西藏某含钼混合铜矿硫氧混选工艺试验研究.pdf

2 0 1 1 年第4 期有色金属 选矿部分 1 1 D o I 1 0 ．3 9 6 9 I ，j ．i s s l l ．1 6 7 l 一9 4 9 2 ．2 0 l1 ．0 4 ．0 0 3 西藏某含钼混合铜矿硫氧混选工艺试验研究 余成，杜新，赵华伦，邱允武 四川省冶金地质勘查院，成都6 1 0 0 5 1 摘要对西藏某含钼混合铜矿石进行选矿试验研究，针对氧化铜矿物的特性，使用螯合捕收剂B 1 3 5 ，采用 的硫、氧混合浮选T 艺使铜的回收率从7 7 ％提高至8 0 ％，同时采用铜钼混合浮选一精矿抑铜浮钼工艺流程，获得含铜 2 0 ％、回收率7 9 ％的铜精矿和含钼4 8 ％、回收率8 7 ％的钼精矿。本研究使硫、氧混合浮选工艺在选别含钼混合铜矿石 中得到了应用。 关键词混合铜矿；混合浮选；捕收剂B 一1 3 5 ；再磨 中图分类号T D 9 5 2 ．1 ；T D 9 5 4文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 1 0 4 0 0 1 1 0 5 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nS l l l p h i d ea n dO x i d eB u l kF l o t a t i o no fM i x e dC o p p e rO r eC o n t a i l I i n g M o I y b d e n 哪i nT i b e t 】i 【厂 冼e n 9 ，D 【厂j n n ，础。丑h n Z u n ，Q I Ⅲn l n I I ，H I s z 矾眦，lI n s 饿“￡eo 厂M e ‘o l l I l 柳c n ZG e o Z 嗍＆脚l o m t { D n ，C k 叼d “6 JD D 5 J ，C h ￡n 勐 A b s t r a c t B a s e do nt h em i n e r a lp r o c e s s i n g e x p e r i m e n t a l r e s e a r c ho nm i x e dc o p p e rc o r e c o n t a i n i n g m o l y b d e n u mi nT i b e ta n dt h ef b a t u r e so ft h ec o p p e ro x i d e ，c h e l a t i n gc o l l e c t o rB 一13 5i su s e da n ds u l p h i d e a n do x i d eb u l kn o t a t i o np r o c e s si sa d o p t e d 。w i t ht h er e c o v e r yr a t eo fc o p D e ri m p r o v e df 而m7 7 ％t o8 0 ‘％．A t t h es a m et i m e ，t h ep r o c e s so fc o p p e rm o l v b d e n u mb u l kn o t a t i o n i n h i b i t i o no fc o p p e rw i t h n o t a t i o no f m o l y b d e n u mi sa d o p t e dt o o b t a i 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 g2 0 ‘殇c o p p e ra n dw i t h7 9 ％c o p p e rr e c o v e r y r a t e ， a n dm o l v b d e n u mc o n c e n t m t ec o n t a i n i n g4 8 ％m o l v b d e n u ma n dw i t h8 7 ％ m o l v b d e n u mr e c o v e r yr a t e ． T h eI ℃s e a r c hp r o m p t st h ea p p l i c a t i o no fs u l p h i d eo x i d eb u l kf l o t a t i o ni nm i n e r a lp I D c e s s i n go fl I l i x e dc o p p e r o r ec o n t a i n i n gm o l y b d e n u m ． K e yw o r d - s m i x e dc o p p e ro r e s ；h y b r i dn o t a t i o n ；c o l l e c t o rB 一13 5 ；r e g 而n d i n g 混合铜矿的选别大致分为硫氧分选和硫氧混选 两种流程，具体采用哪种工艺流程，主要考虑两个 因素。