含金铜硫矿石优先浮选与混合浮选对比试验.pdf

2 0 1 5 年第1 期 有色金属 选矿部分 4 l d o i 1 0 3 9 6 9 ／j ．i s s Ⅱ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 1 ．0 1 0 含金铜硫矿石优先浮选与混合浮选对比试验 胡海祥1 ，一，牛桂强3 ，刘洪澜3 ，刘海龙3 ，王攀志3 ，李广4 1 ．江西理工大学应用科学学院，江西赣州3 4 1 0 0 0 ；2 ．山东黄金集团有限公司 博士后科研工作站，济南2 5 0 1 0 0 ；3 。山东黄金集团有限公司焦家金矿，山东莱燃2 6 1 4 4 1 ； 4 ．紫金矿冶设计研究院，福建上杭3 6 4 2 0 0 摘要在对某含金铜硫矿石性质研究的基础上，采用优先浮选工艺与混合浮选工艺进行实验室小型闭路试验对比，探 索两种工艺的最优流程与药剂制度，并对精矿、尾矿进行分析。结果显示优先浮选工艺在细度一7 4 斗m9 0 ％时取得的指标最 优，铜精矿品位为2 1 ．2 5 ％、回收率为9 1 。6 2 ％、金品位为1 2 ．2 8s ／t 、金回收率为7 0 ．2 6 ％；混合浮选工艺在磨矿细度为一7 4 “m8 0 ％时指标最优，与优先浮选工艺对比显示精矿铜品位下降2 ．1 0 个百分点，回收率下降8 ．5 8 个百分点，金品位下降2 ．4 7 趴，金回收率下降1 3 ．9 0 个百分点。精矿指标显示优先浮选工艺明显优于混合浮选工艺，且优先浮选艺流程简单，操作过程 稳定可靠，指标较好，药剂制度简单，易于控制，适用于生产。对类似的含金铜硫矿物浮选具有重要参考价值。 关键词优选浮选；混合浮选；含金铜硫矿石；回收率 中图分类号T D 9 5 2 ；T I Y 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 l 0 4 S e l e c t i v eF l o t a t i o na n dM i x e dF l o t a t i o nT e c h n o l o g yi nC o p p e r - S u l f i d eO r eC o n t a i n i n gG o l d 删H a L t - i o a t q l , o ，N I UG u i q i a n ，日0 聊k 扩，删删，黝ⅣG，ⅡG 蝴矿 I ．．矿。L I U l o n e Panzhi，aSchool 0 1 A p p l i e dS c i e n c e sJ i a n g x iU n i v e r s i t o fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y G a n z h o u J i a n骅J O D D ．aW r o。 ．q x i 。，三。，C h i n a ；2 5 0 I P ∞o s ，t - C d 酝o c t o r a l S c i e n t i f i c R e s e a 胁r c h ， r k s t a t i o nS h a n d o n gG 01．dGroup C ot dJ i n a n n a ；J i a o f i aG o l d n e S h a n d o n gG o l dG r o u pC o ， 三t d ．，L a i z h o uS h a n d o n g 笳】铧1 ，C h i n a ；4 ．Z i j i nD e s i g na n dR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n g a n dM e t a U u r ，凡筇黜D D ， A b s t r a c t O nt h eb a s i so fc o p p e rs u l f i d eo r ep r o p e r t i e s ，t h ee f f e c t sa n de x p l o r e do p t i m a lp r o c e s sa n d p h a r m a c e u t i c a ls y s t e mb e t w e e ns e l e c t i v ef l o t a t i o na n dm i x e df l o t a t i o nh a sb e e nc o m p a r e d ，a sw e l la st h e c o n c e n t r a t e sa n dt a i l i n g s ．