限公司，赞比亚基特韦2 2 5 9 2 摘要以赞比亚某铜钴矿为研究对象，针对铜钴矿浮选回水回用导致铜钴难以有效分离的问题，研究了抑制剂对钴矿 物的选择性抑制和活化剂对钴矿物的活化作用。采用“一粗、一扫、三精”作业优先选铜，选铜尾矿采用“一粗、一扫、两精”作 业再选钴的优先浮选工艺，可以获得铜品位为3 1 _ 7 6 ％、铜回收率为9 4 ．0 3 ％的铜精矿和钴品位为3 ．2 5 ％、钴回收率为 5 5 ．2 9 ％的钴精矿。本研究可以较好地解决浮选回水回用恶化铜钴分离的问题，实现铜钴的综合回收，为同类型铜钴矿浮选 回水回用提供重要技术支撑。 关键词铜钴矿；浮选；回水；回用 中图分类号T D 9 5 2文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 2 0 0 6 0 0 9 5 0 6 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nt h eR e u s eo fF l o t a t i o nR e t u r nW a t e r f r o maC o p p e r - C o b a l tO r ei nZ a m b i a W A N GY a y u n1 ，Y U A NX i z h e n2 ，G U OS u h o n g1 ，W A N GC h u a n l o n g1 ， K A N G J i n x i n g1 。L 儿，Z h i g u o 1 1 ．C h i n aE N F 工E n g i n e e r i n gC o ．，L t d ．，B e i j i n gJ 0 0 0 3 8 ，C h i n a ； 2 ．N o n f e r r o u sC o r p o r a t i o nA f r i c aM i n i n gP u b l i cL i m i t e dC o m p a n y ，K i t w e 2 2 5 9 2 ，Z a m b i a A b s t r a c t I no r d e rt os o l v et h ep r o b l e mt h a tc o p p e ra n dc o b a l ta r ed i f f i c u l tt ob ee f f e c t i v e l ys e p a r a t e d d u et ot h er e u s eo ff l o t a t i o nr e c y c l ew a t e rf r o mac o p p e r c o b a l to r ei nZ a m b i a ，t h es e l e c t i v ed e p r e s s i o no f d e p r e s s a n t so nc o b a l tm i n e r a l sa n dt h ea c t i v a t i o no fa c t i v a t o r so nc o b a l tm i n e r a l sw e r es t u d i e d ．T h ep r o c e s s o fo n er o u g h i n g ，o n es c a v e n g i n ga n dt h r e ec l e a n i n g sw a su s e dt oc o n c e n t r a t ec o p p e rp r e f e r e n t i a l l y ，a n dt h e p r o c e s so fo n er o u g h i n g ，o n es c a v e n g i n ga n dt w oc l e a n i n g sw a su s e dt oc o n c e n t r a t ec o b a l tf r o mc o p p e r t a i l i n g s ．T h ec o p p e rc o n c e n t r a t ew i t hC u g r a d eo f3 1 ．7 6 ％a n dC u r e c o v e r yo f9 4 ．0 3 ％a n dt h e c o b a l t c o n c e n t r a t ew i t hC o g r a d eo f3 ．2 5 ％a n dC o r e c o v e r yo f5 5 ．2 9 ％w e r eo b t a i n e d ．