福建某银多金属矿铜铅分离试验研究.pdf

2 0 1 5 年第1 期有色金属 选矿部分 4 9 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j - l s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 1 ．0 1 2 福建某银多金属矿铜铅分离试验研究 陈晓芳 察佥矿冶设计研究院，福建上杭3 6 4 2 0 0 摘要福建某银多金属矿含铜0 ．4 7 ％、含铅1 ．2 1 ％，本研究采用一次粗选、一次扫选、两次精选进行铜铅混合浮选， 得到铜铅混合精矿，铜铅混合精矿在不再磨的情况下采用抑铅浮铜方案经一次粗选、两次扫选、三次精选，进行铜铅分离。 通过多种抑制剂的筛选，最终确定C M C 、亚硫酸钠和重铬酸钾组合为铅的最佳抑制剂，通过实验室小型闭路试验获得铜精矿 含银21 4 8 ．4 出、含铜2 5 5 1 ％、含铅柏3 ％，银回收率为2 4 2 2 0 ％、铜回收率为8 9 _ 4 0 ％；铅精矿含银53 7 1 ．5 卧、含铅5 6 ．6 4 ％、含 铜2 ．9 5 ％，银回收率为6 7 ．4 1 ％、铅回收率为8 4 ．1 3 ％的良好指标。实现了铜铅的有效分离。 关键词铜铅分离；抑铅浮铜；组合抑制剂 中图分类号T D 9 5 3 ；T D 9 5 2 ；T D 9 2 3 ．7 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 5 0 1 - - - 0 0 4 9 - 0 5 R e s e a r c ho nC o p p e r - L e a dS e p a r a t i o no faS i l v e rP o l y m e t a l l i cO r ei nF u j i a n C l a nX U z o f a n a Z y i nD e s i g na n dR e s e n 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 ，S h a n g h a n g _ 砘j i a n 3 6 4 2 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t As i l v e rp o l y m e t a l l i co r ei nF u j i a nc o n t a i n i n g0 ．4 7 ％o fC ua n d1 ．2 1 ％o fP bw a st r e a t e db y C u - P bb u l kf l o t a t i o nb yo 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 ga n dC u - P bb u l kc o n c e n t r a t ew a s o b t a i n e d ，w h i c hW a sd e a l tw i t hC u P b s e p a r a t i o nb yo n er o u g h i n g ，t w os c a v e n g i n g a n dt h r e ec l e a n i n g w i t h o u tr e g r i n d i n gb yi n h i b i t i n gl e a da n df l o a t i n gc o p p e r ．B yk i n d so fd e p r e s s a n ts c r e e n i n g ，t h eb e s tl e a d ’S i n h i b i t o ri sc o m b i n e dw i t I lC M C ，N a 2 S 0 3a n dK 2 C r 2 0 7i np r o p e r p r o p o r t i o n ．C o p p e rc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g 21 4 8 ．5g ／t A g 。2 5 ．51 ％C ua n d7 ．8 3 ％P bw i t hs i l v e rr e c o v e r yo f2 4 ．2 0 ％a n dc o p p e rr e c o v e r yo f8 2 ．