T h er e s u l t ss h o w e dt l l a tt h eo p t i m a lg r i n d i n gf i n e n e s so f7 4 仙mb e l o w9 0 ％i n s e l e c t i v ef l o t a t i o nt e c h n o l o g y ，w i t ht h ei n d i c e so f c o p p e rc o n c e n t r a t eg r a d eo f2 1 ．2 5 ％C ua n d1 2 ．2 8 趴 A u ．w i t hr e c o v e r yo f91 ．6 2 ％C ua n d7 0 ．2 6 ％A ur e s p e c t i v e l y ．C o m p a r e dw i t hm i x e df l o t a t i o nt e c h n o l o g y w i t ho p t i m u mg r i n d i n gf i n e n e s sw a s - 7 4l r mb e l o w8 0 ％，t h ec o n c e n t r a t eo fc o p p e rg r a d ea n dg o l dg r a d e d e c l i n e db yZ I Op e r c e n tp o i n t sa n d2 4 7 斫，a n dt h er e c o v e r yd e c r e a s e db y8 5 8p e r c e n tp o i n t sa n d1 3 ．9 0p e r c e n t p o i n t sr e s p e c t i v e l y 。C o n c e n t r a t ei n d i c a t o r ss h o w e dt h a ts e l e c t i v ef l o t a t i o nw a sb e t t e rt h a nm i x e df l o t a t i o n p r o c e s s ，a n ds e l e c t i v ef l o t a t i o nw a sn o tc o m p l i c a t e d ，a sw e l la st h eo p e r a t i o np r o c e s sW a ss t a b l ea n dr e l i a b l e ， b e t t e ri n d i c a t o r s ，s i m p l ea g e n ts y s t e m ，e a s i l yc o n t r o l l e d ，s u i t a b l ef o rt h e p r o d u c t i o n ．M o r e o v e ri m p o r t a n t r e f e r e n c ev a l u ec o u l db ep r o v i d e df o rs i m i l a rs e l e c t i o np r o c e s so fc o p p e r - s u l f i d eO r ec o n t a i n i n gg o l d ． K e yw o r d s s e l e c t i v ef l o t a t i o n ；m i x e df l o t a t i o n ；c o p p e rs u l f i d eo r ec o n t a i n i n gg o l d ；r e c o v e r y 随着矿产资源的不断开采，矿石日趋贫、细、 杂。2 1 世纪国内严重短缺的矿产有铬、铜、锌、 钴、铂族金属、锶、钾、硼、金刚石9 种[ 川。我国 铜矿资源有9 1 0 处，总保有储量为6 2 4 3 万t ，居世 界第七位[ 23 ，但人均拥有量低于世界平均水平， 在有限的矿产资源状况下，提高选铜回收率是提高 矿产资源综合利用率、发展循环经济较有效的方 法。为了提高浮选效果，现实工艺中，基本采取 “重拉重压”的做法[ r - 4 ] ，增加捕收剂和抑制剂用量。 另外混合用药也是提高浮选效果的有效做法，如在浮 基金项目山东省博士后创新基金项目 2 0 1 3 0 2 0 1 3 ；山东黄金集团有限公司博士后科研项目 1 3 A 3 0 0 2 ；江西理工大学校级科研基金重 点项目 N S F J 2 0 1 4 一K 0 4 。 