新型捕收剂在某铜矿石的应用研究.pdf

2 0 1 7 年第5 期有色金属 选矿部分7 9 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 11 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．0 5 ．0 1 8 新型捕收剂在某铜矿石的应用研究 吕兵超1 ⋯，丛颖1 ”，方娴3 1 ．紫金矿冶设计研究院，福建上杭3 6 4 2 0 0 ；2 ．低品位难处理黄金资源综合利用国家 重点实验室，福建上杭3 6 4 2 0 0 ；3 ．紫金山金铜矿，福建上杭3 6 4 2 0 0 摘要为提高某铜矿铜精矿品位，通过组合用药确定了新型捕收剂，并通过条件试验确定了新型捕收剂相关工艺参数。 采用两次粗选、一次精选、三次扫选的浮选流程，对现场药剂制度及新型捕收剂分别进行了实验室闭路试验，新型捕收剂获得 了铜精矿指标为产率1 ．3 6 ％、铜品位为2 2 ．1 6 ％、铜回收率为8 7 ．1 6 ％。与现场药剂制度的选别指标相比，铜精矿产率降低了 O ．0 5 ％，铜品位提高了1 ．3 5 ％，铜回收率提高了2 ．0 3 ％。试验结果表明，新型捕收剂有效提高了铜精矿铜品位，有利于降低运 输成本。此外，新药剂可降低石灰用量。 关键词铜品位；组合捕收剂；选别指标 中图分类号7 I D 9 2 3 ．1 3 ；’r D 9 5 2 ．1文献标志码A文章编号1 6 7 l - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 5 J D 0 7 9 讲 R e s 魄r c ho nt l l eA p p l i c a t i o no f 玳wC o U e c t o rt oaC o p p e ro r e l ⅣB 讯g c } b 6 0 。，C O N GY 堍l ‘。F A N Gx 证蠢 J ．Z i 彬n 胧砌皤。以 如抛Z Z M r g ，，胍e o 砌‰疵Ⅱ招，鼢。啦。昭她枷n3 静2 D D ，吼i 船；2 ．＆口把点，e y 如6 0 m t o 砂 矿b 们一刖如娥厅佻幻形G D 纪如s o u r c 邯C o 唧r e e 邢妇沈i Z 施f i o n ，鼽口啦n 愕凡洳n3 鲋2 D D ，吼i 舭； 3 ．Z 彬m o ，暑G o 胁c 吧p e r 胞聊，鼢o ，劬口增，碗口乃3 静2 D D ，现；m A b s l [ r a c t I no r d e rt oi m p r o v ec o p p e rg m d eo fc o p p e rc o n c e n t r a t ef 而mac o p p e rm i n e ，i nt h i ss t u d yan e w c o m b i n e dc o l l e c t o ri sd e t e r I l l i n e da n dr e l a t e dp r o c e s sp a I a m e t e r sa r ed e t e 珊i n e db yc o n d i t i o ne x p e 打m e n t s ． T h e l a b o r 8 t o r yc l o s e d - c i r c u i tt e s t so ft h ei n d u s 喇a la g e n t sa n dn e wc o m b i n e dc 0 1 l e c t o rh a v eb e e nc 枷e do u tr e s p e c t i V e l y ， w i t hn o t a t i o np r o c e s si n c l u d i n gt w os t a g e so fm u 曲i n g ，o n es t a g eo fc l e a n i n g ，t h r e es t a g e so fs c a v e n g i n g ．T h ec o p p e r c o n c e n t r a t ei n d e x e so fn e wc o m b i n e dc o U e c t o ra r ea sf 0 U o w y i e l d1 ．3 6 ％、c o p p e r 铲a d e2 2 ．