某矽卡岩型多金属矿铜铅分离新技术.pdf

2 0 1 5 年第4 期 堕色套晨 选矿部分 5 d o i 1 0 ．3 9 6 9 0 ．t s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 5 ．0 4 ．0 0 2 某矽卡岩型多金属矿铜铅分离新技术 梁友伟，张丽军，王晓慧 中国地质科学院矿产综合利用研究所，钒钛资源综合利用国家重点实验室，成都6 1 0 0 4 1 摘要针对铜、铅氧化率较高，并含有次生硫化钢的低品位矽卡岩型多金属共伴生矿石，试验在铜铅混合浮选一混合浮 选尾矿选锌流程基础上，采用新研制的铅矿物有机抑制剂E M Y - 3 0 6 ，对铜铅混合精矿实现了无需脱水、脱药条件下的铜、铅有 效分离，简化了传统铜铅分离工艺，为铜铅分离提供了新技术。 关键词铜铅混合浮选；铜铅分离；铅矿物抑制剂E M Y - 3 0 6 中圈分类号T D 9 5 2 ．1 ；T I D 5 2 ．2 ；T D 9 2 3 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 5 0 4 - 0 0 0 5 - 0 3 AN e wT e c h n o l o g yf o rC u - P bS e p a r a t i o no fS k a r nP o l y m e t a m cO r e H A N GY o u w e i ，Z H A N G 埘妇，W A N GX i a o h u i S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fC o m p r e h e n s i v eU t i l i z a t i o no fV a n a d i u mT i t a n i u mR e s o u r c e ，l u s t i t u t eo fM u l t i p u r p o s e U 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 h i n e sA c a d e m yo f G e o l o g i c a lS c i e n c e s ，C h e n g d u6 1 0 0 4 1 ，C h i n a A b s t r a c t T h i sl o wg r a d ep d y - m e t a l l i ca s s o c i a t e do r ei sn o to n l yw i t hh i g hC u - P bo x i d a t i o nr a t i o nb u ta l s o c o n t a i n ss e c o n d a r yc o p p e rs u l f i d e ．F o rO r ep r o p e r t i e s ，b a s e do nc o p p e r - l e a dm i x e df l o t a t i o ns e p a r a t e z i n cf l o t a t i o no f m i x e df l o t a t i o nt a i l i n g s ，t h et e s t a d o p t i n gl e a do r g a n i ci n h i b i t o rE M Y - 3 0 6w i t hd e w a t e r n e e d l e s sa n dr e m o v a lo f f l o t a t i o nr e a g e n th a sa c h i e v e dC u - P bs e p a r a t i o na n ds i m p l i f i e dt r a d i t i o n a lC u - P bs e p a r a t i o nt e c h n o l o g y ．A tt h e8 8 r l l e t i m e ，an e wt e c h n o l o g yo fC u - P bs e p a r a t i o nh a sb e e ng i v e nb yt h et e s t ． K e yw o r d s c o p p e r l e a db u l kf l o t a t i o n ；C u - P bs e p a r a t i o n ；l e a do r g a n i ci n h i b i t o rE M Y - 3 0 6 铜铅分离是选矿行业长期面临的一大难题，增 强铜铅分离效果对提升多金属矿产资源的经济效益 具有重要意义。