2 4 ％ w a so b t a i n e db yc l o s e d - c i r c u i tt e s t ，w h i l el e a dc o n c e n t r a t ec o n t a i n i n g53 7 1 5 班A g ，5 6 ．6 4 ％P ba n d2 ．9 5 ％ C uw i t hs i l v e rr e c o v e r yo f6 7 ．4 1 ％a n dl e a dr e c o v e r yo f8 4 ．1 3 ％．E f f e c t i v es e p a r a t i o no fc o p p e ra n dl e a dw a s a c h i e v e d ． K e yw o r d s C u - P bs e p a r a t i o n ；i n h i b i t i n gl e a da n df l o a t i n gc o p p e r ；c o m b i n e dd e p r e s s a n t 1 矿石性质 福建某银多金属矿主要金属矿物有黄铁矿、白 铁矿、磁黄铁矿、铁闪锌矿，其次为黄铜矿、方铅 矿，少量硫银铋矿和辉铋银矿，其它金属矿物含量 甚微。脉石矿物以石英为主，另外还含有绿泥石、 钾长石、白云母，少量斜长石、黑云母、碳酸盐矿 物及其它硅酸盐类矿物等。矿物物相分析表明，矿 石中铜、铅均以硫化物形式存在，其中硫化铅占 9 0 ．4 3 ％，硫化铜占9 7 ．7 2 ％，这有利于采用浮选法对 以上元素进行回收⋯。原矿多元素分析结果见表1 。 铜矿物主要为黄铜矿，铜蓝和黑铜矿极少。黄 铜矿主要有两种嵌布形式一是粒度较大的黄铜 矿，集中在0 ．2 ～0 ．8m m ，常呈脉状交代磁黄铁矿、 黄铁矿，或呈不规则粒状与其它矿物构成连晶；二 是粒度较小的黄铜矿，呈乳滴状分布在铁闪锌矿 中，黄铜矿乳滴有时非常细小且密集分布在铁闪锌 矿的局部。 铅矿物主要为方铅矿，极少量的铅矾和辉铋银 铅矿。其中方铅矿明显地分为两个世代，以第一世 代方铅矿为主，颗粒较大，粒度集中在O ．1 ～0 ．8 m m ，多数呈单体，未解离者一般与黄铜矿、磁黄 铁矿、铁闪锌矿等硫化物或脉石连生，其成分中一 收稿日期2 0 1 3 0 9 2 7修回日期2 0 1 4 1 l - 1 7 作者简介陈晓芳 1 9 8 7 一 ，女，江西湖口人，硕士，助理工程师，主要从事选矿工艺方面的研究工作。 万方数据 5 0 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 般不含银；第二世代方铅矿含量较少，粒度一般小 于1 0 0 斗m ，与辉铋银铅矿、硫银铋矿连生，其成 分中一般含银。 银矿物主要以辉银矿形式存在，其次银和铋、 铅、硫元素形成硫银矿和辉铋银铅矿等硫盐类矿 物，少量银以微细包裹体或类质同像形式存在于黄 铜矿、铜蓝及部分方铅矿中。辉银矿粒度很小，小 于3 0m m ，常呈针柱状集合体形式出现，主要以 单体形式或被黄铜矿包裹形式存在，少量与黄铁矿 表1 T a b l e1 或脉石连生，不与方铅矿、辉铋银铅矿、硫银铋 矿、自然铋连生。辉铋银铅矿一般与第二世代方铅 矿及自然铋共生，粒度一般小于3 0 斗m ，集中在 一1 0 斗m 。辉铋银铅矿有时呈极细小粒状与同样细 小的硫银铋矿、自然铋、方铅矿构成集合体，常被 较粗粒方铅矿包裹。硫银铋矿粒度很小，小于3 0 I x m ，一般与方铅矿、自然铋连生，有时呈极细小 粒状与同样细小的辉铋银铅矿、自然铋、方铅矿构 成集合体，或被铁闪锌矿包裹。 原矿多元素分析结果 M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l to fr u n - o f - m i n eore|％ 成分 A g ” C uP bZ nr i F e A s SB iA u u S i 0 2 A 1 2 0 3T i 0 2 M s o C a O N a 2 0K 2 0 1 ．2 12 ．0 6 1 1 ．8 70 ．0 1 78 ．1 80 ．0 2 30 ．0 45 7 ．3 68 ．3 4O ．3 9o ．6 71 ．9 0O ．7 42 ．2 8含量1 4 0 ．20 ．4 7 1 单位为g ／t ，下同。 2 选矿试验 通过对矿石性质的研究，结合探索性试验及相 关文献报道，对该矿石拟采用铜铅混合浮选，混合 精矿再进行铜铅分离，混合浮选尾矿选锌的工艺流 程『2 ] 。本研究只介绍铜铅混合浮选再分离试验流 程。