硫精矿立磨再磨再选回收铜试验研究.pdf

第3 6 卷第1 期 2 0 1 6 年0 2 月 矿冶工程 M I N I N GA N D ～伍．T A L L U R G I C A LE N G ；I N E E R I N G V 0 1 ．3 6 №l F e b r u a r y2 0 1 6 硫精矿立磨再磨再选回收铜试验研究① 钟国建1 ，肖骁2 ，龙渊2 ，黄礼龙2 ，石立2 ，张国旺2 1 ．广东省大宝山矿业有限公司，广东韶关5 1 2 1 2 7 ；2 ．长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙4 1 0 0 1 2 摘要为提高大宝山铜矿铜回收率，针对硫精矿中铜品位低 0 ．3 l ％ 、嵌布关系复杂的特点，采用D Y - l 为铜捕收剂、石灰为黄铁 矿抑制剂、2 ’油为起泡剂，进行了硫精矿立磨再磨再选试验研究。在优化的工艺条件下，可获得可市售的铜精矿产品。开路试验铜 精矿平均产率1 ．0 7 ％、平均C u 品位1 3 ．1 9 ％、C u 回收率4 5 ．6 8 ％，硫精矿硫平均品位4 1 ．2 0 ％、硫回收率8 4 ．6 5 ％。由计算机模拟计算 得到闭路流程铜精矿回收率为6 7 ．2 8 ％，品位1 3 ．1 9 ％。 关键词铜精矿；硫精矿；再磨再选；立磨 中图分类号T D 9 2 3文献标识码Ad o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 6 ．0 1 ．0 1 3 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 6 0 卜0 0 5 2 - 0 4 R e c l a i m i n gC o p p e rM i n e r a l sf r o mS u l f u rC o n c e n t r a t e a f t e rR e g r o u n d 、耐t hV e r t i c a lM i l l Z H O N GG u o - j i a n1 ，X I A OX i a 0 2 ，L O N GY u a n 2 ，H U A N GL i ．1 0 n 9 2 ，S H IL i 2 ，Z H A N GG u o - w a n 9 2 1 ．G u a n g d o n gP r o v i n c eD a b a o s h a nM i n i n gC oL t d ，S h a o g u a n5 1212 7 ，G u a n g d o n g ，C h i n a ；2 ．C h a n g s h aR e s e a r c h I n s t i t u t eo f 胁n i n ga n dM e t a l l u r g yC oL t d ，C h a n g s h a4 1 0 0 1 2 ，H u n a n ，C h i n a A b s t r a c t A i m i n ga ti n c r e a s i n gt h ec o p p e rr e c o v e r yi nD a b a o s h a nC o p p e rM i n e ，t h ee x p e r i m e n t a ls t u d yW a sc a r r i e do u t t or e c o v e rc o p p e rf r o ms u l f u rc o n c e n t r a t e ．I nv i e wo ft h ec h a r a c t e r i s t i c ss u c ha sl o wc o p p e rg r a d e 0 ．