江西某铜铅混合精矿浮选分离试验研究.pdf

第3 5 卷第6 期 2 0 1 5 年1 2 月 矿冶工程 M 珊 r I N GA N Dh Ⅱ明艮U ．L U R G I C A LE N G Ⅱ唧R 矾G V 0 1 ．3 5 №6 D e c e m b e r2 0 1 5 江西某铜铅混合精矿浮选分离试验研究① 解志锋1 ，邱廷省1 ，尹艳芬2 ，邱仙辉1 1 ．江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州3 4 1 0 0 0 ；2 ．江西理工大学经济管理学院，江西赣州3 4 1 0 0 0 摘要对江西某铜铅混合精矿进行了浮选高效分离试验研究。铜铅混合精矿经活性炭脱药．再磨．铜铅分离工艺流程，在新型组 合抑制剂T P F c M c 、铜高效硫胺酯捕收剂L p - l ’作用下，获得了铜品位2 3 ．5 6 ％、铜作业回收率8 4 ．6 9 ％、含金0 ．9 5g ／t 、金回收率 9 3 ．1 2 ％、含银2 1 5 0g ／t 、银回收率6 2 ．1 3 ％的铜精矿，和含铅4 0 ．0 3 ％、铅回收率8 1 ．9 4 ％、含银2 8 0 0g ／t 、银回收率3 7 ．8 7 ％的铅精矿，铜 铅分离效果良好。 关键词浮选；铜铅混合精矿；新型组合抑制剂；T P F ；C M C ；铜铅分离 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 l I 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 叭5 0 6 0 0 4 6 0 3 F l o t a t i o nS e p a r a t i o no fC o p p e r - L e a dB l d kC o n c e n t r a t ef r o mJ i a n g x i X I EZ h i ．f e n 9 1 ，Q I UT i n g s h e n 9 1 ，Y I NY a n ．f e n 2 ，Q I UX i a n h u i 1 1 ．I s c 如o f 旷胍o M 胱 E 舢i r o n 脚n 础E n g i 袱r 嘶，胁彬i ‰讹倦盼Q 厂S c 据袱 ‰危加锄，G 凸砌o u3 4 1 0 0 0 ， 胁，舻i ，吼i 胍；2 ． D o Z 矿E c D 加巩扔 讹，M } g e 船m ，肋凡扣‰眺瑙蚵Q 厂 拓舭 死也册嘶，铂凡洳Ⅱ3 4 1 0 0 0 ， 朐，舻i ，吼i M A b s t 瑚吣t E x p e r i m e n t a ls t u d yt os e p 删t ee 伍c i e n t l yaC u - P b b u l kc o n c e n t m t ef 而mam i n e r a lp r o c e s s i n gp l a n ti nJ i a n g x i p r o V i n c ew a sc 厕e do u t ．T h ec o n c e n t r a t ew a sr e g m u n da f t e rd e r e a g e n tu s i n ga c t i v a t e dc a r b o n ．T h e n ，c 叩p e ra n dl e a d m i n e r a l sw e r es e p a m t e dw i l h1 1 P Fa n dC M Ca st h ec o m b i n e dd e p r e s s a n t ，a ne t h i o n i n ee s t e rL p ．1 a st l l ec o l l e c t o r ．A c o p p e rc o n c e n t m t ew i t hC ug r a d ea n do p e r a t i o nr e c o v e r yo f2 3 ．