1 6 ％a n dc o p p e r r e c o v e r y8 7 ．1 6 ％．C o m p a 地dw i t ht h ei n d e x e so fi n d u s t r i a la g e n t s ，t h ec o p p e rc o n c e n t r a t ey i e l dr a t ei sr e d u c e db y 0 ．0 5 ％，c o p p e rg r a d ei si n c r e a s e db y1 ．3 5 ％，c o p p e rr e c o v e r yi si n c r e a s e db y2 ．0 3 ％．R e s u l ts h o w e d 也a tt h en e w c o m b i n e dc o U e c t o ri se f f e c t i v et o i m p r o v et l l eg r a d eo fc o p p e rc o n c e n t r a t e ，w h i c h i sb e n e f i c i a lt o r e d u c i n g t r a n s p o r t a t i o nc o s t ．B e s i d e s ，t h en e wc o m b i n e dc 0 1 l e c t o ri sa b l et or e d u c et h ed o s a g eo fl i m e ． K e yw o r l l s 铲a d eo fc o p p e rc o n c e n t r a t e ；c o m b i n e dc o U e c t o r ；i n d e x e so fn o t a t i o n 传统的硫化铜多金属矿处理工艺一“高碱浮选 工艺”⋯，常采用大量的石灰调节矿浆p H 值大于 1 2 ，以实现铜硫有效分离口J ，这一工艺虽取得较好的 效果，但由于大量石灰的使用，不仅会造成矿浆管道 结垢发生堵塞，且导致浮选作业泡沫发黏、泡沫跑槽 等问题[ 3 引，因此有必要研发低碱度条件下对硫化铜 矿石选择性较好的捕收剂很有必要。 黄药、黑药以及硫胺酯等是硫化铜矿物浮选常 用的捕收剂r7 | ，经过多年的研究和发展，一些新型的 硫化矿捕收剂如Y 8 9 、黄原酸酯等得到了应用。研 究表明，在低碱度 p H 值5 ～1 0 条件下，黄原酸酯 类捕收剂对硫化铜矿物具有较好的捕收能力和选择 性Ⅲ0 1 。 某大型铜矿山的含铜矿物主要有蓝辉铜矿、铜 蓝，硫砷铜矿以及少量的黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿等， 现场选铜作业以丁基铵黑药为捕收剂，采用“强压强 拉”的高碱度浮选工艺，大量石灰的使用使得浮选泡 沫发黏，脉石矿物夹杂严重，致使铜精矿品位偏低。 为了改善这一现象，采用新药剂对该矿石进行了实 验室试验研究，并与现场药剂浮选指标进行对比。 箨薯屠羿i 智关髫矗；8 8 ． 赞霈鬻蒙黯j 龆，助理工程师，主要从事矿物加工工艺研究与应用工作。作者简介吕兵超 1 9 8 8 一 ，男，河南漯河人，硕士，助理工程师，主要从事矿物加工工艺研究与应用工作。 万方数据 8 0 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第5 期 l矿石性质 果以及矿样中铜物相分析结果。 表1 、表2 分别为试验矿样的化学多元素分析结 表1原矿化学多元素分析结果 T a b l e1 M u l t i e l e m e n ta n a l v s i sr e s u l t so fm n o f ．m i n eo r e／％ 项目 C u7 r SP bZ nT F e A s A u l A 9 1 N a 2 0K 2 0S i 0 2A 1 2 0 3 C a 0 T i 0 2 N iM o 含量 O ．3 53 ．5 2 O ．0 3 5 0 ．0 1 2 ．7 8O ．0 3 6O ．1 95 ．6 80 ．1 21 ．1 272 ．2 11 2 ．0 8O ．0 8 6O ．1 7 O ．