T h i ss t u d yc a nb e t t e rs o l v e t h ep r o b l e mo fd e t e r i o r a t i n gc o p p e ra n dc o b a l ts e p a r a t i o na f t e rr e u s e ，r e a l i z ec o m p r e h e n s i v er e c o v e r yo f c o p p e ra n dc o b a l t ，a n dp r o v i d ei m p o r t a n tt e c h n i c a ls u p p o r tf o rf l o t a t i o nr e c y c l ew a t e rr e u s ei nt h es a m et y p e o fc o p p e ra n dc o b a l tm i n e ． K e yw o r d s c o p p e r c o b a l to r e ；f l o t a t i o n ；r e c y c l ew a t e r ；r e u s e 浮选过程需要大量的水资源，同时会产生大量 的回水。如果将这些回水直接排放将会对生态环境 产生不利影响，也会造成水资源的浪费。对于某些 水资源贫乏地区的选矿厂，可能会限制其生产规模， 也会增加其生产成本口。] 。就这部分回水而言，最好 的处理方法是将其循环利用。 由于返回浮选作业的回水中常含有金属离子、 各种浮选药剂等[ 4 ‘7 ] ，直接回用可能会对浮选指标 如精矿品位、回收率 产生不利影响，需要增加药剂 用量或研发新药剂确保选别指标，致使药剂成本增 加。因此，如何在不影响选别指标的前提下，正确使 用回水是一些选矿厂急需解决的重大问题，回水利 用好坏直接关系到有效组分的分离效果[ 8 。1 ⋯。本次 研究对象是赞比亚某铜钴矿，首先考察清水和回水 条件下铜钴矿物浮选差异，然后在回水条件下研究 抑制剂和活化剂对含钴矿物可浮性的影响。 收稿日期2 0 2 0 0 2 2 4 作者简介王亚运 1 9 9 0 一 ，男，博士，工程师，主要从事有色金属选矿技术研究工作。 万方数据 9 6 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 1 矿石性质0 以．硫0 9 篇篇震嘉茎茎嚣磊；篇篇 矿石的主要化学成分分析结果见表1 ，铜、钴化因此，该矿石属于硫化矿石。由表4 结果可知，矿石 学物相分析结果见表2 、表3 ，矿石的矿物组成及相中铜矿物主要为黄铜矿，其次为斑铜矿；钴矿物主要 对含量分析结果见表4 。由表1 结果可知，矿石中为硫钴矿。脉石矿物主要为石英及正长石，其次为 铜、钴为主要回收元素，其含量分别为1 ．9 2 ％和白云母、金云母、白云石等。 表1矿石主要化学成分分析结果 T a b l e1R 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 na n a l y s i so fo r es a m p l e／％ 表2矿石中铜化学物相分析结果 T a b l e2R e s u l t so fc o p p e rc h e m i c a l p h a s ea n a l y s i so fo r es a m p l e ／％ 表3矿石中钴化学物相分析结果 T a b l e3R e s u l t so fc o b a l tc h e m i c a lp h a s e a n a l y s i so fo r es a m p l ef ％ 表4矿石的矿物组成及相对含量 T a b l e4M i n e r a lc o m p o s i t i o na n dr e l a t i v e c o n t e n to fo r es a m p l e | ％ 2 试验结果与讨论 2 ．1 清水条件试验 固定磨矿细度为一0 ．0 7 4m m 占7 0 ％，以石 灰为调整剂，以M I B C 为起泡剂，以E F l l 0 8 为铜 浮选捕收剂，以丁基黄药为钴浮选捕收剂，开展清 水条件下试验。试验流程见图1 ，试验结果见表 5 。表5 结果表明，在清水条件下，铜精矿中铜的 回收率为9 1 ．9 2 ％、钴的损失率为2 0 ．9 0 ％；钴精 矿中铜的损失率为1 ．4 7 ％、钴的回收率为 4 0 ．2 5 ％，铜、钴分离效果较好，且尾矿中铜、钴损 失率较低。 1 一石灰30 0 0 搅拌、浮选时间单位r a i n 磨矿占五瓦忑磊下同 2 求E F1 1 0 8 3 0M I B C3 0 铜l 粗选 铜精矿 中矿1 中矿2 2 永E F l l 0 81 5 铜l 扫选 2 2 1 丁基黄药。。M 。B c 。 