5 6 ％a n d8 4 ．6 9 ％，r e s p e c t i v e l y ，A uc o n t e n ta n dr e c o v e r y o fO ．9 5g ／ta n d9 3 ．1 2 ％，a n dA gc o n t e n ta n dr e c o v e r yo f21 5 0g ／ta n d6 2 ．1 3 ％，1 1 B s p e c t i v e l y ，c a nb ec o U e c t e d ，w h i l e al e a dc o n c e n t r a t ew 汕P bg r a d ea n dr e c o V e r yo f4 0 。0 3 ％a n d8 1 。9 4 ％，a I l dA gc o n t e n ta n dr e c o v e r y0 f28 0 0g ／ta n d 3 7 ．8 7 ％，r e s p e c t i v e l y ，c a nb er e c l a i m e d ． K e yw o r d _ s n o t a t i o n ；C u P bb u l kc o n c e n t r a t e ；n e wc o m b i n e dd e p r e s s a n t ；T P F ；C M C ；C u P bs e p a r a t i o n 由于铜矿物与铅矿物共生关系密切1 ，无论是实 验室试验还是在实际生产中，二者天然可浮性较接近， 且较易浮选，一般采用“铜铅混合浮选一铜铅分离”的工 艺流程可获得较好的选矿指标。4J 。 多年来，选矿学者一直致力于铜铅矿物领域的研 究，但铜、铅矿物具有易浮难分离的特性“ J ，它们的分 离效果与矿石性质、铜铅互含比、分离流程、药剂制度 等密切相关MJ 。本文针对该复杂铜铅混合精矿浮选 分离进行了详细地探索研究。铜铅混合精矿经“脱药一 混合精矿再磨．混合精矿分离”工艺原则流程，并结合 铜高效硫胺酯捕收剂L p 一1 4 主要成分为乙基一硫代与 二乙基硫代氨基甲酸异丙酯 和江西理工大学自主研 发的组合抑制剂1 1 P F 主要成分为重铬酸钾 C M C 羧甲基纤维素钠 ，确保了铜铅高效分离。 1 试样性质 对试样进行了化学多元素分析，结果如表1 所示。 从表1 可以看出，试样含铜1 9 ．4 9 ％、铅1 4 ．6 5 ％、银 23 4 0g ／t ，属铜铅混合精矿性质，具有良好的分离意义。 表1 试样化学多元素分析结果 质量分数 ／％ 1 单位为g ／t 。 对试样进行了铜、铅化学物相分析测试，结果见 ①收稿日期2 0 1 5 一0 6 1 3 基金项目国家自然科学基金项目 5 1 3 0 4 0 8 5 ；江西省自然科学基金项目 2 0 1 2 2 B A B 2 1 6 0 2 1 ；江西省科技支撑计划项目 2 0 1 2 1 B B G 7 0 0 0 5 ；江 西省教育厅科技计划项目 G J 儿3 4 0 0 作者简介解志锋 1 9 8 8 一 ，男，江西吉安人，硕士，主要研究方向为矿物加工工艺及理论。 万方数据 第6 期 解志锋等江西某铜铅混合精矿浮选分离试验研究 4 7 表2 。由表2 可知，铜、铅矿物氧化率较低，大多数为硫 化矿。 表2 矿物化学物相分析结果 铜物相含量／％分布率／％铅物相含量／％分布率／％ 原生硫化铜 1 1 ．4 85 8 ．9 0 硫化铅 1 2 ．5 78 5 ．8 0 次生硫化铜 7 ．5 03 8 ．4 8 碳酸铅 1 ．0 4 7 ．1 0 自由氧化铜 O ．3 l 1 ．5 9 硫酸铅 0 ．5 0 3 ．4 l 结合氧化铜 0 ．2 0I ．0 3 铅铁矾 0 ．5 43 ．6 9 合计 1 9 ．4 91 0 0 ．0 0 合计 1 4 ．6 51 0 0 ．0 0 该试样中金属矿物有黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、方 铅矿、铅钒、白铅矿、闪锌矿、黄铁矿、铁闪锌矿和磁黄 铁矿等。