试验目的是最大限度地回收铜、铅，以及使用 无毒或低毒药剂进行铜铅分离。银与方铅矿和黄铜 矿共生关系密切，有望在铜精矿和铅精矿中 得到富集。 2 ．1 铜铅混合浮选试验研究 铜铅混合浮选主要考察了磨矿细度、矿浆p H 、 抑制剂、捕收剂，试验流程如图1 所示。适当的矿 浆p H 有利于铜铅混合粗选回收率的提高，浮选过 程中常用石灰作p H 调整剂，且石灰还是黄铁矿的 有效抑制剂，石灰用量试验见图2 。在浮选过程 中，常用硫酸锌与亚硫酸钠组合作为闪锌矿的抑制 剂[ 3 】，硫酸锌和亚硫酸钠用量及配比试验见图3 ； S N 一9 和Z 一2 0 0 组合作铜铅的捕收剂，其用量和配 比见图4 ；磨矿细度试验见图5 。结果表明，在 磨矿细度为一7 4I x m 占7 0 ％条件下，石灰用量为 2 ．5k g ／t 时，控制矿浆p H1 0 1 1 ，硫酸锌和亚硫酸钠 用量均为1 ．0k g ／t 、S N 一9 用量为3 0 加、Z 一2 0 0 用量 为1 5 趴时，铜铅混浮指标最好，此时铜铅粗精矿 含铜1 0 ．5 5 ％、含铅2 7 ．％，铜回收率9 1 ．0 3 ％、铅回 收率9 4 ．1 6 ％。 2 ．2 铜铅分离试验研究 铜铅分离采用抑铅浮铜方案，按图6 流程进行 铜铅分离条件试验，主要考察了再磨与不再磨的对 比、活性炭、硫化钠和铅抑制剂种类及用量对铜铅 - 7 4 仙m ；下同 铜铅租精矿尾矿 图l 铜铅混合浮选试验流程 F i g 。1 T h ef l o w s h e e to fC u - P bb u l kf l o t a t i o n 蓬 趔 罐 堡 瓣 擎 回 石灰用量／ k g t 4 图2 铜铅混浮石灰用量试验结果 F i g ．2 R e s u l to fC a Od o s a g et e s to fC u - P b b u l kf l o t a t i o n 分离的影响‘引。 2 ．2 ．1 铜铅分离再磨试验 铜铅粗精矿再磨不仅能使铜、铅进一步单体解 离，还具有脱药的效果，所以首先进行了再磨与不 万方数据 2 0 1 5 年第1 期 陈晓芳福建某银多金属矿铜铅分离试验研究 ．5 1 ． 堡 翘 咯 冰 、 褂 擎 回 2 ．0 4 01 ．5 0 ．51 ．0 1 ．O0 ．5 1 ．5 0 2 ．0 硫酸锌 亚硫酸钠配比及用量／ k g ．I - 1 图3 铜铅混浮硫酸锌和亚硫酸钠用量试验结果 F i g ．3 R e s u l to fZ n S 0 4a n dN a 2 S 0 3d o s a g et e s to f C u P bb u l kf l o t a t i o n 球 、 g 咯 枣 、 镁} 擎 匿 6 0 4 02 0 1 03 0 1 54 0 2 05 0 2 50 4 5 S N - 9 Z - 2 0 0 用量／ g - t 。 图4 铜铅混浮S N 一9 和Z 一2 0 0 用量试验结果 F i g ．4 R e s u l to fS N - 9a n dZ - 2 0 0d o s a g et e s to f C u P bb u l kf l o a t a t i o n 冰 、 毯 噜 零 、 督 善 雹 - 7 4 斗m 含量糯 图5 铜铅混浮磨矿细度试验结果 F i g ．5 R e s u l to fg r i n d i n gf i n e n e s st e s to fC u - P b b u l kf l o a f i o n 再磨对比试验，试验流程见图6 ，试验结果见表2 。 从表2 中可以看出，铜铅分离再磨试验，获得 铜精矿含铜2 1 ．8 l ％、作业回收率8 2 ．8 2 ％，含铅 2 0 ．3 0 ％；铅精矿含铅5 1 ．4 8 ％、作业回收率 7 1 ．7 3 ％，含铜4 ．5 2 ％。铜铅分离不再磨，获得铜精 矿含铜2 2 ．4 1 ％、作业回收率7 8 。3 6 ％，含铅1 6 ．2 2 ％； 铅精矿含铅4 9 ．3 0 ％、回收率8 0 ．4 2 ％，含铜4 ．5 8 ％。 再磨和不再磨所得精矿指标相差无几，不再磨时， 铜铅精矿互含较少，故铜铅分离不需再磨，这可能 是黄铜矿与方铅矿嵌布粒度较粗，共生关系不密切 造成的。 铜铅粗精矿 5 0 0 4 0 0 铜精矿铅精矿 图6 铜铅分离再磨试验流程 F i g ．