某难选铜硫矿石选矿试验研究.pdf

第3 5 卷第6 期 2 0 1 5 年1 2 月 矿冶工程 M 叩哪N GA N D ～Ⅱ疆．A L L U R G I C A LE N G D 悝雹I U N G V 0 1 ．3 5p b 6 D e c e Ⅱl b e r2 0 1 5 某难选铜硫矿石选矿试验研究① 黄万抚，王群迎 江西理工大学研究生院，江西赣州3 4 1 0 0 0 摘要对某难选铜硫矿石进行了铜硫分离试验研究。原矿含铜0 ．5 8 6 ％、含硫1 1 ．2 2 ％，次生铜占0 ．1 7 1 ％，铜氧化率9 ．2 2 ％，采用优 先浮选流程，以石灰为黄铁矿抑制剂，丁基黄药和丁铵黑药 1 1 为铜矿物捕收剂，m 1 为调整剂，闭路试验获得了铜精矿c u 品位 2 0 ．5 5 ％、回收率8 5 ．9 2 ％，硫精矿s 品位3 7 ．1 3 ％、回收率9 1 ．6 9 ％的优良指标。 关键词浮选；铜硫分离；调整剂H T ；组合药剂 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 5 ．0 6 ．0 1 3 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 5 0 6 一0 0 5 4 0 3 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nB e n e 6 c i a t i o no fR e f r a c t o r yC o p p e r - S l l l f u rO r e H U A N GW a n f u ，W A N GQ u n y i n g G r Ⅱd 眦￡e ＆b o Z ， 口，增耐‰泐邢妨矿＆据，l c e ‰ 加f o g y ，能凡抗o Ⅱ3 4 1 0 0 0 ，胁，狰五，饥i M A b s t 髓c t L a b o r a t o r ys t u d yo nC u - Ss e p a r a t i o nf o rar e f } a c t o r yc o p p e 卜s u l f 击o r ew a sc a 耐e do u t ．T h er a wo r ec o n t a i n s 0 ．5 8 6 ％o fc o p p e ra n d1 1 ．2 2 ％o fs u l f 证，a n dt I I es e c o n d a r yc o p p e rt h e r e i na c c o u n t sf o r0 ．1 7 l ％w h i l et h eo x i d a t i o nr a t e o fc o p p e rm i n e m l sa t t a i n s9 ．2 2 ％．S e l e c t i v en o t a t i o n 印p r o a c hw a sa d o p t e dw i t hl i m ea s p y r i t ed e p r e s s a n t ， 锄m o n i u m d i b u t y ld i t h i o p h o s p h a t ea n db u t y lx a n t h a t e 1 1 a sc o m b i n e dc o l l e c t o rf 矗c o p p e r ，a n dH Ta st h er e g u l a t o r ．Ac o p p e r c o n c e n t r a t e 埘t hc o p p e rg m d ea n dr e c o v e r yo f2 0 ．5 5 ％a n d8 5 ．9 2 ％，r e s p e c t i v e l y ，a n das u l f 证c o n c e n t r a t ew i t hs u l f u r g r a d ea n dr e c o v e r yo f3 7 ．1 3 ％a n d9 1 ．6 9 ％r e s p e c t i v e l y ，c a nb ec 0 1 l e c t e di nt h ec l o s e d c i r c u i tt e s t ． K e yw o r d s n o t a t i o n ；C u Ss e p a r a t i o n ；r e g u l a t o rH T ；c o m b i n e dr e a g e n t 随着有色金属产业的发展，将硫化铜矿和硫化铁 矿及其它脉石矿物分开是浮选硫化铜矿的重点，因此 提高铜产品的质量、获得品位较高的精矿是铜浮选的 首要任务屯J 。