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缅甸某氧化铜矿选矿工艺研究 ① 乔吉波1，2，3， 王少东1，2， 张 晶1，2， 简 胜1，2 （1.昆明冶金研究院，云南 昆明 650031； 2.云南省选冶新技术重点实验室，云南 昆明 650031； 3.昆明理工大学 国土资源学院，云南 昆明 650093） 摘 要 针对缅甸某氧化铜矿石特点，确定了硫氧混合浮选的原则工艺流程，在条件试验的基础上进行了小型闭路试验，最终可获 得 Cu 品位 23.55％、Ag 含量 1 919.20 g／ t、Cu 回收率 91.16％、Ag 回收率 93.08％的铜精矿，银主要富集于铜精矿中，有价元素铜和银 得到了很好地回收。 关键词 氧化铜矿； 硫化-黄药法； 混合浮选； 铜； 银 中图分类号 TD923文献标识码 Adoi10.3969／ j.issn.0253-6099.2018.03.017 文章编号 0253-6099（2018）03-0071-03 Beneficiation Technology for Copper Oxide Ore from Burma QIAO Ji-bo1，2，3， WANG Shao-dong1，2， ZHANG Jing1，2， JIAN Sheng1，2 （1.Kunming Metallurgy Research Institute， Kunming 650031， Yunnan， China； 2.Yunnan Key Laboratory for New Technology of Beneficiation and Metallurgy， Kunming 650031， Yunnan， China； 3.Faculty of Land Resource Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming 650093， Yunnan， China） Abstract Based on the properties of a copper oxide ore from Burma， a bulk flotation process for copper sulfide and copper oxide ores was determined. A small-scaled closed-circuit test was carried out following the condition tests.Finally， a copper concentrate with Cu grade and recovery of 23.55％ and 91.16％， Ag content and recovery of 1 919.20 g／ t and 93.08％， respectively， was obtained， showing valuable elements， Cu and Ag， were reclaimed effectively. Key words copper oxide ores； sulfidizing-xanthate ； bulk flotation process； copper； silver 金属铜有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和延展 性等物理化学特性，还可以与锡、锌、镍等金属化合成 具有不同特点的合金，因此在工业上大量应用于电气、 建筑、机械制造、交通等行业。 随着我国经济发展水平 不断提高，对铜矿资源的需求也越来越多，易选硫化铜 资源不断消耗，硫氧混合铜矿及氧化铜矿资源逐渐受到 人们的重视。 本文所研究的缅甸某氧化铜矿石属含有 少量硫化铜矿的氧化铜矿样，铜氧化率高达 89.44％，同 时矿石中 Ag 含量 136.3 g／ t，铜、银均具很高的回收价 值，针对该矿石进行了大量试验，找到了一种低成本回 收矿石中铜、银的合理选矿工艺。 1 原矿性质 缅甸某氧化铜矿原矿化学多元素分析结果见表 1， 铜物相分析见表 2。 由表 1～2 可知，矿石中主要可回收 的有价元素是铜和银。 矿石镜下观察、人工重砂分析及 X 衍射分析结果表明，矿石具星散浸染状及细脉状构 造，呈变余粉砂结构、变余粉砂泥质结构、不等粒它形粒 状结构、纤柱状-泥晶状-它形粒状结构、残余结构等。 矿 石中含有碳酸盐、氧化物、硫酸盐、硫化物、硅酸盐等 5 类共 13 种矿物，其中氧化物占矿石的 59.2％，硫酸盐占 矿石的30.6％，碳酸盐占矿石的 2.5％，硅酸盐占矿石的 7.2％，硫化物占矿石的 0.4％。 