云南某氧化铜浮选试验研究.pdf

．4 6 ．有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第3 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n l 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 9 ．0 3 ．0 1 0 口 口 云南某氧化铜浮选试验研究 超1 ，2 一，赵轩4 ，梁溢强1 ’2 ⋯，乔吉波1 ‘2 ⋯，张晶1 ’2 ”，简 1 ．昆明冶金研究院，昆明6 5 0 0 3 1 ； 2 ．云南省选冶新技术重点实验室，昆明6 5 0 0 3 l ； 3 ．共伴生有色金属资源加压湿法冶金技术国家重点实验室，昆明6 5 0 0 3 1 ； 4 ．东北大学资源与土木工程学院，沈阳1 1 0 8 1 9 胜1 ’2 ’3 摘要对云南某氧化铜矿进行浮选试验研究。原矿含c u1 ．6 0 ％，含A g6 8 ．2 0g ／t ，铜氧化率为9 3 ．9 2 ％，属于氧化铜 矿石，原矿组成复杂，主要的铜矿物有孔雀石、蓝铜矿等，主要脉石矿物为石英、白云石。试验方案采用优选硫化铜后浮选氧 化铜工艺流程，结果表明，在磨矿细度为7 4p m 含量6 5 ％，丁基黄药和丁基铵黑药为捕收剂，硫化钠和水玻璃为调整剂，松 醇油为起泡剂的条件下．经两次粗选、一次扫选、两次精选的浮选流程获得铜精矿C u 品位2 6 ．6 8 ％，c u 回收率9 4 ．1 2 ％，A g 品 位10 9 4 ．4 6g ／t ，A g 回收率9 4 ．0 4 ％的良好试验指标。 关键词氧化铜；硫化剂；硫化一黄药 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 1 9 0 3 一0 0 460 5 E x p e r i m e n t a IS t u d yo nF l o t a t i o no faC e r t a i nC o p p e rO x i d ef r o mY u n n a n L V C h a 0 1 盔3 ，Z H A ox u n n4 ，L I A N G Y i q i a n g l ’23 ，Q l A oJ i b 0 1 ㈡3 ，Z H A N GJ t n 9 1 ’23 ，j l A NS h e n g l l 2 。 j ．K “，7 m i 卵gM P f 以Z Z “，．g yJ ”s f i f “￡P ，K “九州i 卵g6 5 0 0 3 j ，C 矗i 门口； 2 ．Y 跣n n a nK e yL n b O r a t o r yf o rN e 叫T e c h n O l o g yO fB e n e f i c i a t i O nM e t n z l 钍r g ，，K M n 7 硅i n g6 5 0 0 3 1 ，C k i 诅n ； 3 ．S t a t eK e _ } L n b o r a t o r ，0 fP r e ss u r eH y a r o “ l e t a l l 耽r g i c a lT e c h n o L o g 了o fA ss o c i n t e aN o n f e r r o u s M P f n ZR P s o “r f g s ，K “行7 n i 粗g6 5 0 0 3 J ，C i 行以； 4 ．S f o o Zo 厂R P 5 D “r c P s 以“ dC i u i ZE ”g i 订P P r i 行g ，N o r f 已n s f 已r ”L 一 j 口8 r s i ￡y ，S 厶P ”y 口”g 】j0 8 j9 ，C i 竹n A b s t r a c t E x p e r i m e n t a ls tu d yo nf l o t a t i o no fa no x i d i z e dc o p p e ro r ef r o mY u n n a np r o V i n c e ． T h eo r e c o n t a i n sC u1 ．6 0 ％， A g6 8 ．2 0g ／t ，a n dt h ec o p p e ro x i d a t i o nr a t e i s9 3 ．9 2 ％．