我国铜资源贫、杂、氧、难，因此对铜资 源的选别技术一直在不断的发展。处理铜硫矿石的浮 选流程主要有优先浮选、混合浮选、等可浮、部分优先 浮选．混合浮选、快速浮选、分步优先浮选、部分混合浮 选、异步混合浮选等“ J 。某难选铜硫矿石泥化严重， 确定采用优化浮选流程，取得了较好的分选指标。 1 原矿性质 原矿化学成分分析结果见表1 ，铜物相分析结果 见表2 。 表1 原矿化学成分分析结果 质量分数 ／％ 1 单位为∥t 。 表2 铜物相分析结果 从表1 ～2 可以看出，该矿石可回收的金属元素有 铜、硫，伴生金属有金和银。原生铜矿物主要为黄铜矿， 其次为锑黝铜矿、砷黝铜矿；次生铜矿物主要为蓝辉铜 矿、铜蓝等；氧化铜矿主要为孔雀石和微量赤铜矿等，氧 化率为9 ．2 2 ％。硫主要以黄铁矿为主。非金属矿物主 要有方解石、白云石、白云母、黑云母、绿泥石等。 2 选矿试验研究 2 ．1 铜粗选条件试验 矿样由矿山负责采取并碎至一2m m ，经标准程序 ①收稿日期2 0 1 5 一0 6 一0 3 基金项目十二五国家科技支撑计划 2 0 1 2 B A B l 0 8 0 3 作者简介黄万抚 1 9 6 2 一 ，男，江西赣州人，博士，教授，博士研究生导师，主要从事资源综合利用及膜分离技术研究。 万方数据 第6 期黄万抚等某难选铜硫矿石选矿试验研究 进行制样，先缩分出l ／2 备样，然后用缩分器分出原矿 分析样，再进行混匀缩分出试验用样，每袋lk g 备用。 磨矿细度是决定浮选效果的关键，该矿样铜矿物嵌 布粒度较小，与硫化铁矿物结合紧密，所以先确定磨矿 细度，使铜矿物有效解离J 。根据探索试验，确定以石 灰作黄铁矿抑制剂“ J ，丁基黄药和丁铵黑药 1 1 作铜 矿物捕收剂M 吨J ，H T 作调整剂，2 。油作起泡剂。其中 调整剂H T 是江西理工大学自主研发的一种含C a 药 剂，它能有效提高铜矿物回收率。 采取单因素条件优化试验，获得最佳粗选工艺条 件为磨矿细度一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ．3 2 ％，石灰用量 1k g ／t ，H T 用量0 ．4k ∥t ，2 4 油用量4 0g ／t 。为了充分研 究混合用药对铜矿物浮选的影响，对丁基黄药和丁铵黑 药用量及配比分别进行了试验，结果表明，捕收剂总用 量1 0 0g ／t ，丁基黄药与丁铵黑药按1 1 配比时粗精矿 产率为9 ．0 5 ％，铜品位为5 ．8 6 ％，回收率为8 5 ．1 l ％；丁 基黄药与丁铵黑药按3 l 配比时粗精矿产率为1 4 ．4 5 ％， 铜品位为3 ．5 6 ％，回收率8 4 ．1 8 ％；丁基黄药与丁铵黑药 按1 3 配比时粗精矿产率为6 ．5 1 ％，铜品位为8 ．2 0 ％， 回收率8 7 ．8 6 ％。故确定捕收剂丁基黄药与丁铵黑药 按1 1 配比，捕收剂总用量1 0 0g ／t 。 粗选浮选时间试验表明，浮选时间达到2m i n 时 粗精矿产率为8 ．5 5 ％，c u 品位为4 ．8 4 ％，C u 回收率为 7 0 ．1 7 ％；浮选时间为5m i n 时粗精矿C u 回收率达到 8 8 ．0 4 ％，故确定浮选时间5m i n 。 2 ．2 开路工艺流程试验 在确定粗选条件后，进行了开路工艺流程试验研 究，工艺流程见图l ，经过一粗二精一扫浮选后，可获 得c u 精矿产率1 ．6 2 ％、c u 品位2 5 ．5 0 ％、c u 回收率 7 0 ．0 2 ％，硫精矿产率1 9 ．5 8 ％、S 品位4 7 ．4 6 ％、硫回收 率8 5 ．2 5 ％的优良指标。 药剂单位叭』璺芦I - 磨矿o ．0 ．0 7 4 栅占7 0 3 2 ％ 5 m i n } 石灰 l O ∞ z 血} 孺雾嚣 l m i n } 2 。油 帅 。曲| 石灰。iz m t n 艨瑟瑟 5 m i Ⅱ} 石灰l 咖。一T 丁铵黑药 2 5 5 m i Ⅱ} l Ⅱ 4 ∞lm I n } 2 。油2 0 中矿尾矿 铜精矿硫精矿 图1 开路试验工艺流程 2 ．3闭路工艺流程试验 由于试样含次生铜矿物，属于难选矿石，生产指标 一直不稳定。为探索解决生产中的问题，广泛开展了 闭路工艺流程试验。 2 ．3 ．1精选1 采用H T 调整剂闭路试验工艺流程见 图2 ，结果见表3 。可见，使用H T 调整剂进行精选，可 获得c u 精矿产率2 ．4 5 ％、c u 品位2 0 ．