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2 6 有色金, I t 选矿部分2 0 1 4 年第2 期 d o i 1 0 3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 2 ．0 0 7 复杂铜钼钴铁多金属矿高效分离试验研究 赵开乐1 ’2 ，王昌良1 ，邓伟1 ，饶系英1 ，顾帼华2 1 ．中国地质科学院矿产综合利用研究所，成都6 1 0 0 4 1 ；2 ．中南大学资源加工与生物工程学院， 长沙4 1 0 0 8 3 摘 要某铜钼钻铁多金属矿是一种典型复杂难分离多金属共生矿石。在工艺矿物学研究的基础上，通过工艺流程 对比，试验最终采用“铜钼混合浮选铜钼分离混合浮选尾矿浮钴一浮钴尾矿弱磁选铁”流程，配合使用专门研究的 铜选择性抑制剂W Y - 0 7 分离铜钼，获得了合格产品铜精矿铜品位2 1 ．2 5 ％、铜回收率9 3 ．3 9 ％；钼精矿钼品位4 6 ．7 8 ％、 钼回收率4 5 ．7 8 ％；钴精矿钴品位0 ．4 7 ％、钴回收率5 6 ．8 7 ％；铁精矿铁品位6 3 ．6 5 ％、铁回收率3 7 ．5 4 ％。 关键词多金属矿；铜钼混合浮选；铜钼分离；磁选 中图分类号T D 9 2 3 ．7 ；T D 9 5 2 ；T D 9 5 4 ；T D 9 5 1 文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 4 0 2 - 0 0 2 6 - - 0 5 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nH i I g hE f f i c i e n tS e p a r a t i o no fC o p p e r - M o l y b d e n u m - C o b a l t - I r o n P o l y m e t a l l i cO r e Z H A OK a i l e l 一，W A N GC h a n g l i a n 9 1 ，D E N GW e i l ，R A OX i y i n 9 1 ，G UG u o h u a 8 1 ．I u s t i t u t eo fM u l t i p u r p o s eU t i l i z a t i o no fM i n e r a lR e s o u r c e ，C A G S ，C h e n g d u6 1 0 0 4 1 ， C h i n a ；aS c h o o lo fR e s o u r c eP r o c e s s i n ga n dB i o e n g i n e e r i n g ，C e n t r a lS o u t hU n i v e r s i t y ， C h a n g s h a4 1 0 0 8 3 ，C h i n a A b s t r a c t AC u M o C o F ep o l y m e t a l l i co r ew a sat y p i c a lc o m p l e xa n dr e f r a c t o r yo r e ．O nt I l eb a s i s o fp r o c e s s m i n e r a l o g ys t u d i e s ，f l o t a t i o np r o c e s s o fC u - M ob u l k f l o t a t i o n ，s e p a r a t i o no fC u - M o ，f l o a t i n g m o l y b d e n u mf r o mb u l k f l o t a t i o n t a i l i n g s ．i i o nr e c o v e r yb yl o wi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n f r o mc o b a l t f l o t a t i o nt a i l i n g s ，w a sa d o p t e db yc o m p a r i n gt h et e c h n o l o g i c a lp r o c e s s ．Ah i g h - e f f i c i e n ts e l e c t i v e i n h i b i t o r f o rC u W Y 一0 7 w a su s e di n s e p a r a t i n gc o p p e r a n d m o l y b d e n u m a n d s i n g l eq u a l i f i e dp r o d u c t w a s o b t a i n e d ．F i n a l l y t h ec o p p e rc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g2 1 ．