R a wo r eh a sa c o m p l e x c o m p o s i t i o n ，a n dt h eo r ei sat y p eo fc o p p e ro x i d eo r e ． T h em a i nc o p p e rm i n e r a l sa r em a l a c h i t e ，a z u r i t e ， e t c ．T h em a i ng a n g u em i n e r a l sa r eq u a r t za n dd o l o m i t e ．T h et e s ts c h e m ea d o p t sf l o t a t i o nc o p p e ro x i d e p r o c e s sa f t e rp r e f e r e n t i a lc o p p e rs u l f i d e ． I nt h eg r i n d i n gf i n e n e s so f 一7 4p ma c c o u n t e df o r6 5 ％， b u t y l x a n t h a t ea n db u t y l a m i n ea sc o l l e c t o r s ， s o d i u ms u l f i d ea n dw a t e r9 1 a s sa sr e g u l a t o r s ，a l c o h o lo i la st h e f o a m i n ga g e n t ，a f t e rt w or o u g hs e l e c t i o n ， 。n es w e e pa n dt w os e l e c t e df l o t a t i o np r o c e s s e so b t a i n e dc o p p e r c o n c e n t r a t eg r a d eo f2 6 ．6 8 ％，C ur e c o v e r yo f9 4 ．1 2 ％，a n dA gg r a d eo f10 9 4 ．4 6g ／t ，a n da nA gr e c o V e r y o f9 4 ．0 4 ％，w h i c hi sg o o dt e s ti n d e x ． K e yw o r d s c o p p e ro x i d e ；c u r i n ga g e n t ；s u l p h i d e x a n t h a t e 在铜矿资源中，除大多数硫化铜矿床上部有氧 化带外，还有储量巨大的独立的氧化铜矿床，在具有 工业开采价值的铜矿石中，氧化铜矿和混合铜矿约 占我国铜资源的2 5 ％[ 1 ] 。氧化铜矿是我国铜矿资源 的重要组成部分，储量丰富比] ，随着硫化铜矿石资源 的不断开采利用，硫化铜资源不断枯竭，相对易选的 硫化铜矿资源逐年减少，难处理氧化铜矿资源比例 不断增大。针对氧化铜矿资源，开发合理、高效和环 保的回收工艺具有重要的意义睁引。 本文针对云南某氧化铜矿进行试验研究。制定 试验流程和药剂制度，浮选回收铜矿物，同时综合回 收矿石中的其他有价元素，为该类矿石的开发利用 提供借鉴。 1 矿石性质 试样为云南某地的铜矿石，为查明矿石中的有 收稿日期2 0 1 812 1 3修回日期2 0 1 9 一0 1 19 作者简介吕超 1 9 9 1 一 ，男，云南昭通人，硕士，助理工程师，从事金属矿资源综合回收利用研究。 万方数据 2 0 1 9 年第3 期吕超等云南某氧化铜浮选试验研究 4 7 注】 单位为g ／t ，下同。 表2原矿铜物相分析结果 T a b l e2R e s u l t so fc o p p e rp h a s ea n a l y s i so fr a wo r e | ％ 从表1 可以看出，原矿中含C u1 ．6 ％，C u 含量 较高，为主要有价元素，含A g6 8 ．2 0g ／t ，A g 可作为 综合回收有价元素考虑，有害元素有S i 。3 9 ．3 4 ％， A sO ．0 6 ％，SO ．0 8 ％，在最终精矿中需控制含量以 满足冶炼要求，从表2 可以看出原矿中铜矿物的氧 化率为9 3 ．9 2 ％，所以该铜矿为高氧化率铜矿石。原 矿中主要的铜矿物有孔雀石、蓝铜矿和少量黝铜矿、 砷黝铜矿；铜蓝、黄铜矿、硅孑L 雀石、胆矾等。其他金 属矿物有黄铁矿、褐铁矿和铁锰矿物等。铜矿物中 伴生有银，它们以角银矿为主，以及少量的辉银矿， 呈微细粒嵌布于铜矿物中。