31 ％ a n d c o m p l i c a t e dd i s s e m i n a t i o no fc o p p e rm i n e r si ns u l f u rc o n c e n t r a t e ，t h es u l f u rc o n c e n t r a t ew a sr e g r o u n dw i t hv e r t i c a lm i l l f o rf u r t h e rp r o c e s s i n g ，w i t hD Y 一1c h o s e na sc o p p e rc o l l e c t o r ，l i m ea sp y r i t ed e p r e s s a n ta n d2 。o i la sf r o t h e r ．Q u a l i f i e d c o p p e rc o n c e n t r a t eC a nb er e c l a i m e dt h e r e f r o mw i t ho p t i m i z e do p e r a t i o np a r a m e t e r s ．T h eo p e n - c i r c u i t t e s tp r o d u c e da c o p p e rc o n c e n t r a t ea p p r o a c h i n g a na v e r a g e1 3 ．1 9 ％C ug r a d ea t4 5 ．6 8 ％r e c o v e r yw i t ha na v e r a g ec o p p e ry i e l do f 1 ．0 7 ％，a sw e l la sas u l f u rc o n c e n t r a t eg r a d e do na v e r a g e4 1 ．2 0 ％s u l f u rw i t ht h ec o r r e s p o n d i n gr e c o v e r yo f8 4 ．6 5 ％．T h e c o m p u t e rs i m u l a t i o no fc l o s e d c i r c u i tF l o w s h e e tr e s u l t e di n6 7 ．2 8 ％C ur e c o v e r yi n t oac o p p e rc o n c e n t r a t eg r a d eo f1 3 ．1 9 ％． K e yw o r d s c o p p e rc o n c e n t r a t e ；s u l f u rc o n c e n t r a t e ；r e g r i n d i n ga n dr e s e p a r a t i o n ；v e r t i c a lm i l l 大宝山铜矿系复杂难选铜硫矿，采用二粗三精二 扫工艺回收其中的铜及一粗二扫工艺回收其中的硫， 年处理量3 8 万吨。近年来，由于原矿铜品位下降且铜 矿物嵌布粒度变细、与其它矿物的赋存状态变得更为 复杂，铜回收率降低至6 5 ％左右，大约1 5 ％的铜损失 于硫精矿中，严重影响了其经济指标。若能采取措施 将损失于硫精矿中的铜加以回收，既能提高铜总回收 率，又不影响主流程的运行，这不仅能带来经济效益， 同时也能提高资源利用效率。 该硫精矿为市售硫精矿，硫含量高于4 2 ％，属于 高硫难选铜矿石。要想从高硫铜精矿中回收铜，捕收 剂及抑制剂的选择非常关键。Z 一2 0 0 等硫氨酯类捕收 剂为近2 0 年出现的新药剂，具有选择性好、对黄铜矿 具有专属性等特点。D Y ．1 为Z ．2 0 0 的复配药剂，对黄 铜矿的选择性捕收效果比Z ．2 0 0 更好‘2 1 。而在黄铁 矿的抑制方面，石灰作为一种价廉、易得且具有较好抑 制效果的黄铁矿抑制剂，具有其它抑制剂不可比拟的 优势，采用石灰法进行铜硫分离时，矿浆p H 值或矿浆 中的游离C a O 含量能明显影响分离效果“ 。6J 。 本文采用D Y 一1 为黄铜矿捕收剂，石灰为黄铁矿 抑制剂，进行了从硫精矿中浮铜的试验研究，获得了较 理想的选矿指标。 1 矿样性质及试验方法 1 ．1 矿样性质 试样多元素及物相分析结果见表1 ～2 。 ①收稿日期2 0 1 5 - 0 8 - 1 6 作者简介钟国建 1 9 6 9 一 ，男，广东乳源人，高级工程师，双学士，主要从事工艺流程数学模型研究及铜硫钨分选技术工作。 万方数据 第1 期 钟国建等硫精矿立磨再磨再选回收铜试验研究 表l矿样的化学多元素成分分析结果 质量分数 ／％ 1 单位为g ／t 。 表2 试验矿样铜化学物相分析结果 由表1 可知，矿样中C u 品位很低，只有0 ．3 1 ％，而S 含量则高达4 2 ％，因此，在浮选过程中抑硫非常关键。 试样中主要矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、石英、石膏 等，黄铜矿、黄铁矿为最主要的有用矿物。由表2 可 知，铜矿物主要以原生硫化铜形式存在，占7 5 ．8 6 ％，但 次生氧化铜也占到了2 2 ．4 1 ％，这会影响铜的回收。 表3 为试样粒度组成及铜分布情况。由表3 可 知，C u 主要分布于较粗粒级中，其中 0 ．2m m 粒级中 铜品位最高，为0 ．7 9 ％，占所有铜的3 2 ．3 2 ％。 表3 试样粒度分布及C u 、S 矿物分布 表4 为黄铜矿解离度分析结果。铜矿物总体解离 度偏低，只有5 4 ．3 1 ％，其中铜分布率最高的 0 ．0 7 4m m 粒级中，黄铜矿解离度只有4 4 ．8 8 ％，而其铜分布率高 达6 5 ．9 7 ％，因此必须再磨提高其解离度，才能有效回 收其中的铜。 表4 黄铜矿解离度 0 ．0 7 44 6 ．9 l0 ．4 56 5 ．9 74 4 ．镐l0 ．3 61 7 ．7 71 2 ．1 81 4 ．8 1 - 0 ．0 ．0 0 7 盯4 2 l ‘6 70 ．1 49 ．4 84 9 ．4 97 ．5 4 1 2 ．1 58 ．9 22 1 ．9 0 0 ．0 3 73 1 ．4 20 ．2 52 4 ．5 5 8 1 ．5 12 ．6 26 ．0 34 ．9 84 ．8 6 合计 1 0 0 ．0 00 ．3 21 0 0 ．0 05 4 ．3 18 ．1 9 1 4 ．3 61 0 ．1 01 3 ．0 4 因此，从矿样中回收铜的关键是提高黄铜矿的解 离度及浮选过程中抑硫。 1 ．2 试验方法 由原矿试样分析结果，大部分铜分布于较粗未解 离颗料中，因此主要考虑再磨再选从硫精矿中回收铜。 重点进行了再磨细度及捕收剂D Y - 1 、抑制剂石灰用量 等粗选条件试验，待粗精矿硫含量下降后即可根据现 场流程进行浮选流程试验，得到合格的铜精矿。 采用长沙矿冶研究院研制的J M 一1 2 0 2 L 、J M 一 1 8 0 9 L 型立式搅拌磨机进行再磨，采用长春探矿机械 厂生产的X F D 3 6 3 型0 ．5L 、3L 单槽浮选机进行浮选。 2 试验及结果分析 2 ．1 D Y 一1 用量试验 磨矿细度- 0 ．0 4 5m m 粒级占8 3 ．2 5 ％，C a O 用量 70 0 0 60 0 0g ／t ，2 ’油用量1 5g ／t 时，D Y ．1 用量试验结 果见图1 。由图1 可知，D Y I 用量为1 6g ／t 时，C u 品 位较高，且其回收率相差不大。 图1D Y - I 用量试验结果 2 ．2 C a O 添加地点及用量试验 C a O 添加地点 磨矿时添加及浮选调浆时添加 试验结果见表5 。由表5 可知，磨矿时添加C a O 的效 果不及浮选调浆时添加C a O 的效果。 表5C a O 添加地点及用■试验结果 万方数据 矿冶工程 第3 6 卷 磨矿细度- 0 ．0 4 5m l n 粒级占8 3 ．2 5 ％，D Y 一1 用量 1 6g ／t ，2 。油用量1 5g ／t 时，浮选调浆时添加C a O ，C a O 用量试验结果见图2 。由图2 可知，随着C a O 添加量 增加，粗精矿品位增加，回收率略有下降。为了保证精 矿品位，综合考虑品位及回收率结果，确定C a O 用量 2 0 0 0 0g ／t 。 图2C a O 用量试验结果 2 ．3 磨矿细度试验 D Y ．1 用量1 6g ／t ，C a O 用量2 00 0 0g ／t ，2 。油用量 1 5g ／t 时，磨矿细度试验结果见图3 。