2 5 ％C uw i t h r e c o v e r y o f9 3 ．3 9 ％，m o l y b d e n u m c o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g4 6 ．7 8 ％M ow i t hr e c o v e r yo f4 5 ．7 8 ％，c o b a l tc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g0 ．4 7 ％C ow i t h r e c o v e r yo f5 6 ．8 7 ％a n di r o nc o n c e n t r a t eg r a d i n g6 3 ．6 5 ％F ew i t hr e c o v e r y o f3 7 ．5 4 ％w e r eo b t a i n e d b y c l o s e d c i r c u i t ． K e yw o r d s p o l y m e t a l l i co r e ；C u - M ob u l kf l o t a t i o n ；s e p a r a t i o no fC u - M o ；m a g n e t i cs e p a r a t i o n 我国铜矿资源尽管十分丰富，但大部分属于微 细浸染、复杂共生矿石，选矿分离十分困难，而选 矿工艺技术研究相对薄弱，是导致我国铜精矿长期 供应短缺的原因之一[ 1 ] 。随着科学技术的发展， 钼的需求量越来越大，辉钼矿资源储量急剧减少， 钼资源短缺已成为不争的事实[ 2 ] 。因此开展铜钼 多金属矿产资源分离新工艺技术研究，有效解决有 价金属高效综合回收利用关键技术问题，对盘活尚 难利用铜钼矿资源，为我国经济建设提供资源保 证，无疑具有十分重要的意义。 我国西南某地铜钼多金属矿石中除含铜钼外， 还含有钴、铁等有价元素可供综合利用。然而由于 矿石中矿物种类繁多，多达4 0 余种，铜、钼、钴、铁 的共生关系复杂且嵌布粒度细而不均，因此使得矿 石中有用矿物的有效分离存在定难度。本文以该矿 石为研究对象，进行了铜钼钴铁高效分离试验研究。 1原矿性质 1 ．1 矿石的化学组成 原矿化学多元素分析结果见表1 。 基金项目中国地质局调查地质调查工作项目 1 2 1 2 0 1 0 5 6 1 0 0 1 收稿日期2 0 1 3 - 0 4 - 0 9 修回日期2 0 1 4 - 0 1 1 4 作看简介赵开乐 1 9 8 2 一 ，男，安徽宿州人，博士研究生，工程师，主要从事选矿工艺技术研究。 万方数据 2 0 1 4 年第2 期赵开乐等复杂铜钼钴铁多金属矿高效分离试验研究 ” 硫化矿物 氧化矿物 碳酸盐矿物 硅酸盐矿物 黄铜矿、辉钼矿 磁铁矿、石英 方解石、白云石 石榴子石、长石 黄铁矿、白铁矿、辉铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝、含钴黄铁矿、辉砷钴矿、斑铜矿、墨铜矿、闪锌矿 褐铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、金红石 孔雀石、蓝铜矿 黑云母、白云母、角闪石、绿泥石、绿帘石、绢云母、榍石、锆石、黏土矿物、伊丁石 由表1 可知，该多金属矿石中含有铜、钼、 钴、铁等多种可供综合回收的有价成分，根据有价 金属的含量及工业价值，确定该矿石的分离回收以 回收铜为主，综合回收钼、钴和铁。 1 ．2 矿物组成及主要矿物含量 原矿矿物组成及主要矿物相对含量分别见表2 和表3 。 表3主要矿物相对含量 T a b l e3R e l a t i v ec o n t e n to fm a i nm i n e r a li n I n n o f - m i n eore|％ 矿物种类黄铜矿黄铁矿辉钼矿磁铁矿总脉石 工艺矿物学研究还表明，该矿石中铜集中分布 于黄铜矿中，其分布率达到9 8 ．6 6 ％；钼主要以辉 钼矿形式存在，其矿物含量为0 ．0 3 ％；钴品位低且 独立矿物含量很少，主要呈类质同象形式分布于硫 铁矿中；铁的存在矿物较多，其中以呈磁铁矿形式 为主，铁的分布率在6 0 ％以上，为铁的主要工业 矿物。 2 选矿试验 依据该矿有用矿物品位低、种类多、复杂难分 离等矿石特征，在大量探索试验的基础上，参考众 多选矿科研工作者的研究成果【川，结合笔者近几 年从事选矿工艺研究经验[ 6 - s ] ，本试验采用先铜钼 混合浮选，铜钼精矿用新型环保铜选择性抑制剂 W Y 0 7 硫代丙醇酸钠，是一种金属盐，易溶于 水 进行铜钼分离，混合浮选尾矿用硫酸铜活化后 浮钴，浮钴尾矿再弱磁选铁的“浮选磁选”联合 流程，最终可获得单一合格产品。 2 ．1 铜钼混合浮选试验 2 ．1 ．1 铜钼混合浮选磨矿细度试验 矿石中有用矿物的单体解离，是任何选矿方法 在选别之前必需解决的最关键的问题[ 6 ] 。铜钼混 合浮选磨矿细度条件试验流程见图1 ，试验结果见 表4 。 