矿石中铜主要以氧化 物形式存在，氧化物中铜占总铜的 89.44％，同时也存 在于少量硫化物中，硫化物中铜占总铜的 10.56％，主 要以独立矿物的形式赋存于孔雀石、蓝铜矿、辉铜矿、 铜蓝及少量黄铜矿、硅孔雀石中。 表 1 原矿化学多元素分析结果（质量分数） ／ ％ CuAu1）Ag1）SAsBa 1.71＜0.1136.34.20＜0.130.72 SiO2FeAl2O3CaOMgO 56.612.022.460.110.16 1） 单位为 g／ t。 ①收稿日期 2017-12-10 作者简介 乔吉波（1979-），男，河南新野人，博士研究生，高级工程师，主要从事金属矿选矿工艺研究。 第 38 卷第 3 期 2018 年 06 月 矿矿 冶冶 工工 程程 MINING AND METALLURGICAL ENGINEERING Vol.38 №3 June 2018 万方数据 表 2 铜物相分析结果 相别含量／ ％分布率／ ％ 胆矾＜0.01- 游离氧化铜1.4383.85 结合氧化铜0.105.59 硫化物及其它0.1810.56 合计1.71100.00 2 选矿试验 2.1 流程选择 目前处理氧化铜矿最常用的选矿方法是浮选 法［1-2]，浮选法又包括直接浮选法及硫化黄药法。 此 外化学选矿法［3-4]用来处理浮选法难以回收利用的氧 化铜矿，但化学法存在环保要求高及成本高的普遍问 题。 根据矿石性质，本文拟采用浮选法中的硫化黄 药法。 矿石中除了含有大量氧化铜矿物外，还含有少量 硫化铜矿物，这类矿石既可采用先浮选硫化物后浮选 氧化物［5-6]的原则流程也可采用氧硫矿物混合浮 选［7-9]的原则工艺流程来处理。 在先选硫化物后选氧化物的探索性试验中，磨矿 细度为-0.074 mm 粒级占 80％，捕收剂丁基黄药在一 粗两扫中用量依次为 300 g／ t、150 g／ t、80 g／ t，探索性试 验结果见表 3。 从表 3 可以看出，扫选 1 及扫选 2 得到 的泡沫产品（中矿）铜品位高达 29.83％和 17.73％，超出 或接近粗选铜精矿品位，这表明矿石中的氧化铜矿物 比较易选，在没有活化剂活化的条件下，绝大部分铜矿 物就已浮起，粗扫选中铜综合回收率已高达84.06％， 因此可以采用氧硫矿物混合浮选的原则流程来处理该 矿石，使选矿工艺流程更简短，节约投资成本及选矿 成本。 表 3 探索性试验结果 产品 名称 产率／ ％Cu 品位／ ％Cu 回收率／ ％ 个别累计个别平均个别累计 铜精矿2.072.0718.6118.6122.5622.56 中矿 12.714.7829.8324.9747.3469.90 中矿 21.366.1417.7323.3614.1684.06 尾矿93.86100.000.291.7115.94100.00 原矿100.001.71100.00 2.2 硫化钠用量试验 在采用硫化黄药法处理氧化铜矿石时，添加适量 硫化钠可以使氧化铜矿物表面生成类似于硫化铜的硫 化膜进而提高氧化铜矿物的可浮性，所以硫化程度在 氧化铜硫化黄药法中起着关键作用。 在磨矿细度为-0.074 mm 粒级占 80％、一粗两扫 工艺流程，粗选作业中捕收剂丁基黄药及起泡剂 730A 用量分别为 600 g／ t 和 50 g／ t，扫选药剂用量（包括捕 收剂、起泡剂、硫化钠）均依次减半，进行硫化钠用量 试验，结果见图 1。 试验结果表明，当粗选中硫化钠用 量从 500 g／ t 增加到 3 000 g／ t 时，铜精矿铜含量先从 16.82％增加到 20.26％后逐渐降低到 18.49％，铜回收 率从 86.41％逐渐降低到 81.07％。 添加适量的硫化钠 有利于氧化铜矿物浮选，但当硫化钠过量时，对氧化铜 矿物的浮选起到抑制作用。 综合考虑，粗选硫化钠用 量宜选择 500～1 000 g／ t。 粗选硫化钠用量／g t-1 ■ ■ ■ ■ 25 20 15 10 100 90 80 70 500100020003000 铜品位／ 铜回收率／ ◆ ◆ ◆ ◆ 图 1 粗选硫化钠用量试验结果 2.3 捕收剂种类及用量试验 粗选硫化钠用量 500 g／ t，其他条件不变，进行了 捕收剂种类及用量试验，结果分别见图 2 及图 3。 结 果表明，采用丁基黄药作捕收剂时，随着丁基黄药用量 增加，所得铜精矿铜品位先增加后降低，铜综合回收率 （粗选＋扫选 1＋扫选 2）逐渐增加，当丁基黄药用量很 大时铜综合回收率仍继续增加；采用异戊基黄药作捕 收剂时，随着异戊基黄药用量增加，所得铜精矿铜品位 逐渐下降，铜综合回收率先明显增加后基本不再增加。 