型 2 藕／轴 钴精矿中矿4 图1 清水条件试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fc l e a rw a t e rc o n d i t i o nt e s t s 表5清水条件试验结果 T a b l e5R e s u l t so fc l e a rw a t e r c o n d i t i o nt e s t s／％ 2 ．2 回水条件试验 在生产实践中，回水是优先浮选工艺能否实现 工业化的重要影响因素，因此进行回水试验，研究回 水对铜钴浮选的影响。试验采用1 0 0 ％回水进行磨 矿，固定磨矿细度为一0 ．0 7 4m m 占7 0 ％，以石灰为 调整剂，以M I B C 为起泡剂，以E F l l 0 8 为铜浮选捕 收剂，以丁基黄药为钴浮选捕收剂，进行回水条件试 万方数据 2 0 2 0 年第6 期王亚运等赞比亚某铜钴矿浮选回水回用试验研究 9 7 验，试验流程见图2 ，试验结果见表6 。 原矿 n 灰30 0 0i o o ％回7 k 高I ， R F 丁一。㈣⋯ 铜精矿 中矿1 中矿2 钴l 粗选 F 宁F 等] 中矿3 中矿5尾矿 钻精矿 中矿4 图2回水条件试验流程 F i g ．2 F l o w s h e e to fr e c y c l ew a t e rc o n d i t i o nt e s t s 表6回水条件试验结果 T a b l e6R e s u l t so fr e c y c l ew a t e r c o n d i t i o nt e s t s ／％ 产品名称产率 品位回收率 C L lC o C uC o 铜精矿 6 ．7 52 7 ．1 60 ．5 59 5 ．24 74 1 ．3 3 钴精矿0 ．4 2 1 ．8 32 ．7 20 ．3 91 2 ．6 2 中矿1 3 ．2 90 ．8 90 ．1 21 ．5 24 ．5 2 中矿2 2 ．2 10 ．7 60 ．2 00 ．8 74 ．8 1 中矿3 2 ．9 90 ．1 70 ．1 7 0 ．2 65 ．5 6 中矿4 0 ．7 40 ．4 10 ．3 80 ．1 63 ．1 3 中矿5 2 ．7 70 ．1 90 ．2 50 ．2 77 ．6 2 尾矿 8 0 ．8 30 ．0 3 00 ．0 2 31 ．2 62 0 ．4 1 原矿 1 0 0 ．0I ．9 20 ．0 8 91 0 0 ．01 0 0 ．0 表6 结果表明，在1 0 0 ％回水条件下，铜精矿中 铜的回收率为9 5 ．2 7 ％、钴的损失率为4 1 ．3 3 ％；钴 精矿中铜的损失率为0 ．3 9 ％、钴的回收率为 1 2 ．6 2 ％，铜、钴互含高，可以看出，回水的回用对 铜、钴有效分离造成不利影响。因此，为了实现铜 和钴的有效分离，需要在铜粗选阶段添加适宜的 药剂。 2 ．3 抑制剂用量试验 用1 0 0 ％回水进行磨矿，固定磨矿细度为 - - 0 ．0 7 4m m 占7 0 ％，以石灰为调整剂，以M I B C 为 起泡剂，以E F l 3 0 1 为抑制剂，以E F l l 0 8 为铜浮选 捕收剂，以丁基黄药为钴浮选捕收剂，以E F l 3 0 1 为 钴的抑制剂，进行抑制剂用量试验，考察抑制剂用量 对铜、钴分离的影响。试验流程见图3 ，试验结果见 图4 。图4 A 、 B 、 C 分别为铜精矿、钴精矿、尾 矿的铜、钴品位和回收率。 T 石灰30 0 01 0 0 ％回水 ，上／ - u ．u i ／4 m m _ 口 i u v v 一 ；⋯。。。。。㈣⋯。 F 司⋯瑚。， 铜l 精选铜I 扫选 广了] 广叫 ’ 。 ．’，2 | 丁基黄药6 0 M I B C6 铜精矿 中矿1 中矿2 钴l 藉i ～。 F 2 氕 钴精选l I钴l 扫选 舒。恿 』 2 l 图3回水条件下抑制剂用量试验流程 F i g ．3 F l o w s h e e to fd e p r e s s a n td o s a g et e s t s u n d e rr e c y c l ew a t e rc o n d i t i o n 图4 结果表明，在1 0 0 ％回水条件下，抑制剂 E F l 3 0 1 对钴有选择性抑制效果，随着抑制剂 E F l 3 0 1 用量由0g ／t 增加至10 0 0g ／t 时，铜精矿中 钴损失率由4 1 ．3 3 ％降至1 5 ．4 8 ％，因此，选择 E F l 3 0 1 的合适用量为10 0 0g ／t 。此时钴精矿中钴 的回收率仅为6 ．1 6 ％，而尾矿中钴的损失率为 5 0 ．4 3 ％，大部分钴被抑制进入了尾矿，需要对钴的 回收开展活化试验研究。 