6 T h er e g r i n d i n gf l o w s h e e to fC u - P bs e p a r a t i o n 表2铜铅分离再磨与不再磨对比试验结果 T a b l e2R e s u l to fr e g r i n d i n ga n dw i t h o u tr e g r i n d i n g 垡鱼竺 呈坠 旦2 1 竖苎垒竺翌 丝 试验条件产品名称作业产率 品位作业回收率 C uP bC uP b 2 ．2 ．2 铜铅分离活性炭用量试验 铜铅分离常用活性炭脱药，活性炭用量试验流 程同图6 ，其中给矿不再磨，活性炭用量为变量， 试验结果见图7 【引。 堡 迥 喑 球 、 ．5 l 卜 娶 回 活性炭用量“g t - 1 图7 铜铅分离活性炭用量试验结果 F i g ．7 R e s u l to fa c t i v a t e dc a r b o nd o s a t r et e s to f C u - P bs e p a r a t i o n 从图7 中可以看出，当活性炭用量为1 0 0C t 时，铜精矿及铅精矿指标最佳，故确定活性炭用量 为1 0 0C t 。 2 ．2 ．3 铜铅分离硫化钠用量试验 在铜铅分离浮选过程中也常用硫化钠来进行脱 药，而且硫化钠也是大多数硫化矿物的抑制剂，其 万方数据 5 2 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 对硫化铅的效果强于硫化铜矿，可以通过添加适量 的硫化钠来强化铜铅分离，故进行了硫化钠用量 试验，试验流程同图6 ，其中给矿不再磨，活性炭 用量为1 0 0g ／t ，硫化钠用量为变量，试验结果见 图8 。 邃 堪 咯 堡 瓣 馨 凰 硫化钠用量， g ‘t 1 图8 铜铅分离硫化钠用量试验结果 F i g ．8 R e s u l to fN a 2 Sd o s a g et e s to fC u - P b s e p a r a t i o n 从图8 中可以看出，当硫化钠用量在3 0 0g ／t 时，铜精矿中铜的品位及作业回收率相对较高，含 铅较少，铅精矿中铅品位及作业回收率相对较高， 含铜少，故确定硫化钠最佳用量为3 0 0s ／t 。 2 ．2 ．4 铜铅分离抑制剂种类试验 铅的抑制剂常用的有重铬酸钾 K 2 C r O T ，随 着人们对环保的重视，近年来常常用其它组合抑制 剂代替或者减少K C r 2 0 ，的用量，比较成功的有 C M C 、亚硫酸钠和水玻璃。本研究经过多次组合抑 制剂浮选试验后，初步确定以C M C 、水玻璃、亚 硫酸钠和重铬酸钾最佳组合及比例，并代替重铬酸 钾进行了浮选试验[ 6 ，试验流程同图6 ，其中给矿 不再磨。活性炭用量为1 0 0 鼽，硫化钠用量为3 0 0 朗，抑制剂为变量，试验结果见表3 。 从表3 中可以看出，K C r 2 0 ，与C M C 、亚硫酸 表3抑制剂种类试验结果 T a b l e3R e s u l to fi n h i b i t o rk i n d st e s，％ 黼 产品名称作业产率羔兰C 型u 些盟P b 钠组合抑制剂效果最好，铜精矿中铜品位及铅精矿 中铅品位均较高，且互含较低。故确定最佳抑制剂 为K 2 C r 2 0 ，与亚硫酸钠、C M C 组合抑制剂。 2 ．2 ．5 铜铅分离抑制剂用量试验 确定了铅的抑制剂为K C r 2 0 ，与亚硫酸钠、 C M C 组合作抑制剂后，分别进行这三种药剂的用 量试验，其试验结果分别见图9 ～1 1 。 零 、 氇 略 堡 姗 善 回 K 正r 如，用量／ S ．I - 1 图9 铜铅分离K 2 C r 2 0 ，用量试验结果 F i g ．9 R e s u l to fK 2 C r 2 0 7d o s a g et e s to fC u - P b s e p a r a t i o n 堡 趟 略 堡 瓣 擎 国 亚硫酸钠用量／ g t 。1 图1 0 铜铅分离亚硫酸钠用量试验结果 F i g ．1 0 R e s u l to fN a S 0 3d o s a g et e s to fC u - P b s e p a r a t i o n 堡 毯 蝮 堡 静 擎 匿 C M C 用量， g r 1 图1 1 铜铅分离C M C 用量试验结果 F i g ．