药剂用量单位小 搅拌、浮选时间单位 下同 原矿 2 轻质柴油 l 丁基黄药 2 松醇油 铜钼混 浮粗选 含量 变 5 5 4 0 3 0 铜钼粗精矿尾矿 图1 铜钼混合浮选磨矿细度试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t 表4磨矿细度试验结果 T a b l e4R e s u l to fg r i n d i n gf i n e n e s st e s t | ％ 试验结果表明，矿石中铜的可浮性较好；随着 原矿磨矿细度增加，粗精矿中铜钼回收率不断增 加。综合考虑选矿成本和铜钼选别指标，选择适宜 万方数据 2 8 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第2 期 的磨矿细度为一7 4 斗m 含量7 2 ．2 3 ％。 2 ．1 ．2 铜钼混合浮选粗选综合条件试验 通过随后详细的条件试验相继确定了轻质柴油 用量4 0 矾、丁基黄药4 0 趴及松醇油3 0 矾后， 按图1 所示流程完成了粗选综合条件试验 磨矿细 度一7 4I ．L m 占7 2 ．2 3 ％ ，试验结果见表5 。结果表 明，粗选指标较为优异。 表5混合粗选综合条件试验结果 T a b l e5R e s d to fc o n d i t i o n i n gt e s to fb u l kr o u g h i n g ／％ 一7 4p a n 含量产品名称产率 品位回收率 C uM oC uM o 铜钼粗精矿6 ．7 91 1 ．0 30 ．2 39 4 ．2 57 7 ．0 2 7 2 ．2 3 尾矿9 3 ．2 10 ．0 4 90 ．0 0 5 05 ．7 52 2 ．9 8 厦芝 塑QQ Q 塑i Q Q Q 鲤Q 2 ．2 铜钼分离试验 为了得到较纯的铜钼混合精矿，以有利于下一 步铜钼分离，对混合浮选粗选获得的铜钼粗精矿进 行了精选条件试验，经过两次精选后可得到铜品位 1 9 ．5 0 ％、钼0 ．7 7 ％的铜钼混合精矿，将此铜钼混合 精矿作为铜钼分离试验的给矿。 2 ．2 ．1 铜钼混合精矿再磨细度试验 由于该矿石中辉钼矿与黄铜矿紧密共生，且嵌 布粒度较细，因此再磨使混合精矿中钼单体解离是 铜钼分离的前提条件。在研究出新型铜选择性抑制 剂W Y 一0 7 后，进行了铜钼混合精矿再磨细度试验， 试验流程见图2 ，试验结果见表6 。 给矿 铜钼混合精矿 含量 变 1 0 钼粗精矿 铜精矿 图2 再磨细度试验流程 F i g ．2 F l o w s h e e to fr e - g r i n d i n gf i n e n e s st e s t 再磨细度试验结果表明，随着磨矿细度的增 加，钼粗精矿的产率下降，品位增加，回收率先增 后降。经镜下鉴定- 4 3 肛m 含量9 3 ．6 7 ％时 试验指 标较优 ，混合精矿中钼矿物已基本单体解离，因 此确定铜钼混合精矿再磨细度为一4 3p ．m 含量 9 3 ．6 7 ％。 2 ．2 ．2 铜抑制剂W Y 一0 7 用量试验 在确定了铜钼分离再磨细度后，进行了铜抑制 表6再磨细度试验结果 T a b l e6R e s e to fr e - g r i n d i n gf i n e n e s st e s t | ％ 剂W Y 一0 7 用量试验，确定了合适的用量为5 0 鼽， 此时钼粗精矿钼品位5 ．5 6 ％、回收率达到9 6 ．4 5 ％， 尾矿钼品位降至0 ．0 2 9 ％。 2 ．3 含钴矿物浮选试验 本矿石中的钴存在于黄铁矿、磁黄铁矿中，主 要以辉砷钴矿、含钴黄铁矿形式存在。对铜钼混合 浮选粗选的尾矿进行了浮选钴试验。试验流程见图 3 ，试验结果见表7 。 给矿 铜钼混合浮选尾矿 钴精矿中矿3 图3 选钴试验流程 F i g ．3 F l o w s h e e to ft e s tf o rf l o a t i n gc o b a l t 选钻试验结果表明，采用图3 药剂制度进行浮 钴，能够较好地抑制脉石矿物，有效地提高钴精矿 品位，可得到较高质量的精矿产品；且有9 1 ．4 3 ％ 万方数据 2 0 1 4 年第2 期赵开乐等复杂铜钼钴铁多金属矿高效分离试验研究 ‘2 9 ‘ - _ - _ _ _ _ _ - _ _ _ _ ●_ - _ _ - ●- _ _ ●●_ _ _ _ - _ _ _ - ●_ _ _ _ - ●_ - _ - _ ●●_ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ - _ _ - _ _ ●_ - _ _ _ I _ _ - - _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ 一 表7选钴试验结果 T a b l e7R e s u l to ft e s tf o rf l o a t i n gc o b a l t，％ 的铁进入尾矿，有利于下一步铁的回收。 2 ．4 浮钴尾矿弱磁选铁试验 铁在浮钴尾矿中的分布率为9 1 ．