2 ．4 活化剂用量试验 用1 0 0 ％回水磨矿，固定磨矿细度为一0 ．0 7 4m i l l 占7 0 ％，以石灰为调整剂，以E F l 3 0 1 为抑制剂，以 M I B C 为起泡剂，以E F l l 0 8 为铜浮选捕收剂，以丁 基黄药为钴浮选捕收剂，以E F l 3 0 3 为钴的活化剂， 考察E F l 3 0 3 用量对钴活化效果的影响，试验流程见 图5 ，试验结果见图6 。图6 结果表明，活化剂 E F l 3 0 3 对钴的活化作用显著。当活化剂E F l 3 0 3 用 量由0g ／t 增至30 0 0g ／t ，钴精矿中钴回收率由 6 ．1 6 ％增至3 3 ．4 2 ％，尾矿中钴的损失率由5 0 ．4 3 ％ 减至1 6 ．2 0 ％。因此，选择E F l 3 0 3 的适宜用量为 30 0 0g ／t 。 2 ．5 优先浮选闭路试验 谦比希某铜钴矿优先浮选闭路试验流程见图7 ， 试验结果见表7 。闭路试验结果表明，在1 0 0 ％回 水条件下，采用优先浮选工艺，可获得铜品位为 3 1 ．7 6 ％、铜回收率为9 4 ．0 3 ％的铜精矿和钴品位 为3 ．2 5 ％、钴回收率为5 5 ．2 9 ％的钴精矿，总铜 回收率达到9 6 ．9 5 ％。 万方数据 9 8 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 誉 翅 - E 抑制剂用量／ g t “ A 1 铜精矿 掌 延 廿暑 垂囊 口铜t 铺位口铺I 帚位_ 铜同收率_ 钻问收率 抑制剂用量／ g l _ 。 B 钴精矿 抑制剂用量／ g t 。。 f C l 尾矿 图4回水条件下抑制剂用量对铜钴选别指标的影响 F i g ．4 E f f e c to fd e p r e s s a n td o s a g eo nc o p p e r c o b a l ts e p a r a t i o ni n d e xu n d e rr e c y c l ew a t e rc o n d i t i o n 原矿 钻精矿巾矿4巾矿5尾矿 图5回水条件下活化剂用量试验流程 F i g ．5 F l o w s h e e to fa c t i v a t o rd o s a g et e s t su n d e rr e c y c l ew a t e rc o n d i t i o n 誉 静 姿 回 万方数据 2 0 2 0 年第6 期王亚运等赞比亚某铜钴矿浮选回水回用试验研究 9 9 誉 延 Ⅱ暑 活化剂_ I { } j 量／ g t 。1 A 铜精矿 掌 迫 Ⅱ三 垂 囊 活化剂用量／ g t 。 B 钻精矿 活化剂用量／ g l _ 。 C 1 尾矿 图6回水条件下活化剂用量对钴选别指标的影响 F i g ．6 E f f e c to fa c t i v a t o rd o s a g eo nc o b a l ts e p a r a t i o ni n d e x e su n d e rr e c y c l ew a t e rc o n d i t i o n 原矿 铺精矿 图7闭路试验流程 F i g ．7 F l o w s h e e to fc l o s e dc i r c u i tt e s t s 万方数据 1 0 0 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第6 期 表7闭路试验结果 T a b l e 、R e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tt e s t s | ％ E 4 - I 3结论 1 赞比亚铜钴矿石中铜品位为1 ．9 2 ％，钴品位 为0 ．0 9 0 ％，原矿中金属矿物铜矿物主要为黄铜矿， 钴矿物主要为硫钴矿，非金属矿物主要为石英和正 长石等。 2 浮选回水回用会严重恶化铜、钴分离效果；抑 制剂E F l 3 0 1 对钴有选择性抑制作用，使铜、钴得到 有效分离；活化剂E F l 3 0 3 对钴有显著活化作用，避 免钴损失在尾矿中。 3 在1 0 0 ％回水条件下，采用一粗一扫三精优先 选铜流程，选铜尾矿采用一粗一扫两精再选钴的优 先浮选流程，可获得铜品位为3 1 ．7 6 ％，铜回收率为 9 4 ．0 3 ％的铜精矿和钴品位为3 ．2 5 ％，钴回收率为 5 5 ．2 9 ％的钴精矿，总铜回收率达到9 6 ．9 5 ％。 参考文献 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 段胜红，庄世明，张铭，等．