一是硫化钠作硫化剂活化氧化铜时合适的用 量范围。硫化钠用量太小，不足以在氧化矿物表面 形成一定厚度的硫化膜，捕收剂吸附量小，铜回收 率难以保证；硫化钠用量过高，矿浆中的H s 一、 S 2 。、O H 一浓度过大，与捕收剂离子在矿物表面产生 竞争吸附，进而发生排斥，有用矿物虽已硫化却又 被抑制导致不能上浮。二是铜的硫化矿物被硫化钠 抑制的浓度范围。硫化钠在矿浆中水解生成亲水性 的H S 一和S 扛，且吸附在矿物表面，阻止捕收剂离子 在矿物表面吸附，从而抑制硫化矿[ 1 | 。两种范围 如果不存在交汇，既能够保证充分硫化氧化矿，又 可以不对硫化矿产生较强抑制，方可采用硫氧混选 工艺，反之则采用硫氧分选流程。 硫氧混选工艺近年来逐渐得到选矿技术工作者 的重视，尤其是对低品位矿石的选矿[ 2 - 3 】，不仅能 够提高选矿技术指标，且大幅度减少药剂用量、简 化选别流程，降低选矿成本。本文以西藏某含钼低 品位混合铜矿为研究对象，针对矿石中的氧化铜矿 物可浮性较差的特点，使用铜的螯合捕收剂B 一 1 3 5 ，采用硫氧混选工艺流程，取得了较好的试验 指标。 1原矿性质 1 ．1 原矿化学分析 原矿化学多元素分析结果见表1 ，原矿铜、钼 物相分析结果分别见表2 。 收稿日期2 0 l l 一0 2 一1 5 作者简介余成 1 9 8 2 一 ，男。四川广汉人，- T 程师。主要从事选矿T 艺和资源综合利用研究。 万方数据 1 2 有色金属 选矿部分2 0 1 1 年第4 期 1 ．2 主要矿物嵌布特征 原矿中主要金属矿物有磁铁矿、黄铁矿、黄铜 矿、纤铁矿、钛铁矿、金红石、白钛石、辉钼矿 等；脉石矿物主要有斜长石、石英、黑云母、钾长 石等。 1 黄铜矿黄铜色，可能为四方晶系 非高 温型 ，呈他形和不规则状，粒径参差不一，多呈 不规则状嵌布于脉石中，黄铜矿也往往与脉石和黄 铁矿连生，并有交代黄铁矿、脉石现象。黄铜矿粒 径多为5 0 斗m ，也有粒径较大者，有部分嵌布于 磁铁矿晶间的黄铜矿粒径仅为5 ～1 0 斗m 。 2 辉钼矿呈它形晶的叶片状、条带状及小 柱状晶体产生于脉石中。辉钼矿也常见脉状贯穿于 脉石矿物，与脉石矿物共生关系密切。部分辉钼矿 呈叶片状集合体或细小团块状与黄铜矿伴生。辉钼 矿粒径一般为5 0 ～1 0 0 恤m 。 3 黄铁矿黄白色，均质，多呈不规则状， 普遍与脉石连生或包围或交代，呈自形晶粒粗大 者，往往被黄铜矿包围，也有被黄铜矿交代的现 象，甚至隐约可见胶体，多已氧化成纤铁矿。 4 磁铁矿棕灰色，均质，多呈浑圆状，也 有部分自形、半自形晶体，粒径为1 0 ～2 0 0 斗m ， 一般呈稀疏浸染状嵌布于脉石中，部分呈稠密浸染 状嵌布于脉石中，有部分被黄铁矿或黄铜矿交代。 2 选矿试验研究 该混合铜矿为一种含钼的铜矿石，原矿铜品位 为O ．5 8 ％、铜氧化率为2 3 ．0 6 ％，钼品位为0 ．0 2 ％， 钼氧化率为7 ％。混合铜矿的浮选分为硫氧混选和 硫氧分选两大工艺流程，而采取何种流程很大程度 上取决于各种矿物对硫化这一过程的最终敏感程 度。确定适宜的流程主要是考虑在氧化铜矿物最佳 浮游时的硫化剂用量条件下，各种主要硫化铜矿物 进入“硫化”作业时抗抑制的本能[ 4 ] 。而低品位 铜钼矿宜采用铜钼混合浮选再抑铜浮钼的浮选工 艺。本研究首先进行了选矿工艺流程选择试验。 2 ．1 选矿工艺流程的确定 硫氧分选工艺流程中，硫化铜选别使用的药剂 有石灰、丁基黄药、煤油和松醇油；氧化铜选别使 用药剂为硫化钠、B 一1 3 5 、丁基黄药和松醇油，两 段流程均为一次粗选、两次扫选。硫氧混选工艺流 程中，使用的药剂为石灰、硫化钠、B 一1 3 5 、丁基 黄药、煤油和松醇油，流程为一次粗选、三次 扫选。 两种选矿工艺流程的典型试验结果见表l 。试 验结果表明，硫化铜一氧化铜混合浮选工艺流程的 选别指标与硫化铜一氧化铜分选工艺流程相当，但 是其工艺流程较简单，仅铜钼混选一个系统的粗扫 选可将铜回收率从7 7 ％提升至8 0 ％。因此，本研 究选择硫化铜一氧化铜混合浮选为西藏某含钼混合 铜矿石的选矿工艺流程。 