该类型矿石一般铜铅含量较低，浮 选流程通常采用铜铅混合浮选，混合浮选精矿浓缩 脱水脱药后再进行铜铅分离的工艺。铜、铅矿物的 分离主要采取浮铜抑铅法，常用铅矿物抑制剂主要 有水玻璃、亚硫酸钠及纤维素组合药剂；活性炭和 硫化钠脱药，重铬酸钠、水玻璃组合药剂；c M c 一重 铬酸盐组合药剂；硫化钠脱药，硫酸调浆，硫代硫酸 钠与硫酸亚铁组合药剂；羧甲基纤维素、磷酸盐、重 铬酸盐组合药剂；腐殖酸钠、亚硫酸钠、硫酸组合药 剂；亚硫酸一矿浆加温法等。一般采用重铬酸盐及 其组合药剂，对铅矿物的抑制效果较好，但是，使用 重金属含铬药剂，会对环境造成较大危害；而使用无 铬药剂，对铅矿物的选择性抑制作用普遍较差，铜、 铅矿物的分离效果不太理想‘1 。5 1 。因此，本研究以 低品位矽卡岩型多金属矿为研究对象，深入研究铜 铅分离工艺具有重要意义。 1矿石性质 本次试验矿石为某矽卡岩型多金属矿石，矿石 矿物呈细脉浸染型嵌布，原矿铜、铅含量较低，铜、铅 氧化物含量较高。并且含有较高的次生硫化铜，铜、 铅矿物分离难度较大。脉石矿物主要为辉石、黑柱 石、碳酸盐、绿泥石、石英、绿帘石。矿石多元素分析 结果见表l ，铜、铅物相分析结果见表2 。 表l 矿石多元素分析结果 T a b l el M u l t i ．e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fr u n ．o f - m i n eO r e／％ 重塞 垒堕垫 堡曼盟坚鲤些生曼 Q 堂 堂 纽 盒量Q 塑Q 兰 垫兰堡 Q 兰塑兰堕 垒竺 旦旦 兰．．卫．翌．旦2 1 单位为g ／t 。 基金项目国家地质大调查项目 1 2 1 2 0 1 1 3 0 8 7 2 0 0 投稿日期2 0 1 5 - 0 3 - 0 6 修回日期2 0 1 5 4 5 ．- 2 3 ． 作者筒介梁友伟 1 9 6 8 ． ，男，甘肃会宁人，研究员，主要从事选矿工艺技术研究。 万方数据 从表2 看出，试验矿石铜氧化率较高，且次生铜 矿物含量较高，由于铜离子的活化作用，后续铜、铅 矿物的分离比较困难。试验矿石铅品位较低，硫化 铅的铅含量占有率为7 0 ．4 5 ％，氧化铅的铅含量占有 率为2 8 ．8 4 ％。难以获得较好的铅选矿指标。 2选矿试验 针对矿石性质特点，选矿试验根据铜铅混合浮 选一混合浮选尾矿选锌流程，进行了选矿条件试验， 研究确定了铜铅混合浮选及选锌作业适宜的药剂制 度。在此基础上，重点以铜铅混合精矿为研究对象， 开展了铜、铅矿物的分离研究。 2 ．1 铜铅分离方案对比试验 铜、铅矿物分离是本项目研究的重点和难点。 根据矿石性质特点，试验新研制出一种用于铜、铅矿 物分离时铅矿物的选择性有机抑制剂E M Y - 3 0 6 ，通 过与常规铜铅分离方案对比可知，该药剂具有明显 的优势，其机理是该药剂结构中的官能团对铜铅混 合精矿中铅矿物表面吸附的捕收剂能够选择性解 吸，同时吸附在铅矿物表面，而对铜矿物表面吸附捕 收剂的解吸作用较弱，从而增大了铜、铅矿物可浮性 差异，实现无需脱药条件下铜、铅矿物的有效分 离[ 6 一。7J 。铜铅分离方案对比试验流程见图l ，试验结 果见表3 。 表3铜铅分离方案对比试验结果 T a b l e3C o n t r a s tt e s tr e s u l t so fC u P bs e p a r a t i o n ／％ 分离方案及产品 产塞 曼鱼堡些旦堕皇 药剂用量／ g l - 1 名称 ’’ C uP bZ nC uP bZ n 粗选 铜精矿 7 8 ．0 51 7 ．3 l1 7 ．9 24 ．2 69 0 ．2 87 4 ．9 3 7 3 ．3 0 硫化钠40 0 0 ， 中矿 6 ．4 4 8 ．6 6 1 4 ．6 4 5 ．1 83 ．7 25 ．0 57 ．3 5 方案Ⅲ亚活性炭硫酸钠3 2 5 1 2 , 0 0 0 ， ．笋鼍 ．． 1 5 ．5 15 ．7 82 4 ．0 95 ．6 66 ．0 02 0 ．0 2 1 9 ．3 5 水玻璃1 20 0 0 ， 中矿 铅粗精矿 2 1 ．9 56 ．6 22 1 ．3 25 ．5 29 ．7 22 5 ．0 7 2 6 ．7 0 C M C4 0 0 ；给矿 1 0 0 ．01 4 ．9 61 8 ．6 7 4 ．5 41 0 0 ．01 0 0 ．01 0 0 ．0 粗选 铜精矿 5 9 ．∞ 2 1 ．6 53 ．0 55 ．2 39 1 ．4 19 ．9 66 7 ．7 7 硫化钠40 0 0 ， 中矿8 ．7 75 ．8 9 2 8 ．6 8 5 ．9 53 ．6 41 3 ．7 0I I ．2 ／1 方案Ⅳ黼弩‰． 