非金属矿物以石英为主，还有绿泥石、少许透 闪石、方解石等。其矿物组成见表3 。 表3 尾矿矿物组成含量 质量分数 ／％ 黄铜矿辉铜矿斑铜矿方铅矿铅钒白铅矿闪锌矿铁闪锌矿 2 铜铅混合精矿浮选分离工艺流程 经查阅相关信息资料以及实际生产过程中得知， 铜铅混合精矿浮选分离流程主要有抑铅浮铜和抑铜 浮铅川。本文确定对铜铅混合精矿采用“脱药一混合精 矿再磨一混合精矿分离”工艺流程，如图l 所示。 铜精矿铅精矿 图1 试验原则流程 3 结果及讨论 3 ．1 脱药剂种类试验 由于混合精矿表面吸附了各种浮选药剂，这在很 大程度上会影响混合精矿分离效果，因此必须对铜铅 混合精矿进行脱药处理，才能获得较理想的铜铅分离 指标。进行了脱药剂硫化钠和活性炭对比试验，结果 如图2 所示。从图2 可知，使用活性炭作脱药剂时，得 到的铜精矿铜品位为2 2 ．9 4 ％，回收率为8 8 ．0 4 ％。硫 化钠稍次之。所以选用活性炭作为脱药剂。 脱药剂种类 图2 混合精矿脱药剂种类试验结果 3 ．2 脱药剂用量试验 确定活性炭作为脱药剂，进行了活性炭用量试验， 结果如图3 所示。由试验结果可知，随着活性炭用量 加大，铜精矿铜品位和回收率呈上升趋势。当活性炭 用量为8 0 0g ／t 时，效果较好。所以确定适宜的活性炭 用量为8 0 0g ／t 。 活性炭用量／幢r 1 图3 活性炭用量试验结果 3 ．3 抑制剂种类试验 为使混合精矿中铜铅更好地分离，选择较好的抑 制剂是关键。所以进行了抑制剂种类筛选试验，结果 见图4 。从图4 可知，在所选的抑制剂及组合抑制剂 种类中，组合抑制剂T P F c M c 的抑制效果较好，此时 铜粗精矿含铅综合指标低，所以选择组合抑制剂r I P F c M c 为铅矿物抑制剂。 3 ．4 组合抑制剂用量试验 在确定组合抑制剂1 1 P F C M C 为铅矿物抑制剂的 前提下，进行了1 1 P F 用量试验，结果如图5 所示。由 图5 可以看出，随着1 1 P F 用量增大，铜综合指标上升。 确定适宜的1 1 P F 用量为35 0 0g ／t 。 万方数据 矿冶工程第3 5 卷 抑制剂种类 图4 抑制剂种类试验结果 T P F 用量／ g r 1 图5T P F 用置试验结果 在确定组合抑制剂中T P F 用量为35 0 0g ／t 条件 下，进行了C M C 用量试验，结果如图6 所示。从图6 可知，随着抑制剂c M c 用量加大，铜精矿综合指标均 呈增大趋势，且其中所含铅矿物随之降低。综合考虑， 选择C M C 用量为5 0 0 ∥t 较适宜。 图6C M C 用量试验结果 3 ．5 磨矿细度试验 为使铜铅混合精矿更高效地分离，对铜铅混合精 矿进行了磨矿细度条件试验，结果见图7 。从图7 可 知，随着铜铅混合精矿磨矿细度增加，铜精矿中铜品位 和回收率呈上升趋势。所以确定铜铅混合精矿磨矿细 度为一0 ．0 4 5m m 粒级占9 8 ％。 ．0 ．0 4 5m m 粒级含量／％ 图7 混合精矿磨矿细度条件试验结果 3 ．6 闭路试验 在条件试验的基础上进行了铜铅混合精矿浮选闭 路试验，试验流程见图8 ，结果见表4 。 铜精矿 图8 闭路试验流程 铅精矿 表4 闭路试验结果 产品产率 品位／％回收璋| ／％ 名称 ／％ C uP bA u l ’ A 9 1 c uP bA u A g 铜精矿6 1 22 3 ．5 6 4 ．1 3o ．鳄2l m 0 08 4 ．6 91 8 ．0 69 3 ．1 26 2 ．1 3 铅精矿3 1 ．踞 9 ．1 04 0 ．∞0 ．1 528 0 0 L 0 01 5 ．3 18 1 ．9 46 ．髓3 7 ．8 7 给矿1 0 0 ．0 0 1 8 ．9 51 5 ．5 7n 6 92 3 5 7 ．2 21 0 0 ．0 0l 眦0 01 0 c L 0 01 0 0 ．0 0 1 单位为g ／t 。 由闭路试验结果可知，铜铅混合精矿经脱药．磨 矿一铜铅分离工艺，可获得铜品位2 3 ．