多金属复杂铜矿铜锌硫分离浮选试验研究.pdf

2 0 0 8 年第 1 期 有色 金属 选矿部分 1 多金属复杂铜矿铜锌硫分离浮选试验研究 袁明华，普仓凤 玉溪晨兴矿冶科技开发有限公司，云南 玉溪 6 5 3 1 0 0 摘 要 针对某复杂铜锌硫化矿石的综合回收开展分离浮选试验研究 ， 试验研究结果表明采用优先浮选流程， 选用硫化钠、硫酸锌和亚硫酸钠合理组合抑锌 选铜 ，最后从铜尾矿 中选锌 ，实现了铜锌分离 ，获得 了铜 回收率 7 3 ． 1 8 ％、 铜精矿 品位 2 2 ．2 1 ％，锌回收率 6 7 ． 5 5 ％、锌精矿 品位 4 3 ． 2 0 ％的好指标 。 关键词 复杂铜锌硫化矿石； 优先浮选；组合抑制剂；铜锌分离 中图分类号 T D 9 5 2 ． 1 T D 9 5 2 ． 3 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 9 4 9 2 2 o 0 8 O 1 0 0 0 1 - 0 3 目前多金属复杂铜锌硫化矿的分离仍是选矿领 域中的一个难题。多年来 国内外选矿工作者对铜锌 分离进行 了大量的研究工作 ，取得了一些新的研究 成果 ，但对一些嵌布关系复杂 、难选的铜锌硫化矿 石 ，已有的成熟选矿工艺难以达到分离的目的。铜 锌分离较为困难的主要原因是 1 有用矿物互相 致密共生，嵌布粒度细，需要细磨才能使矿物达到 单体解离，但细磨会产生过粉碎，而使浮选过程恶 化； 2 硫化矿物间可浮选交错重叠； 3 闪锌矿易 被铜 离子活化 。金银矿物 富集 到铜精矿 中加 以回 收。本次试验研究的矿样采 自思茅大平掌铜矿 ，是 结构较为复杂、难选的细脉浸染状矿石 ，其中金属 矿物在矿石中大于 8 3 ％，脉石矿物小 于 1 7 ％。矿 石性质复杂，属较难分离的高硫铜锌银 多金属硫化 矿。试验的目的是为生产提供合理的选别工艺流程 包括药剂制度和设计依据。 1 矿 石性 质 该矿属火山喷流细脉浸染状硫化物多金属矿床 ， 矿石中的主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、 方铅矿、白铁矿，主要金属矿物的共生关系密切，部 分呈细粒包裹状态存在。非金属矿物主要有石英、方 解石、绢云母 、重晶石等。伴生金银矿有银金矿、银 黝铜矿、辉银矿、自然银 ，银金矿为主要载金矿物。 原矿多元素分析结果 为 C u 6 A 0 1 ％， Z n 1 0 ． 1 7 ％， P b ff 7 2 ％，S 3 7 A 6 ％，A u 0 ． 7 6 g t ，A g 5 7 A 8 g t ，S i O 2 9 ． 7 9 ％，AI 2 0 3 2 A0 ％ ， F e 2 O3 4 2 ．6 2 ％， Mg O 2 ． 3 8 ％ ， C a O ff 8 4 ％。原矿铜、锌物相分析结果列于表 1 。 对此矿石 ，由于铜锌难以分离 ，所以生产中一直 收稿 日期 2 0 0 7 1 0 1 3 作者简介 袁明华 1 9 6 3 一 ， 男， 云南玉溪人， 高级工程师。 表 1 原矿铜、 锌物相分析结果 T a b l e 1 T h e a n a l y s i s r e s u l t o n t h e p h a s e o f c o p p e r a n d z i n c o f m n o f - mi n e o r e 相别 氧化铜次生铜 原生铜总铜氧化锌 硫化锌总锌 质量分数／ ％ 0 ． 