铅粗精矿 3 1 ．3 32 ．2 44 4 ．7 03 ．0 94 ．9 57 6 ．3 42 0 ．9 5 六偏磷酸钠54 0 0 。 中矿 铅粗精矿4 0 1 0 3 ．0 44 1 ．2 03 ．7 28 ．5 99 1 ．0 43 2 ．2 3 重铬酸钾80 0 0 给矿 1 0 0 ．01 4 ．1 91 8 ．3 54 ．6 21 0 0 ．01 0 0 ．0 1 0 0 ．0 铜精矿4 5 ．5 4 2 5 ．4 31 ．6 52 ．1 28 2 ．5 44 ．1 72 0 ．9 2 粗选 中矿 6 ．9 71 1 ．6 42 1 ．2 13 ．4 35 ．7 88 ．1 9 5 ．1 8 方案V 石灰48 0 0 ，铅粗精矿 4 7 ．4 93 ．4 53 3 ．2 97 ．1 8 1 1 ．6 8 8 7 ．6 4 7 3 ．9 0 E M Y - 3 0 69 5 0 中矿 铅粗精矿 5 4 ．4 64 ．4 93 1 ．7 46 ．7 01 7 ．4 6 9 5 ．8 37 9 ．0 8 给矿1 0 0 ．01 4 ．0 31 8 ．0 44 ．6 11 0 0 ．01 0 0 ．01 0 00 从试验结果看出，由于该矿石中氧化铜、次生硫 化铜、氧化铅含量较高，所以铜、铅矿物浮选分离的 难度很大，采用常规铅矿物抑制剂难以获得较好的 分选效果，即使采用重铬酸钾也需要与其它抑制剂 配合使用才能够实现铜、铅矿物的较好分离。各方 案中，方案Ⅳ、V 的分离指标较好，但方案Ⅳ采用重 万方数据 铬酸盐组合药剂，因为环保要求，该工艺逐渐被淘 汰。因此，推荐采用方案V 进行铜铅矿物分离。 药剂用 浮选、 下同 图1 铜铅分离方案对比试验藏程 F i g ．1 H o w s h e e to fc o n t r a s tt e s to f C u P bs e p a r a t i o n 2 ．2 铜铅分离E M Y 渤6 用量试验 根据上述对比确定的方案V ，按图l 进行铜铅 分离E M Y - 3 0 6 用量试验，试验结果见表4 。 试验结果表明，新研制的E M Y - 3 0 6 有机抑制荆 对铅锌矿物具有较好的选择性抑制作用。随其用量 递增，铜精矿中的铅、锌含量及损失率明显降低。试 验确定适宜的E M Y - 3 0 6 用量为9 5 0g ／t 。 表4铜铅分离E M Y - 3 0 6 用■试验结果 T 出e4R e s u l t so fE M Y - 3 0 6d o s a g et e s t／％ E 警产品舭 曼竺丝 坚皇 r l 、名称 产率c uP b z n c u P b z n 铜精矿6 4 ．3 41 8 ，7 0 1 5 ．4 74 ．3 5 8 6 ．8 3 5 5 ．1 6 5 5 ．6 2 ⋯ 中矿 9 ．3 0 9 ．0 52 5 ．6 74 ．2 06 ．0 81 3 ．2 37 ．7 6 ⋯ 铅粗精矿2 6 ．3 63 ．7 32 1 ．6 46 ．9 9 7 ．0 93 1 ．6 l3 6 ．6 2 给矿1 0 0 ．01 3 ．8 6 1 8 ．0 5 5 ．0 31 0 0 ．0 1 0 0 ．0 1 0 0 ．0 锅精矿4 5 ．“2 5 ．4 31 ．6 5 2 It 28 2 ．5 44 ，1 72 0 ．9 2 ⋯ 中矿6 ．9 71 1 ．6 4 2 1 ．2 13 ．4 35 ．7 88 ．1 95 ．1 8 ⋯ 铅粗精矿4 7 ．4 93 ．4 53 3 ．2 97 ．1 8 1 1 ．6 88 7 ．6 47 3 ．9 0 给矿l ∞．01 4 ．0 3 1 8 ．0 4 4 ．6 11 0 0 ．0 1 0 0 ．0 1 0 0 ．0 铜精矿3 5 ．嘶2 7 ．9 50 ．6 0 1 ．1 26 9 ．6 61 ，1 48 ．1 8 ⋯ 中矿 5 ．5 21 5 ．4 6 1 7 ．7 82 ．3 46 ．0 65 ．3 12 ．6 9 ⋯。铅粗精矿5 9 ．4 25 ．7 52 9 ．1 l 7 ．2 02 4 ．2 89 3 ．5 58 9 ．1 3 给矿1 0 0 ．01 4 ．0 7 1 8 ．4 94 ．8 0 1 0 0 ．0 1 0 0 ．0 1 0 0 ．0 铜精矿3 8 ．0 62 7 ．9 50 ．8 5 1 ．1 47 5 ．9 61 ．7 89 ．3 1 ⋯． 中矿 5 ．7 01 3 ．．9 61 7 ．8 02 ．1 45 ．6 85 ．5 92 ．6 2 ⋯铅粗精矿5 6 ．2 44 ．5 72 9 ．9 2 7 ．3 01 8 ．3 6 9 2 ．6 3 8 8 ．0 7 给矿l ∞．01 4 ．0 0 1 8 ．1 74 ．6 6 1 0 0 ．