收稿日期2 0 1 3 - - 0 9 1 8修回日期2 0 1 4 1 l 一1 9 作者简介胡海祥 1 9 7 9 一 ，男，江西赣州人，博士，副教授，研究方向为工艺矿物学及磨矿分级与浮选。 万方数据 4 2 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 选作业段同时添加酯类和黄药药剂[ 蹦] 。文章针对 某铜矿石探索综合回收铜硫和伴生金盼工艺，在实 验室条件下，采用优先浮选工艺[ 油] 与混合浮选工 艺[ 1 0 - 1 2 ] 进行对比，探索了两种工艺的最优流程与 药剂制度。在最优条件下对比发现优先浮选工艺指 标明显高于混合浮选工艺，且流程简单，操作过程 稳定可靠，指标好，药剂制度简单，易于控制，适 用于生产。 1 原矿性质 1 ．1 化学分析 原矿多元素分析结果见表1 。 表1原矿多元素分析结果 T a b l e1M u l t i - e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fm R - - o f m i n eo r e ，％ 项目A u oA g ”C u P bZ nA s T S S i 0 2A I D sC a OM s O 含量0 ．3 52 ．6 0 0 ．4 60 ．0 0 5O ．0 2 1 O ．0 l2 ．3 56 0 ．2 11 0 ．5 1 1 ．8 71 ．9 2 1 单位为计，下同。 由表1 可知，该矿石回收的主要对象是铜和金， 含量分别为0 ．4 6 ％和O ．3 5 砂，银 2 ．6 0 砂 和硫 2 ．3 5 ％ 可附带回收。 1 ．2 物相分析 铜物相分析结果见表2 ，金物相分析结果见 表3 。 表2铜物相分析结果 T a b l e2 A n a l y s i sr e s u l t so fc o p p e rp h a s e ／％ 相名硫化铜自由氧化铜结合氧化铜其它 合计 含量0 ．4 4 0 ．0 0 80 ．0 0 20 ．0 1 0 ．4 6 占有率 9 3 ．4 81 ．7 40 ．4 34 ．3 51 0 0 ．0 表3金银物相分析结果 T a b l e3 A n a l y s i sr e s u l t s o fg o l da n ds i l v e r ep h a s e | ％ 表2 结果表明，硫化铜占有率为9 3 ．4 8 ％，自由 氧化铜和结合氧化铜较少，属于易浮铜矿石；金银 物相分析结果表明单体 连生金银占有率为8 0 ．O O ％， 脉石包裹金银占1 1 ．4 3 ％，结合岩矿鉴定结果，金银 可在铜硫精矿中一起回收，冶炼时再分离。 1 3 显微镜鉴定 1 ．3 ．1 矿物组成及含量 将原矿磨至一2i n n ，取混合砂样进行显微镜鉴 定。矿物组成及含量测定结果 见表4 表明该矿金 属矿物以黄铁矿、黄铜矿和磁铁矿为主，有少量斑 铜矿；脉石矿物以绢云母和石英为主，其次是长石 和碳酸盐矿物。 表4主要矿物种类含量及含量 T a b l e4M a i nm i n e r a ls p e c i e sa n dr e l a t i v ec o n t e n t ／％ 1 ．3 ．2 主要矿物鉴定 黄铜矿呈它形粒状，并以浸染状形式分布在脉 石矿物中；小部分与磁铁矿、赤铁矿构成连晶；少 数与黄铁矿构成连晶；少量黄铜矿被黄铁矿及磁铁 矿包裹。黄铁矿的嵌布特征呈半自形一它形粒状， 一部分黄铁矿呈单体形式产出，另一部分被脉石包 裹或与脉石连生，少数黄铁矿中包裹黄铜矿，偶见 黄铁矿被赤铁矿交代。斑铜矿在该样品中含量不高， 仅见几粒，多被脉石包裹。个别斑铜矿与黄铜矿构 成固溶体分离结构。磁铁矿与赤铁矿常构成连生体， 呈它形粒状分布在脉石中。磁铁矿有时与黄铜矿构 成连晶，偶见包裹黄铜矿。金主要赋存在硫化矿中， 赋存状态有裂隙金、包裹金和晶隙金。其中裂隙金 占7 0 ．2 5 ％、包裹金占1 2 ．3 4 ％和晶隙金占1 7 ．4 1 ％。 金矿物形态有球状金、三角形金、矩形金、条状金、 块状金、不规则形状金。硫化物黄铁矿和黄铜矿中 金的颗粒大，而石英中的则小。金矿物种类主要是 银金矿、自然银等。 2 选矿试验与工艺对比 经试验探索，优先浮选工艺采用一段磨矿，铜 经一次粗选、一次扫选、两次精选，铜中矿依次返 回，得到铜精矿，硫经一次粗选、一次扫选、一次 精选，硫中矿依次返回，得到硫精矿。优先浮选工 艺及其药剂制度如图1 。 混合浮选工艺采用一段磨矿，铜硫混合粗选、 混合扫选、混合精选，得到铜硫精矿，铜硫精矿经 铜硫分离、铜扫选和两次铜精选，中矿顺序返回， 得到铜精矿和硫精矿。混合浮选工艺及其药剂制度 如图2 。 