主要的脉石矿物时白云 石、石英、方解石；其次是少量的绿泥石、黏土矿 物等。 2试验研究 原矿组成较复杂，属氧化铜矿石。矿石中的硫 化铜矿物可采用常规浮选法，以丁基黄药为捕收剂， 氧化铜可采用硫化黄药法进行回收，伴生铜矿物 中的银，在浮选过程中，添加一定量的丁基铵黑药加 强对A g 的综合回收。氧化铜矿石的浮选方法包括 混合浮选和优先浮选邸] ，考虑到浮选中氧化铜硫化 使用的硫化钠会对硫化铜产生抑制作用，因此，本试 验采用优先硫化铜后浮选氧化铜的流程。粗选条件 试验流程如图1 所示。 2 ．1 磨矿细度 有用矿物获得适宜的单体解离，是获得良好选 别结果的先决条件。浮选不但要求矿物单体解离， 而且要求适宜的入选粒度。磨矿过程应使有用矿物 得到单体解离，且不因过磨而导致矿物泥化，为考察 磨矿细度对浮选指标的影响，进行磨矿细度试验。 试验条件磨矿细度变化，粗选工丁基黄药用量1 0 0 g ／t ，松醇油用量3 0g ／t ；粗选I I 硫化钠用量10 0 0 g ／t ，丁基黄药用量1 0 0g ／t ．丁基铵黑药用量1 0 0 g ／t ，松醇油3 0g ／t ，试验结果见图2 。 粗精矿 尾矿 图1粗选条件试验流程图 F i g ．1R o u g hs e l e c t i o nc o n d i t i o nt e s tf l o wc h a r t 磨矿细度 一7 4 斗m 含量 ／％ 图2 磨矿细度试验结果 F i g ．2G r i n d i n gf i n e n e s st e s tr e s u l t s 由图2 试验结果可知，随着磨矿细度的增加，粗 精矿中C u 回收率也呈增大的趋势，而粗精矿C u 品 位先增大后减小。当磨矿细度一7 4 “m 含量为6 5 ％ 时，粗精矿c u 回收率几乎达到最大，之后再增加磨 矿细度，粗精矿铜回收率几乎不再增加。原因是虽 然铜矿物的单体解离度随着磨矿细度的增加而逐渐 提高，但同时部分铜矿物和脉石矿物也会过磨泥化， 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第3 期 导致浮选过程夹带严重，恶化浮选环境。综合考虑， 确定适宜的磨矿细度为一7 4 肚m 含量6 5 ％。 2 ．2 粗选I 丁基黄药用量 浮选方案选择优先浮硫化铜，硫化铜的捕收剂 选择常规的药剂丁基黄药，为确定丁基黄药对浮选 的影响，进行粗选I 丁基黄药用量试验。试验条件 磨矿细度～7 4 “m 含量6 5 ％，粗选I 丁基黄药用量 变化，松醇油用量3 0g ／t ；粗选I I 硫化钠用量1O o o g ／t ，丁基黄药用量1 0 0g ／t ，丁基铵黑药用量1 0 0 g ／t ，松醇油3 0g ／t ，试验结果如图3 所示。 图3 粗选I 丁基黄药用量试验结果 F i g ．3R o u g h i n gIb u t y lx a n t h a t ed o s a g e t e s tr e s u l t s 由图3 试验结果可知，随着丁基黄药用量增大， 粗精矿C u 回收率逐渐增大，C u 品位逐渐减少，在用 量为5 0g ／t 时，粗精矿C u 回收率达到9 1 ．3 5 ％，继 续增大丁基黄药用量，c u 回收率几乎不增加。原因 是因为随着丁基黄药用量的增加，矿浆中的丁基黄 药浓度增高，铜回收率增大，随着药剂浓度持续增 高，矿物表面药剂吸附逐渐达到饱和，回收率增加幅 度逐渐减小。综合考虑，确定粗选工最佳宜的丁基 黄药用量为5 0g ／t 。 2 ．3 粗选Ⅱ硫化钠用量 矿石中氧化铜的回收采用硫化一黄药法，硫化 剂采用常规硫化剂硫化钠，氧化铜矿经硫化钠硫化 后，在其表面生成“人造硫化矿”薄膜，然后用黄药类 捕收剂进行捕收。一般认为，适量的硫化钠是有效 的活化剂。为确定硫化钠的最佳用量，进行硫化钠 用量试验，试验条件磨矿细度一7 4 雎m 含量6 5 ％， 粗选工丁基黄药用量5 0g ／t ，松醇油用量3 0g ／t ；粗 选I I 硫化钠用量变化，丁基黄药用量1 0 0g ／t ，丁基 铵黑药用量1 0 0g ／t ，松醇油3 0g ／t ，试验结果见 图4 。 图4 粗选Ⅱ硫化钠用■试验结果 F i g ．