异戊基黄药的捕收能力明显高于丁基黄药，采用异戊 基黄药作捕收剂时，较少的用量即可达到试验终点。 因此宜选用异戊基黄药作捕收剂，粗选用量选择 500 g／ t。 粗选丁基黄药用量／g t-1 ■ ■ ■ ■ 30 25 20 15 10 100 90 80 70 200300600800 铜品位／ 铜回收率／ ◆ ◆ ◆ ◆ 图 2 粗选丁基黄药用量试验结果 27矿 冶 工 程第 38 卷 万方数据 粗选异戊基黄药用量／g t-1 ■ ■ ■ ■ 30 25 20 15 10 100 90 80 70 300400500700 铜品位／ 铜回收率／ ◆ ◆ ◆ ◆ 图 3 粗选异戊基黄药用量试验结果 2.4 精选硫化钠用量试验 采用异戊基黄药为捕收剂，粗选用量 500 g／ t，其 他条件不变，采用一粗两精流程，进行了精选硫化钠用 量试验，结果见图 4。 试验中精选 2 硫化钠用量为精 选 1 的 1／2。 从图 4 可以看出，随着精选硫化钠用量 增加，所得铜精矿铜品位虽然略有下降，但铜回收率却 大幅提高，这表明精选中添加少量硫化钠，可使氧化铜 表面硫化膜保持稳定，避免了铜掉槽现象发生，有利于 提高铜回收率，但硫化钠的加入也使矿浆变粘，不利于 精选提高铜精矿品位。 综合考虑，精选 1＋精选 2 作业 中硫化钠用量选择 200＋100 g／ t。 精选硫化钠用量／g t-1 ■ ■ ■ 35 30 25 20 15 10 100 90 80 70 60 0150300 铜品位／ 铜回收率／ ◆ ◆ ◆ 图 4 精选硫化钠用量试验结果 2.5 铵盐的强化硫化试验 有研究表明，在硫化黄药法浮选氧化铜矿的工艺 中，加入适量铵（胺）盐有强化硫化、改善选矿指标的 作用［10]。 本文考察了硫酸铵和乙二胺磷酸盐两种药 剂在矿石浮选过程中的强化硫化作用，结果表明，无论 是添加硫酸铵还是乙二胺磷酸盐，铜品位及回收率均 没有明显增加，其中铜回收率仅提高了 0.2％ ～0.3％， 因此添加铵盐对改善本试验选矿指标没有明显作用。 2.6 磨矿细度试验 在确定捕收剂种类及用量、硫化钠用量、流程结构 等条件的基础上，进行了磨矿细度试验，结果见图 5。 结果表明，随着-0.074mm 粒级含量从 50％逐渐提高 到 80％时，所得铜精矿铜品位逐渐降低，铜回收率先 明显增加后基本保持不变。 磨矿细度增加有利于提高 铜矿物单体解离度，进而提高铜回收率，但磨矿细度增 加会使得矿浆中次生矿泥大量增加，导致浮选所得精 矿品位明显降低。 因此磨矿细度宜选择-0.074 mm 粒 级占 70％～80％。 -0.074 mm粒级含量／ ■ ■ ■ ■ 30 25 20 15 10 100 90 80 70 60 50607080 铜品位／ 铜回收率／ ◆ ◆ ◆ ◆ 图 5 磨矿细度试验结果 2.7 闭路试验 在条件试验基础上，并对某些条件进行优化后进行 了小型闭路试验，试验流程见图 6，结果见表 4。 结果表 明，小型闭路试验可以得到 Cu 品位 23.55％、Ag 含量 1 919.20 g／ t、Cu 回收率 91.16％、Ag 回收率 93.08％的铜 精矿，银主要富集于铜精矿中，有价元素铜和银均得到 了很好地回收。 磨矿 原矿 精选 1 药剂单位g/t 硫化钠 异戊基黄药 730A 600 600 50 硫化钠 异戊基黄药 730A 300 300 20 硫化钠 异戊基黄药 730A 150 150 10 硫化钠 400 粗 选 精选 2 硫化钠 200 扫选 1 铜精矿尾矿 -0.074 mm占70 4 min 3 min 2 min 2 min 扫选 2 2 min 图 6 闭路试验流程 表 4 闭路试验结果 产品 名称 产率 ／ ％ 品位／ ％回收率／ ％ CuAg1）CuAg 铜精矿6.6323.551 919.2091.1693.08 尾矿93.370.1610.138.846.92 原矿100.001.71136.68100.00100.00 1） 单位为 g／ t。（下转第 78 页） 37第 3 期乔吉波等 缅甸某氧化铜矿选矿工艺研究 万方数据 左右）。 重钢西昌矿业公司选钛技术进步的几个阶段小结如表 4 所示。 