11 R e s u l to fC M Cd o s a g et e s to fC u - P b s e p a r a t i o n 从图9 - 1 1 可以看出，当K , C r 2 0 ，用量为7 0 0 矾、 亚硫酸钠用量为2 0 0g ／t 、C h I C 用量为1 5 0 积时， 铜精矿及铅精矿指标最佳，故确定K C r , O ，用量为 ss8辨踮％记醯矾 万方数据 2 0 1 5 年第1 期陈晓芳福建某银多金属矿铜铅分离试验研究 5 3 7 0 0r o t 、亚硫酸钠用量为2 0 0g ／t 、C M C 用量为1 5 0 矾为最佳组合用量。 2 ．3 闭路试验 确定了各个作业的药剂制度后，为了进一步验 证药剂制度对铜铅分离的适应性，进行了闭路试 验，试验流程见图1 2 ，试验结果见表4 。 原矿 一7 4 岬占6 5 ％ 表4 T a b l e4 闭路试验结果 R e s u l to fc l o s e h i r c u i tt e s t／％ 石灰25 0 0 蕊i 藤石而赢 选、三次精选的铜铅分离，最终获得铜精矿含铜 2 I S N 一9 ．3 0 ，Z - 2 0 0 1 5 铜铅混I 合粗选 3 l 水玻璃2 0 0 l 3 I z n s 船N l 鼬3 0 0 3 0 02 术S N 一91 5 ， 5j Y s - 0 31 0 I 铜铅混l 合精选I 铜铅混I 合扫选I 广- 尹＼岛 铜铅混J 合精选1 I 岛占 2 5 ．5 1 ％、含铅7 ．8 3 ％，铜回收率为8 2 ．4 0 ％；铅精 矿含铅5 6 ．6 4 ％、含铜2 ．9 5 ％，铅回收率为8 4 ．1 3 ％。 这说明C M C 、亚硫酸钠和重铬酸钾以一定比例组 合，能有效抑制铅矿物，实现铜铅矿物的有效分离。 2 0 08 3 结论7 ⋯ 5 丰活性炭1 0 0 5 术N a S 23 0 0 5 半瓯嘏7 0 0 ．N 如S 0 s2 0 0 ．I C M C1 5 0 2 木Z - 2 0 08 1 木松醇油4 铜铅1 分离 ] ‘叫厨 嗡粤 5 术龋秘瑚，N 自s 0 ，l 抛，堪C7 5 铜精I 选Ⅱ 辰 ] 5 I K ￡洒3 5 0 ，№0 ，l ∞，a I c7 5 铜精I 选Ⅲ 一 铜扫I 选Ⅱ 目 b ●置 4 铅精矿 铜精矿 图1 2 闭路试验流程 F i g ．1 2 T h ef l o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s t 从表4 中可以看出，经一次粗选、一次扫选、 两次精选铜铅混合浮选后，再经一次粗选、两次扫 1 福建某银多金属矿含铜0 。4 7 ％、含铅 1 ．2 1 ％，本研究采用铜铅混合浮选再分离工艺，经 过一次粗选、一次扫选、两次精选的混合浮选得铜 铅混合精矿，铜铅混合精矿在不再磨的情况下采用 抑铅浮铜方案进行铜铅分离，经过一次粗选、两次 扫选、三次精选，获得铜精矿和铅精矿。实验室小 型闭路试验获得铜精矿含银21 4 8 A 斫、含铜2 5 ．51 ％、 含铅7 ．8 3 ％，银回收率为2 4 ．2 0 ％、铜回收率为 8 2 ．4 0 ％；铅精矿含银53 7 1 5 妍、含铅5 6 ．6 4 ％、含铜 2 ．9 5 ％，银回收率为6 7 ．4 1 ％，铅回收率为8 4 ．1 3 ％。 2 以C M C 、亚硫酸钠和重铬酸钾组合，代替 重铬酸钾作铅抑制剂，不仅能获得较好的试验指 标，还有利于环境保护和企业的长远发展。 参考文献 [ 1 ] 龚明光．浮游选矿[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 7 ． [ 2 ] 常宝乾，张世银，李天恩．复杂难选铜铅锌银多金属硫化 矿选矿工艺研究[ J ] 有色金属 选矿部分 ，2 0 1 0 1 1 6 - 1 9 ． [ 3 ] 陈代雄，杨建文，李晓东．高硫复杂难选铜铅锌选矿工艺 流程试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 11 1 1 5 ． [ 4 ] 梁溢强，刘玫华，简胜，等．云南某铜铅矿分离试验研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 1 2 I 一2 2 ． [ 5 ] 范娜，李天恩，段珠．复杂铜铅锌银多金属硫化矿选 矿试验研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 1 4 4 8 5 0 ，5 4 ． [ 6 ] 许时．矿石可选性研究[ M ] ．北京冶金工业出版社， 1 9 9 9 1 3 8 - 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