0 1 0 0 ．0 1 0 0 ．0 3闭路试验 根据开路条件试验确定的选矿工艺参数，按图2 进行闭路试验，闭路试验结果见表5 。 图2 闭路试验流程 F i g ．2 H o w s h e e to fc l o s e d - c i r c u i tt e s t 下转第3 8 页 万方数据 3 8 有色4 , - 晨 选矿部分 2 0 1 5 年第4 期 [ 4 ] 周世伯，王富余．提高金J t l - - 矿区富矿石选矿指标的研 究[ C ] l l 第三届全国选矿学术讨论会论文集．北京中国 有色金属学会选矿学术委员会1 9 9 1 1 6 7 ． [ 5 ] 高玉德，胡春晖，邓丽红，等．降低金川镍精矿氧化镁含 量的研究[ J ] ．广东有色金属学报，2 0 0 0 ，1 0 2 9 6 - 9 9 ． [ 6 ] 郭昌槐，胡熙庚．蛇纹石矿泥对金川含镍磁黄铁矿浮选 特性的影响[ J ] ．矿冶工程，1 9 8 4 2 2 8 - 3 2 ，7 5 ． [ 7 ] 李治华．含镁脉石矿物对镍黄铁矿浮选的影响[ J ] ．中南 矿冶学院学报，1 9 9 3 1 3 6 - 4 4 ． [ 8 ] W e l l h a mEJ ，E l b e rL ，Y a hDS ．T h er o l eo f c a r b o x ym e t h y l c e l l u l o s ei nt h ef l o t a t i o no fan i c k e ls u l p h i d et r a n s i t i o no r e [ J 】．M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ，1 9 9 2 ，5 3 3 8 1 - 3 9 5 ． [ 9 ] B r e m m e l lKE ，F o r n a s i e r oD ，R a l s t o nJ ．P e n t l a n d i t e ． I i z a r d i t ei n t e r a c t i o n sa n di m p f i c a f i o n sf o rt h e i rs e p a r a t i o nb y f l o t a t i o n [ J ] ．C o u o i d sa n dS u r f a c e sa P h y s i c o c h e m i c a la n d E n g i n e e r i n g ，2 0 0 5 ，2 5 2 2 2 0 7 - 2 1 2 ． [ 1 0 ] E d w a r d sCR ，K i p k i eWB ，A g a rGE ．T h ee f f e c to fs l i m e c o a t i n g so ft h eS e r p e n t i n em i n e r a l s ，C h l T S O t i l ea n dl i z a r d i t e ， o np e n t l a n d i t ef l o t a t i o n [ J ] ．I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lo fM i n e r a l P r o c e s s i n g ，1 9 8 0 ，7 1 3 3 4 2 ． [ 1 1 ] P i e t r o b o nMC ，G r a n oSR ，S e b i e r a jS 。e ta 1 ．R e c o v e r y m e c h a n i s m sf o r p e n t l a n d i t e a n dM g o - b e a r i n gg a n g u e m i n e r a l si nn i c k e lo 瑚f r o mW e s t e r nA u s t r a l i a [ J ] ． M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ，1 9 9 7 ，1 0 8 7 7 5 - 7 8 6 ． [ 1 2 ] L uY i p i n g ，z h 肌gM i n g q i a n g ，F e I I gQ i m i T I g ，e ta 1 ．E f f e c t 0 fs o d i u mh e x a m e t a p h o s p h a t eO i l s e p a r a t i o no fs e r p e n t i n e f r o mp y r i t e [ J ] ．