由图3 可知，随着 ⋯、 磨矿细度提高，铜粗精矿回收率增加，当磨矿细度达到 - 0 ．0 4 5n l l n 粒级占8 3 ．2 5 ％时，铜品位和回收率均达到最 高，随后随着磨矿细度增加，铜粗精矿品位、回收率均下 降，因此最佳磨矿细度为- 0 ．0 4 5m m 粒级占8 3 ．2 5 ％。 图3 不同磨矿细度试验结果 2 ．4 充气量试验 磨矿细度- 0 ．0 4 5m m 粒级占8 3 ．2 5 ％，D Y ．1 用量 1 6g ／t ，C a O 用量2 0 0 0 0g ／t ，2 ’油用量1 5g ／t 时，不同 充气量条件试验结果见图4 。充气量低有利于提高C u 回收率，但会影响黄铜矿的浮游速率，因此，充气量以 0 ．0 6M P a 为宜。 2 ．5 开路流程试验 参照大宝山铜矿的铜精选流程及药剂制度，采用 图5 所示条件和药剂制度进行了开路流程试验，结果 如表6 所示。 图4 充气量试验结果 中矿3铜精矿 图5 开路流程条件及药剂制度 表6 开路流程试验结果 在图5 所示流程条件及药剂制度下，得到的铜精 矿c u 品位1 3 ．1 9 ％、回收率4 5 ．6 8 ％；流程中尾矿即为 硫精矿，品位4 1 ．2 0 ％，回收率8 7 ．8 5 ％。 2 ．6 模拟闭路流程 当已知开路流程试验指标时，就可通过数学模型 求得闭路流程的预测指标。模拟计算结果准确度可以 满足浮选试验要求“ J 。 万方数据 第1 期 钟国建等硫精矿立磨再磨再选回收铜试验研究 闭路流程见图6 。 入选矿样 铜精矿 图6 模拟闭路流程 由于该流程有5 项分选作业，2 种最终产物，因而 该系统有7 个状态。已知开路试验时各分选作业的金 属作业分布率，根据进出平衡原理，构建如下7 阶方阵 ， 精选3 精选2 精选1 粗选 扫选 铜精矿 尾矿 初始状态 精选3 精选2 精选1 粗选扫选铜精矿尾矿 O0 ．0 7 7 10000 肋O 0 ．9 7 3 800 ．2 6 20000 00 ．蹦0 00 ．1 9 1 400 OO0 ．6 8 7 l00 ．3 1 2 90 0 0O0o ．1 6 3 6O00 ．8 3 6 4 00OOO10 OO00 0 0 1 00O1O0 0 用计算机进行迭代求解，使得 精矿 精矿 0 ．0 0 3 ％ 上接第5 1 页 2 从目前Z C L A 磁选机对钒钛磁铁矿、混合铁矿 和海滨砂矿预选情况来看，分选效果非常明显，机械运 行平稳，经济效益显著。 参考文献 [ i ] 张志荣，刘千帆．酒钢桦树沟红铁矿预选研究及应用[ J ] ．矿冶工 程，2 0 0 7 2 3 3 3 6 ． [ 2 ] 赵瑞敏，董恩海．贫磁铁矿细碎预选及磨选试验研究[ J ] ．有色金 属 选矿部分 ，2 0 0 8 1 2 6 2 7 ． [ 3 ] 林毅，予一公，罗秀建．一种处理大块矿石的磁预选设备[ J ] ． 最终仃。。 精矿 6 7 ．2 8 ％，即为精矿的闭路回收率。 3 结论 1 硫精矿中的黄铜矿单体解离度偏低，只有 5 4 ．3 1 ％，其中铜分布率最高的 0 ．0 7 4t o n i 粒级中，黄 铜矿解离度只有4 4 ．8 8 ％，而其铜分布率高达6 5 ．9 7 ％， 因此必须再磨提高其解离度，才能有效回收其中的铜。 2 该硫精矿硫含量高，铜氧化率高，铜铁矿物紧 密共生，铜嵌布粒度细，属典型难选铜矿石。采用选择 性好、捕收能力强的D Y ．1 作捕收剂，石灰作抑制剂， 较好地解决了黄铜矿和硫铁矿的分离问题。通过优化 粗选工艺条件，可获得可市售的铜精矿产品。开路试 验铜精矿平均产率1 ．0 7 ％、平均C u 品位1 3 ．1 9g , ／t 、C u 回收率4 5 ．6 8 ％，硫精矿硫平均品位4 1 ．2 ％、硫回收率 8 4 ．6 5 ％。由计算机模拟计算得到闭路流程铜精矿回 收率为6 7 ．2 8 ％，品位1 3 ．1 9 ％。 参考文献 [ 1 ]叶威．云南某多金属硫化矿铜铅分离的试验研究[ D ] ．长沙中 南大学资源b D - 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