0 1 | 丁基铵黑药1 5 1 | 松醇油1 0 铜精矿 铜快速I 浮选 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ J _ _ _ _ _ _ _ o 4 5 I 水玻璃1 0 0 5 I I | 松醇油5 铜I 粗选 亏气． 选铜尾矿 图l 现场生产工艺流程 F i g ．1 n o w s h e e to fo n s i t ep m d u c t i o np r o c e s s 3 ．2 捕收剂配比试验 新药剂z J 9 0 1 属于黄原酸酯类捕收剂，为了考 查新药剂的对硫化铜矿的捕收效果，在捕收剂总用 量为1 5g ／t ，石灰用量15 0 0 ∥t ，松醇油用量1 0g ／t ， 磨矿细度一7 4 m 条件下进行了z J 9 0 l 和丁基铵黑 药用量配比试验，试验结果见图3 。 万方数据 2 0 1 7 年第5 期吕兵超等新型捕收剂在某铜矿石的应用研究 8 1 堡 趟 略 1 5 1 0 O 一7 4 I 恤m 含量肠 图2 磨矿细度对铜粗选指标的影响 F i g ．2E f k c t “g I ．i n d i n gf i n e n e s so n t h es e p a r a t i o no fc o p p e rr D u g h e r 蓑 蔷 。 搿9 0 l 与丁基铵黑药用量配比 图3 组合捕收剂配比对铜粗选指标的影响 F i g ．3 E f 艳c to ft } l er a t i oo fc o m b i n e dc 0 1 l e c t o r o nt h es e p a r a t i o no fc o p p e rI D u g h e r 由图3 可以看出，单独使用z J 9 0 1 作为捕收剂 时，可以获得较高品位的铜粗精矿，但回收率较低， 单独使用丁基铵黑药作捕收剂时，获得的铜粗精矿 含铜品位较低，但回收率较高，说明与丁基铵黑药相 比，z J 9 0 1 对硫化铜矿具有较好的选择性。当Z J 9 0 1 丁基铵黑药 1 2 用量配比 时，获得的铜粗选精矿 综合指标最好，此时铜粗选精矿含铜品位为7 ．1 9 ％， 铜回收率为8 8 ．8 l ％。 3 ．3 组合捕收剂用量试验 以z J 9 0 1 和丁基铵黑药捕收剂，其用量配比为 l 2 ，在石灰用量15 0 0g ／t ，松醇油用量1 0g ／t ，磨矿 细度一7 4 斗m 条件下进行了组合捕收剂用量试验， 试验结果见图4 。 由图4 可知，增加捕收剂用量，可以提高铜粗选 精矿中铜回收率，但铜品位逐渐降低，因此，综合考 虑，确定组合捕收剂用量为1 5g ／t ，此时铜粗选精矿 含铜品位为7 ．1 9 ％，铜回收率为8 8 ．8 l ％。 零 趋 n 基 冰 薄 掣 国 图4 组合捕收剂用量对铜粗选指标的影响 F i g ．4 E f f e c to fm ed o s a g eo fc o m b i n e dc o l l e c t o r o nt h es e p a m t i o no fc o p p e rr o u g h e r 3 ．4 石灰用量试验 石灰是硫化铜浮现中常用的浮选药剂，一方面 可以调节矿浆p H 值，另一方面抑制硫铁矿，实现铜 硫分离，以获得较好品位的铜精矿。但石灰用量较 多时也会阻碍硫化铜矿的上浮u 3 。1 4J ，因此在组合捕 收剂用量1 5 ∥t z J 9 0 l 丁基铵黑药 1 2 ，松醇油 用量1 0g ／t ，磨矿细度一7 4 斗m 条件下进行了石灰用 量试验，试验结果见图5 。 零 过 咯 图5 石灰用量对铜粗选指标的影晌 F i g ．5 E f k c to fl i m ed o s a g eo nt h e s e p a r a t i o no fc o p p e rr o u g h e r 由图5 可知，增加石灰用量，可以提高铜粗精矿 中的铜品位，其回收率先上升后下降，故确定石灰用 量为12 0 0 ∥t ，此时铜粗选精矿含铜品位为7 ．0 2 ％， 铜回收率为8 9 ．8 6 ％。 3 ．5 闭路试验 分别采用铜粗选条件试验确定的各工艺参数和现 场工艺参数，分别进行了实验室选铜闭路试验，试验流 程及工艺参数分别见图6 和图1 ，试验结果见表3 。 