云南某含金铜硫矿浮选回水 对选别指标影响的试验研究[ J ] ．黄金，2 0 1 8 ，3 8 8 6 26 6 ． D U A N S h e n g h o n g ，Z H U A N GS h i m i n g ，Z H A N G M i n g ，e ta 1 ．E x p e r i m e n t a ls t u d yo nt h e i n f l u e n c e o f f l o t a t i o nr e c y c l ew a t e ro ns e p a r a t i o ni n d e xo fag o l d c o p p e rs u l f i d e o r ef r o mY u n n a np r o v i n c e [ J ] ．G o l d ， 2 0 1 8 ，3 8 8 6 2 6 6 ． 李九洲，王永超．回水对金堆城钼矿选矿过程的影响E J ] ． 中国矿山工程，2 0 1 1 3 6 1 6 3 ． L IJ i u z h o u ，W A N GY o n g c h a o ．T h ei n f l u e n c eo fr e c y c l e w a t e ro nm i n e r a lp r o c e s s i n gp r o c e s so f J i n d u i c h e n g m o l y b d e n u mo r e E J ] ．C h i n aM i n eE n g i n e e r i n g ，2 0 1 1 3 6 1 - 6 3 ． 李倩，于萍，罗运柏．中水回用于工业循环水存在问题 探讨E J ] ．工业用水与废水，2 0 1 2 2 1 2 1 4 ． L IQ i a n ，Y UP i n g ，L U OY u n b a i ．D i s c u s s i o no ne x i s t i n g p r o b l e m s o fr e c l a i m e dw a t e rr e u s e di ni n d u s t r i a l c i r c u l a t i n gw a t e rs y s t e m V J ] ．I n d u s t r i a lW a t e rW a s t e w a t e r ， [ 5 ] E 6 ] E 7 ] E 8 ] E 9 ] 2 0 1 2 2 1 2 - 1 4 ． 陈顺佼，郭修旺，严育红．选矿回水对某铝土矿浮选指 标影响试验E J ] ．现代矿业，2 0 1 9 ，3 7 2 1 2 5 1 2 7 ． C H E NS h u n j i a o ，G U o X i u w a n g ，Y A NY u h o n g ． E x p e r i m e n to nt h ei m p a c to fr e t u r nw a t e ro nb a u x i t e f l o t a t i o ni n d e x e s D ] ．M o d e mM i n i n g ，2 0 1 9 ，3 7 2 1 2 5 1 2 7 ． 何平波，刘晗，陈兴华．铝土矿脱硅浮选尾矿回水对浮 选行为的影响E J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 1 3 3 0 一3 3 ． H EP i n g b o ，L I UH a n ，C H E NX i n g h u a ．I n f l u e n c eo f r e c y c l ew a t e r o nb a u x i t ef l o t a t i o n d e s i l i c a t i o n [ J ] ． N o n f e r r o u sM e t a l s M i n e r a lP r o c e s s i n gS e c t i o n ，2 0 1 1 3 3 0 3 3 ． 刘文宝，张尧，刘文刚，等．选矿回水对西藏某铜钼混合 精矿浮选分离影响研究E J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 7 ， 3 7 4 6 4 6 8 ． L I UW e n b a o ，Z H A N GY a o ，L I UW e n g a n g ，e ta 1 ．E f f e c t o fb e n e f i c i a t i o nr e c y c l ew a t e ro nf l o t a 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