T r a n s a c t i o n so fN o n f e r r o u sM e t a l sS o c i e t y o f C h i n a ，2 0 1 1 ，2 1 1 2 0 8 - 2 1 3 ． [ 1 3 ] A l d r i c hC ，F e I l gD ．E f f e c to fu l t r a s o n i cp r e c o n d i t i o n i n go f p u l po n t h ef l o t a t i o no f s u l p h i d eo r e s [ J ] ．M i n e r a l s E n g i n e e r i n g ，1 9 9 9 ，1 2 6 7 0 1 - 7 0 7 ． [ 1 4 ] O z k a nSG ．B e n e f i c i a t i o n o f m a g n e s i t e s l i m e sw i t h u l t r a s o n i ct r e a U n e n t [ J ] ．M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ，2 0 0 2 ，1 5 I 9 9 1 0 1 ． [ 1 5 ] k m gW e m e ，X u nH a i x i n ，J u nH u ．S t u d yo ft h ee f f e c to f u l t r a s o n i ct r e a t m e n to nt h es u r f a c ec o m p o s i t i o na n dt h e f l o t a t i o n p e r f o r m a n c e o f h i s h s u l f u rc o a l [ J ] ． F u e l P r o c e s s i n gT e c h n o l o g y ，2 0 0 8 ，8 9 1 2 1 3 3 7 - 1 3 4 4 ． [ 1 6 ] 吕沛超，卢毅屏，冯博，等．超声波作用下金川硫化镍 矿浮选动力学研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 4 3 5 8 - 6 1 ． 上接第7 页 表5闭路试验结果 7 I 、I b l e5R e s u l to fc l o s e d ．c i r c u i tt e s t／％ 产品名称产率 品位回收率 C uP bZ nC uP bZ n 铜精矿 铅精矿 锌精矿 尾矿2 尾矿I 总尾矿 1 2 原矿 1 ．6 l2 6 ．0 95 ．4 33 ．9 0 1 ．0 93 ．6 04 8 ．8 25 ．4 5 5 ．O l1 ．0 30 ．5 64 9 ．8 0 0 ．3 02 ．0 19 ．4 41 ．5 l 9 1 ．9 9o ．0 7 9o ．1 0O ．2 4 9 2 ．2 9O ．0 8 50 ．1 3o ．2 4 4 l ∞．O0 ．5 90 ．7 72 ．8 4 7 1 ．2 51 1 ．4 12 ．2 l 6 ．6 3 的．2 l2 ．0 8 8 ．7 63 ．6 68 7 ．7 8 1 ．∞3 ．7 lo ．1 6 1 2 ．3 31 2 ．O l7 ．7 7 1 3 ．3 61 5 ．7 27 ．9 3 1 0 0 ．Ol ∞．0 l ∞．O 闭路试验结果表明，试验推荐工艺中关键的铜 铅分离工艺条件相对简单，铜、铅矿物得到较好分 离，为铜、铅矿物分离提供了新技术。 4结论 1 试验矿石铜、铅品位较低，含有较高的氧化 铜、次生硫化铜、氧化铅矿物，使得铜、铅矿物分离比 较困难。 2 新研制的有机抑制剂E M Y - 3 0 6 ，可选择性解 吸铅矿物表面吸附的捕收剂，同时吸附在铅矿物表 面，而对铜矿物表面捕收剂的解吸作用较弱，从而实 现选择性抑制铅矿物的目的。通过与常用铅矿物抑 制剂比较，采用新药剂铜铅分离效果良好。 3 采用新研制的有机抑制剂E M Y - 3 0 6 ，可实现 在不经浓缩脱水、脱药条件下的铜铅矿物分离，简化 了常规的铜铅分离工艺，为铜铅分离提供了新技术。 参考文献 [ 1 ] 陈代雄，杨建文，李观奇，等．高海拔地区复杂铜铅锌多 金属硫化矿浮选试验研究及应用[ J ] ．有色金属 选矿部 分 ，2 0 0 9 6 1 - 6 ． [ 2 ] 贾仰武．云南某铜铅锌硫化矿铜铅分离浮选试验研究 [ J ] ．矿冶工程，2 0 0 9 ，2 9 4 4 7 - 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