0 8 0 0 ． 3 2 7 5 ．9 9 4 6 4 0 1 0 ．2 0 9 ． 9 7 1 0 ． 1 7 分布率， ％ 1 ． 2 5 5 ． 1 2 9 3 ．6 3 1 o 0 ． 0 1 ．9 7 9 8 ． 0 3 1 o 0 1 0 只能产出铜锌混合精矿， 严重影响企业经济效益。 2 试验 方案的确 定及 工艺条件试验 对于铜锌硫多金属硫化矿的浮选分离方案有优 先浮选 、混合浮选 、部分混合浮选 、等可浮浮选等 方案 _ I ] 。针对该矿样 ，用以上几种浮选方案进行 探索性试验，根据探索试验结果及原矿性质分析， 采用优先浮选流程较为适合本矿样。在优先浮选硫 化铜锌矿石时 ，一般采用抑锌浮铜的浮选方法 ，该 浮选法遇到的主要问题是闪锌矿易被铜离子活化而 与铜矿物一起进入泡沫产品中 ，因此选择对闪锌矿 具有选择性抑制作用的药剂 ，是进行选铜的关键 [ 2 ] 。 通过抑制剂对比试验 ，确定了硫化钠 、硫酸锌和亚 硫酸钠联合使用，对该矿石中的闪锌矿和黄铁矿抑 制效果较好 ，因此在进行直接优先浮选试验时 ，采 用硫化钠、硫酸锌和亚硫酸钠抑制闪锌矿、黄铁矿 优先选 出铜精矿 ，选铜尾矿在高氧化钙的条件下 ， 用硫酸铜做活化剂选锌 [ 3 J 。 试验工作在试验室中进行， 试验设备为 棒磨机 型 号 x MB _ _ 6 7型 2 0 0 x 2 4 0 ；粗 扫 选 浮 选 机 型 号 x F D 一3 L ； 精选浮选机型号 x F 【 - 一1 ． 5 L和 1 ． 0 L 。 2 ． 1 优先浮铜工艺条件试验流程 优先浮铜开路试验流程为两次粗选 、一次扫选 ， 维普资讯 2 有 色 金属 选矿部分 』 2 0 0 8 年第 1 期 浮选时间各为 6 mi n 。 2 ． 1 ． 1 磨矿细度对优先浮铜指标的影响 磨矿细度是浮选 分离重 要 的工艺条 件 ，合 理 的细度既要保证 目的矿物充分解 离 ，又要避免 过 粉碎；根据原矿有用矿物的嵌布特征 ，设计磨矿 细度一 7 4 1 x m的变量为 8 5 ％、9 0 ％、9 5 ％、9 8 ％。试 验结果以铜粗精矿品位和回收率及铜锌分离效果为 评价依据。 磨矿细度／ - 7 4 m％ 图 1 磨矿细度与回收率和精矿品位关 系 F i g ． 1 T h e r e l a t i o n b e t we e n l i b e r t i o n g r i n d a n d r e c o v e r y a n d c o n c e n t r a t e g r a d e o f c o p p e r 1 一 回收率 ；2 - 品位 试验结果表明，铜粗选回收率随着磨矿细度的 提高有上升的趋势，精矿品位基本相近。因原矿铜 矿物嵌布粒度细而不均，综合考虑磨矿细度一 7 4 1x m 占 9 8 ％为宜 。 2 ． 1 ． 2 石灰用量对优先浮铜指标的影响 本次试验采用硫化钠、 硫酸锌和亚硫酸钠联合抑 制锌和硫， 优先浮出铜精矿。由表 2 结果看出，当石 灰用量为 1 2 ． 0 k g ／ t 、p HI 1 左右时，铜锌 的回收率都 较高。由于锌的回收率较高， 未被抑制， 所用抑制剂 效果较差 ，针对锌的抑制 ，对不同组合的抑制剂进行 探索试验， 根据试验结果分析， 石灰、 硫化钠、 硫酸 锌、 亚硫酸钠组合药剂对锌的抑制效果较好，结合选 定的组合抑制剂进行了较为详细的试验研究。 