4R o u g h i n g Ⅱd o s a g eo fs o d i u m s u l p h i d et e s tr e s u l t s 由图4 可知，随着硫化钠用量增大，C u 品位先 增大后减小，C u 回收率也是先增大后减小，在硫化 钠用量为10 0 0g ／t 时，粗精矿C u 品位和回收率均 达到最大，这可能是硫化钠浓度较低时，对铜矿物起 活化作用，C u 回收率和品位均得到提高；但当其浓 度增加时，对部分铜矿物产生抑制作用，同时也对矿 泥起到一定的分散作用[ 7 ] ，因此，确定粗选Ⅱ硫化钠 最佳用量为10 0 0g ／t 。 2 ．4 粗选Ⅱ丁基黄药用量 氧化铜富集的硫化一黄药法中黄药选择丁基黄 药，丁基黄药用量过小，则会导致c u 回收率较低，用 量过大，不仅会造成成本增加，而且对后续试验也会 产生不利影响，为确定最佳的丁基黄药用量，进行粗 选Ⅱ丁基黄药用量试验，试验条件磨矿细度 一7 4 肚m 含量6 5 ％，粗选I 丁基黄药用量5 0g ／t ．松 醇油用量3 0g ／t ；粗选Ⅱ硫化钠用量10 0 0g ／t ，丁基 黄药用量变化，丁基铵黑药用量1 0 0g ／t ，松醇油3 0 g ／t ，试验结果见图5 。 丁基黄药用量， g t 。 图5粗选Ⅱ丁基黄药用量试验结果 F i g ．5R o u g h i n g Ⅱb u t y lx a n t h a t ed o s a g et e s tr e s u l t s 万方数据 2 0 1 9 年第3 期吕超等云南某氧化铜浮选试验研究4 9 由图5 可知，随着丁基黄药用量的增大，粗精矿 C u 品位先增大后减小，C u 回收率先快速增大后缓 慢增大，在丁基黄药用量为1 0 0g ／t 时，取得最佳指 标，粗精矿C u 品位1 3 ．12 ％，C u 回收率为9 1 ．3 5 ％， 因此，确定粗选Ⅱ丁基黄药用量为l O Og ／t 。 2 ．5 粗选Ⅱ丁基铵黑药用量 从表l 原矿化学成分分析结果中看f } { ，原矿中 含有A g6 8 ．2 0g ／t ，具有综合回收价值，选择对银矿 物具有良好捕收性能的丁基铵黑药作为辅助捕收 剂，为考察丁基铵黑药用量对银浮选回收的影响．进 行粗选Ⅱ丁基铵黑药用量试验，试验条件磨矿细度 一7 4 肛m 含量6 5 ％，粗选l 丁基黄药用量5 0g ／t ．松 醇油用量3 0g ／t ；粗选Ⅱ硫化钠用量1o O Og ／t ，丁基 黄药用量1 0 0g ／t ，丁基铵黑药用量变化，松醇油3 0 g ／t ，试验结果见图6 。 图6粗选Ⅱ丁基铵黑药用量试验结果 F i g ．6D o s a g et e s tr e s u l t so fr o u g h i n gL I b u t y l a m i n ea c r o f l o a t 由图6 试验结果可知，随着丁基铵黑药用量增 大，粗精矿A g 的回收率逐渐增大，在用量为10 g ／t 时．粗精矿A g 回收率达到9 1 ．0 4 ％，进一步增大丁 基铵黑药用量，粗精矿A g 回收率几乎不增大，因此， 选择粗选Ⅱ丁基铵黑药最佳用量为1 0 0g ／t 。 2 ．6 浮选闭路试验 为考察中矿产品及矿浆中药剂的返回对浮选指 标的影响．在已有试验条件基础上，进行浮选闭路试 验，试验流程和药剂制度如图7 所示，试验结果见表 3 ，最终精矿的多元素分析结果见表l 。 精矿 图7 浮选闭路试验流程图 F i g ．7 F l o w c h a r t ff l o t a t i o nc l o s e d c i r c u i tt e s t 表3浮选闭路试验结果 T a b l c3R e 乩1 1 tso ff I o t a t i o nc l o s c dc i r c u i tt e s t”j 由表3 结果可知，通过两次粗选、一次扫选、两次 精选的浮选流程，最终可得到铜精矿C u 品位 2 6 ．6 8 ％，C u 回收率9 4 ．1 2 ％，A g 品位10 9 4 ．4 6g ／t ， A g 回收率9 4 ．0 4 ％的良好指标。由表4 铜精矿多元 素分析结果可知，精矿中有害元素A s 品位o ．2 1 ％， S 品位o ．8 0 ％，满足冶炼要求。 表4铜精矿多元素分析结果 T a b l e4R e s u l t so fm u l t i e l e m e n ta n a l y s i so fc o p p c rc n c e n t r a t e ／‰ 万方数据 5 0 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第3 期 3结论 1 原矿中含C u1 ．6 0 ％，A g6 8 ．