万方数据 8 2 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第5 期 铜精矿 原矿 _ r C a 0 12 0 0 ，L ／■一 U 一7 4 斗m 占6 0 ％ 2 | 丁基铵黑药1 0 ，z J 9 0 15 1 I 松醇油1 0 铜快速l 浮选 4 5 | 水玻璃1 0 0 5 | | | | 丁基铵黑药2 ．2 5 ，z J 9 0 l0 ．7 5 铜扫I 选Ⅱ 皇 目目 j 2 | 丁基铵黑药2 ．2 5 ，z J 9 0 1o ．7 5 铜扫I 选Ⅲ 鲁 g 皇 选铜尾矿 图6 新药剂闭路试验流程 F i g ．6 n o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s to fn e wr e a g e n t 表3闭路试验结果 T { 小l e3R e s u l to fc l o s e d ．c i r c u i tt e s t／％ 由表3 可以看出，采用新的药剂制度及工艺参 数，实验室闭路试验可以获得产率为1 ．3 6 ％，铜品位 为2 2 ．J 6 ％，铜回收率为8 7 ．1 6 ％的铜精矿，与现场 药剂制度及工艺参数条件下的实验室闭路试验指标 相比，铜精矿品位提高了1 ．3 5 ％，铜回收率提高了 2 ．0 3 ％，同时产率降低了0 ．0 5 ％，有利于降低运输成 本，同时降低了石灰用量。 4结论 1 某含铜硫化矿石含铜0 ．3 5 ％，是主要回收元 素，该矿石中铜主要硫化铜矿物形式存在，占含铜矿 物总量的8 8 ．8 0 ％；石英为主要脉石矿物，占矿物总 量的7 2 ．2 1 ％。 2 条件试验表明，新药剂z J 9 0 1 对硫化铜矿的 选择性优于丁基铵黑药，但捕收能力稍差，二者组合 使用，其浮选效果优于单一药剂的效果。 3 采用两次粗选、一次精选、三次扫选的浮选工 艺，在新的药剂制度及工艺参数下进行实验室闭路 试验，最终获得了1 ．3 6 ％，铜品位为2 2 ．1 6 ％，铜回 收率为8 7 ．1 6 ％的铜精矿。 4 两种条件下的实验室闭路试验结果表明，与 现场药剂制度及工艺参数条件下的实验室闭路试验 指标相比，本研究所确定的工艺参数条件下的闭路 试验获得的铜精矿品位提高了1 ．3 5 ％，铜回收率提 高了2 ．0 3 ％，同时产率降低了o ．0 5 ％，有利于降低 运输成本，同时降低了石灰用量。 参考文献 [ 1 ] 朱建光．2 0 0 r 7 年浮选药剂的进展[ J ] ．国外金属矿选矿， 2 0 0 8 ，4 5 4 3 - 1 1 ． [ 2 ] 胡熙庚．有色金属硫化矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版 社，1 9 8 7 ． [ 3 ] 胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 9 ． [ 4 ] 任鸿九．有色金属提取冶金手册铜镍分册[ M ] ．北京冶 金工业出版社，2 0 0 0 ． 下转第9 2 页 万方数据 9 2 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第5 期 喜 嬖 鑫 槲 十二酸浓度／ 1 0 一3 m 0 1 ．L 图6 在不同C a 2 浓度下。菱镁矿 上浮率与十二酸浓度的关系 F i g ．6i nd i f k r e n tC a 2 c o n c e n t r a t i o n ，m a g n e s i t e f l o a t i n gm t ea n dt 1 1 er e l a t i o n s h i pb e t w e e n d o d e c a n o i ca c i dc o n c e n t 】强t i o n 4 结论 1 用菱镁矿、白云石单矿物进行的浮选试验表 明，在去离子水介质中，十二酸在一定浓度下，可实 现菱镁矿与白云石的分离。 2 在一定十二酸药剂浓度范围内，钙、镁离子对 菱镁矿上浮率有抑制作用，抑制作用的强弱与十二 酸的浓度有关当十二酸浓度较低时，钙离子对菱镁 矿上浮率的影响比镁离子的大；当十二酸浓度较高 时，镁离子对菱镁矿上浮率的影响比钙离子的大。 3 在一定十二酸药剂浓度范围内，钙离子对菱 镁矿上浮率的影响大于镁离子对菱镁矿上浮率的影 响。 参考文献 [ 1 ] 王兆敏．中国菱镁矿现状与发展趋势[ J ] ．中国非金属矿 工业导刊，2 0 0 5 5 6 ．9 ． [ 2 ] 陈肇友，李红霞．