万方数据 2 0 1 5 年第1 期胡海祥等含金铜硫矿石优先浮选与混合浮选对比试验 4 3 药剂用量单位s i t ； 原矿 搅拌、浮选时间单位m i n ；下同 硫精矿尾矿 图1 优先浮选试验流程 F i g ．1 F l o w s h e e to fs e l e c t i v ef l o t a t i o n 原矿 铜精矿 图2 混合浮选试验流程 F i g ．2 F l o w s h e e to fm i x e df l o t a t i o n 3 结果与讨论 3 ．1 优先浮选和混合浮选闭路试验 优先浮选闭路试验结果见表5 。混合浮选闭路 试验结果列于表6 。 表5优先浮选试验结果 T a b l e5 E x p e r i m e n tr e s u l t so fs e l e c t i v ef l o t a t i o n f l o w s h e e t ，％ 表6 7 r a b l e 混合浮选试验结果 6 E x p e r i m e n t r e s u l t so fm i x e df l o t a t i o n flowsheet|％ 比较两个工艺的试验结果发现优先浮选工艺与 混合浮选工艺相比铜精矿铜回收率高8 ．5 8 个百分 点，铜品位高2 ．1 0 个百分点；硫精矿硫回收率高 2 ．6 2 个百分点，硫品位高1 0 ．4 5 个百分点；金总回 收率高2 ．6 1 个百分点。 3 ．2 精矿、尾矿分析 3 ．2 ．1 精矿、尾矿化学分析 优先浮选工艺精矿、尾矿分析结果见表7 。 表7 优先浮选工艺精矿、尾矿化学分析 T a b l e7A n a l y s i sr e s u l t so fc o n c e n t r a t e sa n dt a i l i n g s o fs e l e c t i v ef l o t a t i o np r o c e s s | ％ 项目A u ”A 异” C uP bZ nA sT SS i 0 2M 田C a OB i 铜精矿1 2 ．2 84 0 | 2 5 2 1 - 2 50 ．1 4 0 ．2 4 0 ．0 2 32 7 ．8 51 5 ．1 40 ．9 40 ．0 0 4 硫精矿1 ．7 91 1 ．2 50 ．3 9 0 ．0 1 7 0 ．1 6 0 ．0 1 04 9 ．5 9 尾矿0 ．0 61 ．5 80 ．0 30 ．5 46 1 ．4 61 ．9 8 1 ．9 0 表7 的指标表明优先浮选的铜精矿为三级品， 硫精矿为一级品。优先浮选工艺磨矿中加入石灰抑 制硫铁矿，选铜时使用选择性高的酯一1 0 5 ，有利于 硫化铜的捕收和浮选。选硫时使用捕收能力强、选 择性较差的黄药，选铜与选硫做到了针对性使用捕 收剂，选别效果好，铜精矿与硫精矿的品位较高。 混合浮选工艺精矿、尾矿分析结果见表8 。 表8 的指标表明混合浮选的铜精矿为四级品， 硫精矿为二级品。混合浮选铜硫使用了黄药与丁基 铵黑药的组合，丁基铵黑药的选择性较强，有利于 铜硫的混浮，其缺点在于铜硫分离段效果不佳，石 灰用量大，降低了铜的回收率。比较两个工艺的精 万方数据 4 4 有色金属 选矿部分2 0 1 5 年第1 期 表8混合浮选工艺精尾矿化学分析结果 T a b l e8 A n a l y s i sr e s u l t so fc o n c e n t r a t ea n dt a i l i n g s o fm i x e dflotation|％ 项目A u ’’A g ”C u P bZ nA s- I s S 她M s OC a O B i 铜精矿9 ．8 13 2 ．5 61 9 ．1 5O ．1 3 0 ．2 00 ．0 3 53 2 ．3 31 6 ．2 41 ．2 6O ．0 0 3 硫精矿2 ．7 58 ．2 5 1 ．0 20 ．0 1 5O ．1 50 , 0 1 23 9 ．1 4 尾矿0 ．0 71 ．7 8 O ．0 5O ．5 16 1 ．8 22 ．0 31 ．9 5 矿分析结果，优先浮选工艺的铜、硫精矿均比混合 浮选工艺的铜、硫精矿品级高。 3 ．2 ．2 尾矿金属量分析 优先浮选工艺尾矿金属量分析结果见表9 。混 合浮选工艺尾矿金属量分析结果见表1 0 。 