表3 流程选择典型试验结果 7 r a b l e3R e s u l t so fs e l e c tt y p i c a lt e s tp r o c e s s／％ 2 ．2 硫化钠用量试验 其方法是在粗扫选中加入不同用量的活化剂 N a 2 S ，配以固定用量的煤油、丁基黄药、螯合捕收 剂B 一1 3 5 ，采用一次粗选、三次扫选流程，使氧化 铜和硫化铜、硫化钼矿物一起被浮游。试验结果见 图l 。 在N 硝用量试验过程中，对石灰用量作了相 万方数据 2 0 1 1 年第4 期余成等西藏某含钼混合铜矿硫氧混选工艺试验研究 1 3 堡 邋 畦 堡 僻 擎 回 N a 参用量， g r 1 图lN a 2 s 用量试验结果 F i g ．1 E x p e r i m e n t a lr e r s u l to fN a 2 Sd o s a g e l 铜品位；2 钼品位；3 铜回收率；4 钼回收率；下同 应的调整，矿浆p H 值保持在8 ．5 9 ．5 ，以获得较佳 的硫化效果[ 1 ‘。当硫化钠用量比较低的时候，虽 然铜精矿回收率较不加硫化钠时有所提高，但是提 高幅度很小，可见氧化铜矿物并未得到充分活化； 当硫化钠用量比较大的时候，铜精矿回收率反而有 所下降，可能是过量的s H 一对硫化铜和硫化过的氧 化铜矿物产生了抑制作用[ 5 ] 。硫化钠总用量 1 ．5k 矾时，既能够保证充分硫化氧化矿，又可以 不对硫化矿产生较强抑制。因此，粗扫选石灰用量 为8 0 0 2 0 0 5 0 虮，活化剂N a 2 S 用量8 0 0 4 0 0 2 0 0 1 0 0 鼽比较适宜。 2 ．3 捕收剂种类及用量试验 铜矿物的捕收剂一般分为硫化铜捕收剂、氧化 铜捕收剂，两种捕收剂的组合使用能够保证铜矿物 的高效回收阳】。硫化铜捕收剂从乙基黄药、丁基 黄药及丁基铵黑药中择优使用。三种药剂试验结果 是乙基黄药捕收力相对较弱，铜和钼的回收率偏 低；丁基铵黑药精矿产率过大，对该矿脉石选择性 差；使用丁基黄药，配合煤油和B 一1 3 5 具有良好 的选别优势。 原矿氧化率为2 3 ％，回收氧化铜矿物是提高该 矿选别指标的技术关键。通过氧化铜捕收剂选择试 验，认为螯合捕收剂B 一1 3 5 适合选别该矿，因此 进行用量试验，试验结果见图2 。随着B 一1 3 5 用量 的增加，精矿的铜回收率呈上升趋势，当B 一1 3 5 总量大于2 8 0 加时，铜回收率上升趋势减缓，但 精矿产率大幅增加，影响分选效果。综合考虑， B 一1 3 5 用量为1 6 0 8 0 4 0g ，t 较适宜。 2 ．4 磨矿细度试验 在确定一次粗选、三次扫选、四次精选选别流 程和药剂制度的基础上，进行一段磨矿细度试验， 以研究磨矿细度对选矿指标的影响。试验结果见表 蓬 趟 畦 堡 褂 娶 回 N a 用量， g t - 1 图2B 1 3 5 用量试验结果 F i g ．2E x p e r i m e n t a lr e r s u I to fB 一13 5d o s a g e 4 。由数据可获得两点判断一是随着一段磨矿细 度的增加，粗扫选回收率呈上升趋势，当磨矿细度 大于7 5 ％时，粗扫选回收率变化不大；二是经过四 次精选，铜钼混合精矿品位在各个磨矿细度条件下 没有明显变化，回收率呈中间高、两头低的现象， 说明粒度过粗或过细都不利于指标的提升。磨矿细 度达到8 0 ％时，铜、钼回收率较理想，因此，一段 磨矿细度选择一7 4 斗m8 0 ％较适宜。 表4磨矿细度试验结果 T a b l e4 ’I ’e s tI _ e s u l ￡8o fg r i n d i n g 矗n e n e s s，％ 磨矿细度，一7 4 “m 产品名称产率铜品位钼品位铜同收率钼回收率 2 ．5 再磨细度试验 将铜钼混合精矿再磨，进行二段磨矿细度条件 试验，为铜钼分离创造条件，分离浮选5 次，其结 果见表5 。从表5 可知，再磨细度从不磨到_ 7 4 斗m 9 7 ％，钼精矿品位均大于4 8 ％，且增加仅l ％，而 回收率逐渐降低，损失部分进入中矿，过磨不利于 回收率的提高；钼精矿中铜的含量相对稳定。故铜 钼混合精矿的分离选择不再磨的工艺条件。 2 ．6N a 2 s 抑铜试验 万方数据 1 4 有色金属 选矿部分2 0 1 1 年第4 期 表5再磨细度试验结果表7 闭路试验结果 T a b l e5T e s tr e s u l t so fr e g d n d i n g6 n e n e s s ／％ T a b l e77 r e s tr e s u l t so fc l o s e d c i r c u i tn o t a t i o n ／％ N a 墨是传统的铜矿物抑制剂，在铜钼分离中的 运用相当成熟，试验考察的目标有两点第一，硫 氧混合精矿中含有氧化铜矿物，铜钼分离阶段需观 察N 弗对氧化铜矿物的影响，是否有效抑制氧化 铜矿物；第二，浮游氧化铜矿物时使用螯合捕收剂 B 一13 5 ，考察过量的N a 2 S 能否对铜产生抑制。