2 0g ／t ，其中铜 矿物的氧化率为9 3 ．9 2 ％，属于氧化铜矿石，原矿组 成复杂，铜矿物主要为孑L 雀石、蓝铜矿、黝铜矿等，主 要脉石矿物为石英、白云石、方解石，银主要以角银 矿形式存在，与铜矿物伴生，具有综合回收价值。 2 试验选择优先硫化铜后氧化铜试验方案，其 中氧化铜的浮选方法采用硫化一黄药法，丁基黄药 和丁基铵黑药为捕收剂、硫化钠为硫化剂、水玻璃为 抑制剂和分散剂。 3 原矿经一段磨矿至～7 4 “m 含量6 5 ％，通过 两次粗选、一次扫选、两次精选浮选流程，可获得良 好的试验指标，铜精矿C u 品位2 6 ．6 8 ％，C u 回收率 9 4 ．1 2 ％，A g 品位10 9 4 ．4 6g ／t ，A g 回收率 9 4 ．0 4 ％，且精矿中的有害元素含量能满足冶炼 要求。 参考文献 [ 1 ] 印万忠，吴凯．难选氧化铜矿选冶技术现状与展望[ J ] ．有 色金属工程，2 0 1 3 ，3 6 6 67 0 ． [ 2 ] 孙玉秀，周平，庄故章，等．云南某地难选氧化铜矿选矿试 验研究[ J ] ．矿业1 二程，2 0 1 0 ，8 1 3 0 一3 2 ． [ 3 ] 王鹏程，陈志勇，曹志明，等．氧化铜矿石的选矿技术现状 与展望[ J ] ．金属矿山，2 0 16 5 1 0 6 一1 12 ． [ 4 ] 叶富兴，李沛伦，王成行，等．某复杂氧化铜矿浮选工艺研 究[ J ] ．矿山机械，2 0 1 4 ，4 2 5 1 0 91 1 3 ． [ 5 ] 梁溢强，简胜，刘玫华，等．某难选氧化铜铅矿选矿试验研 究[ J ] ．云南冶金，2 0 1 4 ，4 3 6 9 13 ，2 1 ． [ 6 ] 宁发添，冯忠伟，奠江敏，等．广西某难选氧化铜矿选矿试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 8 4 1 51 8 ． [ 7 ] 熊垄．高泥赤铜矿型氧化铜矿浮选试验及理论研究[ D ] ． 昆明昆明理工大学，2 0 1 1 ． 上接第4 0 页 铜指标为精矿铜品位1 7 ．7 6 ％、回收率8 2 ．2 4 ％，药 剂单耗7 1 ．3g ／t 。采用高效药剂E P 的药剂和与之 匹配的调整剂药剂制度方案，在原矿品位基本一致 且不影响铜回收率的情况下，提高铜精矿品位2 ．3 1 个百分点，而且药剂单耗下降8 ．4 7g ／t ，取得提高铜 精矿品位的显著效果，因此，该技术方案得到生产上 推广使用。 表4 T a b l e4 差值铜精矿 3结论 大宝山矿首采矿体矿石含铜o ．6 0 ％、含硫 1 9 ．9 4 ％，含铜矿物以黄铜矿为主的复杂矿，还有少 量铜蓝、斑铜矿和黝铜矿，其他硫化矿物是大量的黄 铁矿、白铁矿和磁黄铁矿；脉石矿物主要是云母和石 英，其次是方解石、绿泥石、滑石、黏土等。针对铜矿 物及其伴生矿物等的浮游特性，以及硫矿物含量高 的特点，适合采用铜优先浮选的原则流程。 本试验通过高效捕收剂E P 和丁基黄药组合，并 添加与之匹配的调整剂，小型闭路试验获得铜精矿 铜品位和回收率分别为2 0 ．7 9 ％、8 1 ．8 5 ％，提高 3 ．2 7 和1 ．2 9 个百分点；在大宝山矿规模日处理量 80 0 0t ／d 的选厂，进行了1 6 8h 连续工业试验，在原 矿品位基本一致且不影响铜回收率的情况下，获得 铜精矿品位2 0 ．0 7 ％，提高了铜精矿品位2 ．3 1 个百 分点，取得显著效果。 参考文献 [ 1 ] 北京矿冶科技集团有限公司．某铜多金属矿选矿工艺试 验研究[ R ] ．北京北京矿冶科技集团有限公司，2 0 1 4 ． [ 2 ] 朱玉霜，朱建光．浮选药剂的化学原理[ M ] ．长沙中南工 业大学出版社，19 8 7 ． [ 3 ] 李崇德，孙传尧．用P A c 作捕收剂时黄铜矿和黄铁矿的 浮游性能研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 2 6 3 3 3 5 ． [ 4 ] 李崇德，周兵仔．铜捕收剂E P 浮选永平铜矿石的工业应 用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 6 3 4 6 4 9 [ 5 ] 彭玉林．高效捕收剂E P 浮选复杂铜硫矽卡岩型矿石的试 验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 4 7 1 7 5 ． ％ b躲～跚㈣路m闭K甜∞C 万方数据