表9优先浮选工艺尾矿粒度组成及金属分布 T a b l e9S i z ec o m p o s i t i o na n dm e t a l sd i s t r i b u t i o no f A ua n dC ui nt h e t a i l i n g s o b t a i n e d b y s e l e c t i v ef l o t a t i o n，％ 表1 0混合浮选工艺尾矿粒度组成及金属分布 T a b l e1 0S i z ec o m p o s i t i o na n dm e t a l sd i s t r i b u t i o no f A ua n dC ui nt h e t a i l i n g s o b t a i n e db y m i x e df l o t a t i o n{ ％ 由表9 可知，优先浮选工艺尾矿中铜、金金属 损失率主要集中在一7 4 “5 斗m 粒级，铜、金损失 率分别为4 4 ．1 9 ％和4 7 ．6 0 ％。由表1 0 可知，混合 浮选工艺尾矿中铜、金金属损失率主要集中在- 7 4 4 5 斗m 粒级，铜、金损失率分别为4 0 3 8 ％和4 5 ．3 4 ％。 其中最明显的是混合浮选工艺尾矿 7 4I x m 中的铜损 失率为2 6 ．1 4 ％，比优先浮选工艺的同粒级铜损失率 要高较多。结合原矿显微镜鉴定可知，这主要是由于 目的矿物嵌布粒度较细，部分矿物没有解离所致。 4 结论 1 优先浮选工艺在磨矿细度一7 4 弘m9 0 ％时 取得的指标最优，可获得产率1 ．9 9 ％、铜品位 2 l 。2 5 ％、金品位1 2 ．2 8 趴、铜回收率9 1 ．6 2 ％、金 回收率7 0 ．2 6 ％的铜精矿和产率2 ．5 8 ％、硫品位 4 9 ．5 9 ％，硫回收率5 4 ．4 7 ％的硫精矿。 2 混合浮选方案在磨矿细度为一7 4t x m8 0 ％ 时取得的指标最优，可获得产率2 ．0 0 ％、铜品位 1 9 ．1 5 ％、金品位9 ．8 1 趴、铜回收率8 3 ．0 4 ％、金回 收率5 6 ．3 6 ％的铜精矿和产率3 ．1 1 ％、硫品位 3 9 ．1 4 ％，硫回收率5 1 ．8 5 ％的硫精矿。 3 工艺对比表明，优先选铜工艺流程简单，工 艺过程稳定可靠，指标好，数据重现性好，药剂制 度简单，易于控制，适用于生产。对类似的含金铜 硫矿石工艺流程的选择具有重要参考价值。 参考文献 [ 1 ] 我国矿产资源供需形势及发展趋势[ E B ／O L ] ．2 0 0 7 - 0 7 - 2 5 [ 2 0 1 l - 0 徜] ．h t t p ／／w w w ．j z f y h g ．c o m ／h t m l ／1 6 ／2 2 1 ．h t m l ． [ 2 ] 中国金属矿产储量及世界排名情况深度分析[ E B ，O L ] ． 2 0 1 0 - 0 1 1 8 [ 2 0 11 - 0 6 - - 0 3 ] ．h t t p ／／w w w ．c h i n a c i r ．c o m ．c n ／ y w z x ／2 0 1 0 1 1 8 1 0 0 6 5 7 ．s h t m l ． [ 3 ] 曾锦明，刘三军，杨聪仁，等．云南某铜钼矿选矿工艺研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 2 3 1 4 - 1 9 ． [ 4 ] 阮华东，罗科华，杨林，等．武山铜矿高喊度选硫试验研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 1 2 3 2 5 ． [ 5 ] 杨敏，杨晓军．某复杂铜锌铁多金属矿选矿试验研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 2 5 8 ，1 6 ． [ 6 ] 黄建平，卢毅屏，徐斌，等．某复杂铜铅锌银多金属硫化 矿的综合回收试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 3 1 5 ． [ 7 ] 王勇军，尹曾根，王海波．某铜硫矿优先浮选工艺研究[ J ] ． 矿产保护与利用，2 0 11 3 1 5 1 8 ． [ 8 ] 梁增永．某硫化铅锌矿的优先浮选分离工艺研究[ J ] ．矿 产保护与利用，2 0 1I 4 1 8 - 2 0 ． [ 9 ] 石吉友，张国刚．铜铅多金属混合矿石优先浮选工艺试验 研究[ J ] I 黄金，2 0 1 3 ，3 4 2 5 8 - 6 1 。 [ 1 0 ] 李观奇．混合浮选新工艺回收复杂铜铅锌矿硫化矿试验 研究[ J ] ．湖南有色金属，2 0 0 9 2 8 1 2 ，6 4 ， [ 11 ] 喻贵芳．优先混合分步浮选工艺在城门山铜矿的应用 [ J ] ．现代矿业，2 0 1 2 1 0 9 4 - 9 6 ． [ 1 2 ] 王爱丽，张全有．混合浮选剂的最佳配比研究[ J ] ．化工 矿物与加工，2 0 0 5 7 7 - 8 ，2 0 ． 万方数据