5 5 ％、c u 回收率 8 5 ．9 2 ％，硫精矿产率2 2 ．1 7 ％、S 品位3 7 ．1 3 ％、硫回收 率9 1 ．6 9 ％。 药剂单位鲈里￡ 磨矿O 地0 7 4 咖占加3 2 ％ s 痂斟石灰 l O ∞ z 血} 臻嚣 器 毒1 f 监黧蓊 痈础中尊卜 中矿l 中矿2 硫精矿 ● 中矿。 铜精矿 图2H T 调整剂闭路试验工艺流程 表3 闭路试验结果汇总 2 ．3 ．2 精选l 采用石灰调整剂 闭路试验工艺流程 见图3 ，结果见表3 。可见，精选使用石灰作调整剂，可 获得C u 精矿产率2 ．2 3 ％、C u 品位2 2 ．1 6 ％、C u 回收率 8 3 ．7 6 ％，硫精矿产率2 6 ．0 8 ％、s 品位3 8 ．2 4 ％、硫回收 率9 0 ．6 6 ％。 万方数据 5 6 矿冶工程 第3 5 卷 铜精矿 图3 石灰调整剂闭路试验工艺流程 2 ．3 ．3 粗选添加N a S 粗选添加N a 2 S3 0 0g ／t 进行闭 路试验，工艺流程见图4 ，结果见表3 。可见，粗选添加 N a S 后可获得铜精矿产率2 ．5 2 ％、铜品位1 9 ．3 8 ％、铜回 收率8 3 ．3 4 ％，硫精矿产率2 2 ．4 8 ％、硫品位4 4 ．5 6 ％、硫回 收率8 9 ．2 9 ％。 铜精矿 图4N a S 闭路试验工艺流程 2 。3 ，4 闭路试验结果讨论采用汉考克公式对上述 闭路试验结果分别进行计算和综合评价 E 汉 F y 占Ⅲ一7 0 p l 1 0 0 ％ 1 瓦甲占。。力理论最鬲凹收翠，s ．。。21 0 0 ％；y 为精矿严 率，％；7 。。。为理论最佳精矿产率，％‘9 I 。对于分级作 业，7 。，。 a ，a 为原矿品位，％。故式 1 可改写为 E 导1 0 0 ％ 2 1 0 0 一a 、‘⋯ 一7 使用H T 调整剂时 ‰祭1 0 0 ％ 8 3 ．9 6 ％ 色铜2 而丽1 0 0 ％ - 8 3 9 6 ％ ％鬻等等1 0 0 ％ 7 8 ．3 1 ％ 。硫一1 0 0 1 1 ．2 2 上u u L 阳，一’o ‘J 1 7 D 使用石灰调整剂时 ％黧1 0 0 ％ 8 2 ．0 l ％ E 铜2 而丽1 0 U ％ 。8 2 o l ％ ‰攀等等1 0 0 ％ 7 2 ．7 4 ％ D 硫一1 0 0 1 1 ．2 2 工u u ＼7 D ，一7 二‘7 叶7 D 粗选添加N a S 后 ‰鬻1 0 0 ％ 8 1 ．3 0 ％ E 铜2 而而1 0 0 ％ 2 8 1 3 0 ％ ％黑等竽1 0 0 ％ 7 5 ．2 5 ％ 。硫一1 0 0 1 1 ．2 2 ”u u ＼加，叫 纠7 。 比较计算结果可以看出，H T 作调整剂获得的铜和 硫综合效率较高．即H T 对该试样的分诜捕果轻捍。 3 结论 某难选铜硫矿石组成复杂，非金属矿物种类多，黄 铁矿为主要金属矿物，此外还有白铁矿；黄铜矿为主要 铜矿物，其次为蓝辉铜矿，铜蓝，微量赤铜矿。采用H T 作调整剂，可获得铜精矿产率2 ．4 5 ％、C u 品位2 0 ．5 5 ％、 回收率8 5 ．9 2 ％，硫精矿产率2 2 ．1 7 ％、s 品位3 7 ．1 3 ％、回 收率9 1 ．6 9 ％，达到了综合回收铜、硫的目的。 参考文献 [ 1 ]张忠辉，程玉刚，兰尧中．某铜铁矿选矿工艺研究[ J ] ．昆明冶金 高等专科学校学报，2 0 l l ，2 7 1 卜4 ． [ 2 ] 李崇德，孙传尧．铜硫浮选分离的研究进展[ J ] ．国外金属矿选 矿，2 0 0 0 8 2 7 ． [ 3 ]赵福刚．铜矿的选矿技术进展[ J ] ．铜业工程，2 0 0 6 4 1 3 1 8 ． [ 4 ]乐毅．复杂铜铅锌硫化矿中铜回收浮选研究[ J ] ．湖南有色金 属，2 0 “，2 7 3 l l 一1 4 ． [ 5 ] 黄忠宝，王森．提高某地铜铁矿石铜回收率试验研究[ J ] ．矿产 保护与利用，2 0 0 8 4 2 6 2 8 ． [ 6 ]艾光华，周源．低碱条件下某硫化铜矿石选矿工艺流程研究 [ J ] ．金属矿山，2 0 1 0 7 4 卜4 4 ． [ 7 ]李杰，钟宏，刘广义．硫化铜矿石浮选捕收剂的研究进展[ J ] ． 铜业工程，2 0 0 4 4 1 5 一1 8 ． [ 8 ]陈小丹．黄药在浮选领域的应用[ J ] ．广东化工，2 0 1 2 ，3 9 6 3 3 7 3 3 9 ． [ 9 ]许时．矿石可选性研究 第2 版 [ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 0 7 ． 万方数据