表 4 重钢西昌矿业公司选钛流程和选钛指标小结 选钛流程 TiO2品位／ ％ 原矿钛精矿尾矿 钛回收率 ／ ％ 钛精矿产量 ／ （万吨年 -1 ） 选钛处理量 ／ （万吨年 -1 ） 螺旋溜槽-摇床重选-浮选12.547.6311.4910.650.2580 SLon 粗选-SLon 精选-浮选9.4247.546.7533.0712180 SLon 粗选-SLon 精选-浮选9.8547.006.7532.0033500 SLon 粗选-SLon 精选-SLon 扫选-浮选8.5147.034.6050.8745500 4 结 论 1） SLon 立环脉动高梯度磁选机具有磁场强度 高、选矿效率高、选矿成本低、适应面广、设备作业率 高、使用寿命长、易安装和检修工作量小的优点；通过 设备的持续创新和选矿流程改进，SLon 磁选机在多家 选矿企业获得了成功应用，显著提高了选矿效率。 2） SLon 磁选机在辽宁宝国铁矿应用于分选赤铁 矿、褐铁矿和菱铁矿的混合矿，成功实现了 0～3 mm 脉 石提前抛尾，降低了后续磨矿费用 30％左右，铁精矿 TFe 品位从 60％左右提高至 61％左右，铁回收率从 65％左右提高至 74％左右。 3） SLon 磁选机在重钢西昌矿业有限公司选钛流 程中的应用实践证明，经过 20 年持续的技术创新和改 进，在保证钛精矿 TiO2品位 47％以上的前提下，钛铁 矿（TiO2）选矿回收率由 10％左右提高至 50％左右。 参考文献 ［1] 熊大和. SLon-2000 立环脉动高梯度磁选机的研制［J]. 金属矿 山， 1995（6）32-34. ［2] 熊大和. SLon 磁选机分选氧化铁矿研究与应用新进展［J]. 矿冶 工程， 2008（6）141-144. ［3] 熊大和. SLon 磁选机提高选钛回收率的研究与应用［J]. 矿冶工 程， 2014（8）57-62. ［4] 袁国红. 重钢太和铁矿选钛流程技术改造［J]. 金属矿山， 2001 （6）39-40. 引用本文 张春浩，熊大和. 应用 SLon 立环脉动高梯度磁选机提高选矿 效率[J]. 矿冶工程， 2018，38（3）74-78. （上接第 73 页） 3 结 语 1） 矿石中含有碳酸盐、氧化物、硫酸盐、硫化物、 硅酸盐等 5 类共 13 种矿物。 矿石中的铜主要以氧化 物形式存在，同时也存在于少量硫化物中。 铜主要以 独立矿物的形式赋存于孔雀石、蓝铜矿、辉铜矿、铜蓝 及少量黄铜矿、硅孔雀石中。 2） 根据原矿性质，采用硫化物与氧化物同步混合 浮选的原则工艺流程，在原矿磨矿细度-0.074 mm 粒 级占 70％、一粗两扫两精的小型闭路试验可以获得铜 品位 23.55％，银含量 1 919.20 g／ t、铜回收率 91.16％、 银回收率 93.08％的铜精矿，银主要富集于铜精矿中， 有价元素铜和银得到了很好地回收。 3） 由于矿样中的铜矿物主要是氧化铜矿物，在磨 矿过程中会产生大量次生矿泥，而矿泥上浮会严重干 扰铜矿物的浮选，使得闭路试验虽然进行了两次精选 但最终所得铜精矿品位仍不是很高（开路试验粗精矿铜 品位已高达20.64％，最终铜精矿品位也仅23.55％）。 通 过流程结构优化、缩短精选时间可以得到更高品位的铜 精矿，但铜回收率有较大幅度的下降（降低 4％～5％）， 后续还可以通过优化药剂制度等措施进一步改善选矿 指标。 参考文献 ［1] 戈保梁，张文彬. 氧化铜矿选矿研究进展［J]. 云南冶金， 1994 （10）13-18. ［2] 邱廷省，郑锡联，冯金妮. 氧化铜矿石选矿技术研究进展［J]. 金属 矿山， 2011（12）82-86. ［3] 孙敬锋，廖 璐，李红立，等. 某氧化铜矿石的硫酸搅拌浸出试验研 究［J]. 湿法冶金， 2014（2）101-103. ［4] 马建业，刘云清，胡惠萍，等. 汤丹氧化铜矿石尾矿在氨水-碳酸铵溶 液中的浸出试验研究［J]. 湿法冶金， 2012（1）20-24. ［5] 王永峰，杜飞飞，尹明水. 内蒙古某铜矿选矿试验［J]. 矿产综合利 用， 2015（2）44-46. ［6] 丁 鹏，刘全军. 哈萨克斯坦某低品位高氧化率铜矿选矿试验研 究［J]. 有色金属（选矿部分）， 2014（1）9-12. ［7] 张旭东. 云南某铜矿浮选工艺研究［J]. 云南冶金， 2014（5）15- 18. ［8] 熊文良. 印尼某氧化铜矿选矿试验研究［J]. 金属矿山， 2011 （9）94-96. ［9] 廖 乾，程建国，李淮湘，等. 某含钴氧化铜矿选矿试验研究［J]. 矿冶工程， 2017（4）57-60. ［10] 蒋太国，方建军，毛莹博，等. 铵（胺）盐在氧化铜矿强化硫化浮 选中的应用进展［J]. 矿产保护与利用， 2015（3）65-70. 引用本文 乔吉波，王少东，张 晶，等. 缅甸某氧化铜矿选矿工艺研究[J]. 矿冶工程， 2018，38（3）71-73. 87矿 冶 工 程第 38 卷 万方数据