试验 结果见表6 。 表6N a 2 s 抑铜试验结果 T a b l e6T b s tr e s u l t so fN a 2 S d o s a g eo fd e p r e s s i o n c o p p e r ／％ N a 2 s 抑铜试验结果表明，随着硫化钠用量的增 加，钼精矿中钼品位升高、回收率降低，铜含量也 随之减少，硫化钠用量为1 ．2 5k 鼽以后，铜矿物 受到强烈抑制，钼品位大于4 8 ％且稳定，因此适宜 的硫化钠用量为5 0 0 2 5 0 2 5 0 1 2 5 1 2 5 趴。在硫 氧混选中上浮的氧化铜矿物在铜钼分离阶段受到 N a 2 S 的抑制，效果较为理想，且使用螯合捕收剂 B 1 3 5 不影响后续使用N a 2 S 分选铜和钼。 2 ．7 闭路试验 为进一步考察中矿返回对选别指标、药剂用 量、精矿质量的影响，并检查和验证本研究浮选工 艺流程的可靠性，确定能达到的选别指标，进行了 浮选闭路试验。试验流程如图3 所示，试验结果见 表7 。从试验结果可看出，对西藏某含钼混合铜矿 采用本研究的硫氧混合浮选，即铜钼混合浮选一精 矿抑铜浮钼工艺流程，可得到铜品位2 0 ．4 5 ％、回 产品名称产率铜 位钼品位铜回收率钼回收率 铜精矿 2 ．2 5 42 0 ．4 5 00 ．0 2 47 9 ．0 2 2 ．7 l 钼精矿0 ．0 3 6O ．6 4 04 8 ．6 0 00 ．0 48 7 ．5 2 尾矿9 7 ．7 1 00 ．1 2 5O ．0 0 22 0 ．9 49 ．7 7 原矿 1 0 0 ．0 0 0 ．5 8 3O ．0 2 01 0 0 ．O1 0 0 ．O 收率7 9 ．0 2 ％的铜精矿，钼品位4 8 ．6 0 ％、回收率 8 7 ．5 2 ％的钼精矿。闭路试验结果进一步表明，本研究 的浮选工艺流程和工艺条件可靠，选别指标较好。 3结语 1 西藏某含钼混合铜矿中氧化铜的可泽眭差， 针对回收氧化铜进行试验研究，在铜粗选作业中添 加氧化铜活化剂N a 2 S 以及螯合捕收剂B 一1 3 5 ，增 强了氧化铜矿物的可浮性，研究的硫氧混合浮选工 艺使铜的粗扫选回收率从7 7 ％提高至8 0 ％，获得比 较理想的选矿指标。 2 针对低品位含钼混合铜矿，使用螯合剂B 一 1 3 5 与丁基黄药捕收氧化矿和硫化矿，即采用硫氧 混选工艺可以简化选矿工艺流程，减少药剂用 量，从而降低生产成本。本试验研究达到了预期的 目的。 参考文献 [ 1 ] 龚明光．泡沫浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 0 7 1 3 7 一1 3 9 ． [ 2 ] 李兵容，赵华伦，邱允武，等．西藏某铜钼矿浮选1 艺研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 叭O 3 5 8 ，4 ． [ 3 ] 陈剑锋，雷满奇．某低品位钼铜矿石选矿试验研究[ J ] ． 湖南有色金属，2 0 1 0 ，2 6 5 4 7 ． [ 4 ] 邱允武．西藏桑日混合铜矿石选矿试验研究及工业应用 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 5 6 6 9 ，1 4 ． [ 5 ] 谭欣，宋磊．西藏某氧化铜矿石选矿试验研究[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ，2 0 0 6 6 1 5 ． [ 6 ] 王雅静，田锋．提高某低品位难选铜钼矿铜钼粗选回 收率的试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 3 1 2 一1 5 ． [ 7 ] 薛丽华，童雄．思茅某氧化铜矿选别试验研究[ J ] ．有 色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 5 1 7 1 9 ． 万方数据 2 0 1 1 年第4 期余成等西藏某含钼混合铜矿硫氧混选工艺试验研究 1 5 原矿 药剂用量单位虮 钼精矿 图3 闭路试验流程 F i g ． 3F l o w s h e e to fc l o s e d c i r c u i tt e s t 万方数据