镁资源的综合利用及镁质耐火材料的 发展[ J ] ．耐火材料，2 0 0 5 ，3 9 1 6 - 1 5 ． [ 3 ] P R E D A uJJ ，c A s E sJM ．z e t ap o t e n t i a lo fm a g n e s i 舳 c a t b o n a t e 8i ni n o r 群m i ce l e c 订o l y t e s [ J ] ．J o u m a lo fc o l l o i d a n dI n t e r f 如eS c i e n c e ，1 9 7 3 ，4 5 3 4 4 9 4 5 8 ． [ 4 ] S K V A R L AJ ，K M E TS ．N 衄e q u i l i b r i u me l e c 扛o k i n e t i c p r o p e r t i e s0 fm a g n e s i t ea n dd o l o m i t ed e t e ⅡI l i n e db yt l l e l a s e r - D o p p l e re l e c t m p h o r e t i cH g h ts c a t t e r i n g E 璐 t e c h n i q l l e As o l i d sc o n c e n 协a t i o ne 髓c t [ J ] ．c o Ⅱo i d s 粕d S u 血c e s ，1 9 9 6 ，1 1 1 1 5 3 - 1 5 7 ． [ 5 ] G E N c EN ．w e t t i n gb e h a v i o ro fm a g n e s i t e 粕dd o l o m i t e s u 如c e s [ J ] ．A p p l i e ds u 出c es c i e n c e ，2 0 0 6 ，2 5 2 3 7 4 4 ． 3 7 5 0 ． [ 6 ] s A D 0 w s l Iz ，L A s K O w s ⅪJ ，H i n d e r e ds e t 曲蟮- an e w m e t l l o do ft h ei ．e ．p ．d e t e 珊i n 撕o no fI I l i n e r a l s [ J ] ． C o U o i d s 蛐dS u r f a c e s ，1 9 8 0 ，l 2 1 5 l 一1 5 9 ． [ 7 ] G E N C EN ，0 z B A YN ． p Hd e p e n d e n c eo fe l e c t r o k i n e t i c b e h a v i o ro fd o l o m i t ea n dm a g n e s i t ei n 锄q u e o u se l e c 州y t e s o l u t i o n s [ J ] ．A p p l i e ds u 如c eS c i e n c e ，2 0 0 6 ，2 5 2 8 0 5 7 ． 8 0 6 1 ． 上接第8 2 页 [ 5 ] 熊道陵，张辉，汪杨，等．一种新型有机抑制剂的铜硫 分离效果[ J ] ．金属矿山，2 0 1 5 6 5 9 耐． [ 6 ] 邹坚坚，胡真，李汉文．高效捕收剂z A 在铜硫分离浮选 中的应用[ J ] ．金属矿山，2 0 1 5 6 8 7 _ 9 1 ． [ 7 ] 张波．硫化铜矿石浮选技术发展概述[ J ] ．铜业工程， 2 0 1 2 2 3 1 - 3 7 ． [ 8 ] PKA c K E R M A N ．u s eo fx a n t h o g e nf o n I l 砒e 8a 8c o l l e c t o r si n t } l en o 协t i o no fc o 即e rs u l f i d e s 锄dp y I i t e [ J ] ．I n t e m a t i o 蹦 j o 哪a lo fM i m 阳lP I D c e s s i n g ，2 0 0 0 ，5 8 1 1 - 1 3 ． [ 9 ] P ．K ．阿尔曼，王兴，雨田．用黄原酸甲酸酯作捕收剂 浮选硫化铜和黄铁矿[ J ] ．国外金属矿选矿，2 0 0 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