5 6 ％、铜作业回收 率8 4 ．6 9 ％、含金0 ．9 5 ∥t 、金回收率9 3 ．1 2 ％、含银21 5 0 g ／t 、银回收率6 2 ．1 3 ％的铜精矿和含铅4 0 ．0 3 ％、铅回收 率8 1 ．9 4 ％、含银28 0 0g ／t 、银回收率3 7 ．8 7 ％的铅精 矿，铜铅得到了高效分离。 4 结论 1 某铜铅混合精矿含铜1 9 ．4 9 ％、铅1 4 ．6 5 ％、银 下转第5 3 页 万方数据 第6 期石天宇等新型捕收剂A Y 对胶磷矿与石英表面特性影响研究 5 3 面的吸附所受影响较小，当混酸用量超过2 0 0m g ／L 时，A Y 吸附量开始降低，原因是添加混酸后矿浆酸性 较强，影响A Y 在石英表面的吸附，此结果与浮选结果 相一致；混酸对A Y 在胶磷矿表面吸附量影响较为明 显，平均吸附率为5 9 ．6 4 ％，低于未使用混酸时的吸附 率，因此确定混酸对胶磷矿起到了抑制作用。 3 结论 1 使用新型阳离子捕收剂A Y ，石英天然可浮性 优于胶磷矿。在p H 4 ～8 时，A Y 对石英捕收效果较 好，当A Y 用量为2 0 0m ∥L ，混酸用量为2 0 0m g ／L 时， 石英上浮率达到8 2 ．1 7 ％，胶磷矿上浮率为3 0 ．1 2 ％。 2 捕收剂A Y 可以改变胶磷矿和石英表面润湿 性，石英表面疏水性强于胶磷矿；添加混酸后，胶磷矿 表面疏水性变小。 3 石英和胶磷矿在矿浆中零电点较低，分别为 2 ．2 和3 ．5 ，石英表面电负性较高，易被阳离子捕收剂 吸附。添加捕收剂A Y 后，石英和胶磷矿表面电性正 移，当矿浆p H 9 后，石英和胶磷矿表面电性为负，不 利于捕收剂A Y 吸附。 4 由于石英表面电负性高，解离0 2 。极性强，易与 捕收剂A Y 中的含N 基团成键，A Y 在石英表面吸附量 较高，吸附率达到9 0 ％以上，A Y 在石英表面发生微弱 化学吸附及物理吸附；A Y 在胶磷矿表面主要发生物 理吸附，吸附率为7 0 ％左右，且混酸能抑制A Y 在其表 面的吸附，吸附率降低到5 9 ．6 4 ％。 参考文献 【1 ] 李维，高辉，罗英杰，等．国内外磷矿资源利用现状、趋势分析 及对策建议[ J ] ．中国矿业，2 0 1 5 6 6 一1 0 ． [ 2 ] 张苏江，夏浩东，唐文龙，等．中国磷矿资源现状分析及可持续发 展建议[ J ] ．中国矿业，2 0 1 4 s 2 8 一1 3 ． [ 3 ] 郝庆．中国磷矿资源开发利用现状及建议[ J ] ．科学，2 0 1 4 5 5 l 一5 5 ． [ 4 ]F 明gG ，J u nL 。s e l e c t i V e 靶p a m t i o n0 fs i l i c a 丘哪as d i c 咖s c 山a r e 伽sp h ∞p l l a t er o c k [ J ] ．M i n i n gs c i e n c e 衄d1 k h n o l o 盱 c h i n a ， 2 0 1 1 ，2 l 1 1 3 5 一1 3 9 ． [ 5 ] 寇珏，孙体昌，T a oD ，等．胺类捕收剂在磷矿脉石石英反浮选 中的应用及机理[ J ] ．化工矿物与加工，2 0 1 0 5 1 2 1 6 ． [ 6 ] 蒋祥飞，李军，金央，等．硅质磷矿的物化性质和浮选脱硅分 离研究[ J ] ．化工矿物与加工，2 0 1 4 4 卜5 ． [ 7 ] s a l l o oH ，R a t I lss ，J e MsK ，e ta 1 ． J i q u a t - 3 3 6a san o v e lc o u e c t o r f o rq I l 吡Ⅱ0 t a “蚰[ J ] ．A d v 锄c e dP o w d e r1 k h n o l o 盱，2 0 1 5 ，2 6 2 5 1 l 一5 1 8 ． [ 8 ] z h 如gP ，Y uY ，B o g a nM ．