4 3 ％，对原矿 的分布率为8 4 ．7 2 ％，对其进行了选铁试验研究。 由于浮选尾矿粒度较粗，磁铁矿尚未单体解离，因 此对一段磁铁矿粗精矿进行了再磨再选试验，磁选 采用鼓型湿式弱磁场磁选机，试验流程见图4 ，试 验结果见表8 。 给矿 浮钴尾矿 铁精矿中矿 图4 选钴尾矿选铁试验流程 F i g ．4 F I o w s h e e to fi r o ns e p a r a t i o nt e s tf r o m t a i l i n g so fc o b a l tf l o t a t i o n 表8选钴尾矿选铁试验结果 T a b l e8R e s u l to fi r o ns e p a r a t i o nt e s f f r o mt a i l i n g s o fc o b M tf l o t a t i o n ／％ 弱磁试验结果表明，通过铁粗精矿再磨再选， 可获得铁品位6 3 ．7 3 ％的合格铁精矿。 2 ．5 全流程试验 在上述条件试验和各浮选作业开路试验的基础 上，完成了“铜钼混合浮选铜钼分离一混合浮选 尾矿浮钴一浮钴尾矿弱磁选铁”全流程试验，试验 原则流程见图5 ，试验结果见表9 。 5 结论 1 工艺矿物学研究表明，该矿石性质复杂， 表9全流程试验结果 T a b l e9R e s u l to fc l o s e d c i r c u i tt e s t ／％ 产品 。。． 品位回收率 名称7 C u M oC o F e C u M oC oF e 原矿 铁精矿中矿 图5 闭路试验原则流程 F i g ．5 T h ep r i n c i p l ef l o w s h e e to ft h ec l o s e d c i r c u i tt e s t 综合回收矿物铜、钼、钴、铁的共生关系复杂且嵌 布粒度细而不均。分离试验最终采用“铜钼混合浮 选铜钼分离一混合浮选尾矿浮钴一浮钴尾矿弱磁 选铁”流程，采用合理的药剂制度，获得了4 种合 格精矿铜精矿铜品位2 1 ．2 5 ％、铜回收率9 3 ．3 9 ％； 钼精矿钼品位4 6 ．7 8 ％、钼回收率4 5 ．7 8 ％；钴精矿 钻品位0 ．4 7 ％、钴回收率5 6 ．8 7 ％；铁精矿铁品位 6 3 ．6 5 ％、铁回收率3 7 ．5 4 ％。技术指标优异。 2 采用专门研究的新型环保铜选择性抑制剂 下转第5 5 页 万方数据 2 0 1 4 年第2 期李绍英等某混合金铜矿浮选氰化联合流程选矿试验研究 ’5 5 。 浮选尾矿自然沉降抽取部分上清液后进行氰化浸 出试验，试验条件矿浆浓度4 0 ％一4 2 ％，氰化钠 浓度3 0 0m g ／L ，p H1 0 1 1 ，浸出时间4 0h 。混合 浮选尾矿氰化试验结果如表4 所示。 表4混合浮选尾矿氰化流程试验结果 T a b l e4T h er e s u l t so fb u l kf l o t a t i o na n dt a i l i n g s c y a n i d a t i o nt est／％ 篡舞 4 ．9 l 9 5 ．0 9 1 0 0 ．0 9 ．4 25 2 ．4 28 ．9 6 0 ．1 01 ．7 3O ．0 5 8 2 舶 1 7 ．5 4 6 0 ．9 7 3 9 ．0 3 O ．5 6 4 ．2 2O ．4 91 0 0 ．01 0 0 ．0 混合浮选一浮选尾矿氰化8 2 ．4 69 1 ．8 7 2 混合浮选产品单位为驴，贵液单位为m ∥L 。 4 结论 1 该矿石金属矿物以黄铜矿、黄铁矿、毒砂 等为主；非金属矿物以碳酸盐矿物、黏土类矿物、 石英等为主。铜、金为主要回收对象。物相分析结 果表明，矿石的氧化程度较高，铜氧化率1 7 ．1 ％， 为混合矿石。 2 采用混合浮选得到的浮选精矿中铜金品位 分别为9 ．4 2 ％和5 2 ．4 2 加，回收率分别为8 2 ．4 6 ％ 和6 0 ．9 7 ％；浮选尾矿氰化浸出率为7 9 ．1 6 ％。“混 合浮选尾矿氰化”联合流程金的综合回收率为 9 1 ．8 7 ％。 3 工艺矿物学研究结果表明，该试验研究中 主要元素金和铜得到了充分的回收。 4 该浮选精矿计划采用热压浸出技术进行进 一步的处理，故在浮选时对精矿中的砷未作要求。 参考文献 [ 1 ] 龚哲彦，王二军，李江．国外某难选金铜矿综合回收选 矿试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 11 3 2 9 3 3 ． [ 2 ] 康健雄，周越，吕中海，等．含砷金矿浮选研究现状与 展望[ J ] ．四川有色金属，2 0 0 8 3 2 5 ． [ 3 ] 张雨田，宋翔宇，耿彬，等．某高砷金铜钴锡铋多金属 矿石选矿工艺研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 5 1 2 - 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2 1 ． 万方数据