c h a l l e n 画n g 七I l e “c 阳g o ”d o u b l en o a t p r ∞e s s Ⅱ．A m i n e - f a t t y 卸i d Ⅱ0 “岫o no fs i l i c e 伽sp h o s p | l a t e s [ J ] ．M i n e m I sE n 百n e e d n g ，1 9 9 7 ，I O 9 9 8 3 9 9 4 ． [ 9 ]L u oB ，z h uY ，s u nc ，e ta 1 ．F 1 0 L a t i o n 趴da d ∞r p “仰o f an e wc o u e c t 叫n ，B r o 删e c 蚰o i c ∽i do nq I l a n zs I I r f k e [ J ] ．M j n e r a l sE n g i n e e r _ i n g ，2 0 1 5 ，7 7 8 6 9 2 ． [ 1 0 ] 黄小芬，张覃．胶磷矿晶体结构研究[ J ] ．矿物学报，2 0 1 l 3 5 6 6 5 7 0 ． [ 1 1 ]刘长淼，曹学锋，陈臣，等．十二叔胺系列捕收剂对石英的浮选 性能研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 9 3 3 7 3 9 ． [ 1 2 ] 陈琳璋．石英与长石的浮选分离研究[ D ] ．株洲湖南工业大学 包装与材料工程学院，2 0 1 4 ． [ 1 3 ]肖坤明．胶磷矿与白云石及石英的浮选分离[ D ] ．赣州江西理 工大学资源与环境工程学院，2 0 1 2 ． 上接第4 8 页 23 4 0g ／t ，其中铜、铅矿物氧化率较低，大多数为硫化 矿。其中金属矿物有黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、方铅矿、 铅钒、白铅矿、闪锌矿、黄铁矿、铁闪锌矿和磁黄铁矿等； 非金属矿物以石英为主，还有绿泥石、少许透闪石、方解 石等。该铜铅混合精矿经“脱药．磨矿一铜铅分离”工 艺，可获得铜品位2 3 ．5 6 ％、铜作业回收率8 4 ．6 9 ％、含金 0 ．9 5g ／t 、金回收率9 3 ．1 2 ％、含银21 5 0g ／t 、银回收率 6 2 ．1 3 ％的铜精矿和含铅4 0 ．0 3 ％、铅回收率8 1 ．9 4 ％、含 银28 0 0g ／t 、回收率为3 7 ．8 7 ％的铅精矿，铜铅得到了 高效分离。 2 新型组合抑制剂T P F C M C 能使铜、铅矿物高 效分离，并且能保证铜铅精矿内伴生银矿物得以良好 回收，显著提高了矿山企业的经济效益。 参考文献 [ 1 ]骆任，韦华祖，魏党生，等．四川某铜铅混合精矿铜铅浮选分离 试验研究[ J ] ．湖南有色金属，2 0 1 3 ，2 9 1 1 0 一1 3 ． [ 2 ]卜勇杰，刘润清，孙伟，等．新型组合抑制剂在低品位铜铅硫化 矿浮选分离中的应用[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 3 5 5 0 一5 2 ． [ 3 ] 彭志兵，刘三军，覃文庆，等．黑龙江铁力铜铅锌硫化矿铜铅浮选 分离试验研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 3 3 5 3 5 7 。 [ 4 ] 米丽平，孙春宝，李青，等．用组合抑制剂实现铜铅高效分离的 试验研究[ J ] ．金属矿山，2 0 0 9 8 5 3 5 5 ． [ 5 ] 叶峰宏，刘全军，邓荣东，等．铜铅混合精矿的分离试验研究[ J ] ． 矿冶，2 0 1 2 ，2 l 4 4 6 4 9 ． [ 6 ] 姜亚雄，谢海云，刘畅，等．铜铅硫化矿混合精矿浮选分离研究 现状[ J ] ．2 0 1 2 ，2 l 2 3 8 4 1 ． [ 7 ] 黄海露，马 晶，郭月琴．铜铅混合精矿高效分离试验研究[ J ] ． 中国钼业，2 0 1 4 ，3 8 3 1 3 一1 7 ． 万方数据