表 2 石灰用量试验结果 T a b l e 2 T h e e x p e r i me n t a l r e s u l t o n t h e d o s a g e o f 1 i me 石灰用量， k g ． t q 产 品名称 钳 位 铜 率 锌 率 0 p H 4 5 铜粗精矿 8 ． 8 8 1 O ．o 4 5 5 ． 5 7 4 3 ． 8 9 3 ． 0 p H7 铜粗精矿 8 ．2 8 1 O ． 2 3 5 8 ． 1 9 4 9 ．0 o 8 ．0 p H8 9 铜粗精 矿 7 ． 1 8 1 0 ． 5 1 6 5 ． 9 3 6 1 ． 5 5 1 2 ． 0 p H1 1 铜粗精矿 9 ． 6 2 1 5 ． 0 8 8 9 ．4 7 9 3 ． 2 5 2 ． 1 ． 3 硫化钠 、硫酸锌 、亚硫酸钠用量对优先浮铜 指标的影响 由表 3可知 ，硫化钠用量少时，锌没有得到抑 制 ，用量大时铜锌都被抑制 ，适宜的用量为 6 ．5 k g ／ t ，在生产 中应及 时调整硫化钠用量 ，硫 化钠过 表 3 硫化钠用量试验结果 T a b l e 3 T h e e x p e r i me n t a l r e s u l t o n t h e d o s a g e o f Na 2 s 硫／t ／ k g t - 1 产品名称 铜品位 锌品位 铜回收率 锌回收率 0 铜粗精矿 1 0 ． 1 9 1 6 ．9 9 8 3 D 8 9 Z 9 2 5 ． 5 铜粗精矿 9 ．7 2 1 2 ．8 4 8 7 ．6 5 7 2 ．9 3 6 ． 5 铜粗精矿 1 0 ． 3 8 1 0 ． 1 1 8 6 ．7 1 5 0 ．5 7 7 ． 5钶 可 粗精矿 7 ． 5 4 8 ．0 8 7 4 甜4 8 2 3 多或过少都对浮选指标不利。 表 4 硫酸锌用量试验结果 T a b l e 4 T h e e x p e r i me n t a l r e s u l t o n t h e d o s a g e o f Z n S O 4 硫酸／ k g t 产品名称 铜品位 锌品位 铜回收率 锌回收率 1 ．5 铜粗精矿 9 ．6 1 1 6 A 2 8 1 ．4 7 8 8 ．6 6 2 ．5锕祖精矿8 ．9 6 9 ．6 4 8 5 ．3 3 5 5 5 3 3 ．0 铜粗精矿 1 0 3 8 9 ．4 9 8 6 2 1 5 0 5 7 3 ． 5 铜粗精矿8 ．6 0 1 2． 2 8 8 5 ． 1 5 7 5 ．7 4 从表 4结果分析，铜的回收率在硫酸锌用量为 3 ． 0 k g ／ t 时较高 ，此时的铜精矿含锌也相对较低。 表 5 亚硫酸钠用量试验结果 T a b l e 5 T h e e x p e r i me n ta l r e s u l t o n t h e d o s a g e o f N a 2 S O3 亚硫酸附 k g 罪 名称 铜品位 锌品位 铜回收率 锌回收率 0铜粗精矿 1 1 ．6 0 1 9 ．6 1 7 4 ．9 5 7 9 ．8 0 1 D铜粗精矿 1 0 ．0 7 1 2 ．1 2 9 3 ．1 0 7 z 6 5 2 ．0铜粗精矿 1 1 A1 9 25 8 2． 0 2 4 3 A 8 2 ．5铜相精矿 1 1 5 8 8 ．0 7 6 9 ． 3 8 3 1 ．8 4 从表 5结果分析 ，随着亚硫酸钠用量 的增加 ， 铜的回收率相对降低，精矿含锌也相对较低 ， 综合 分析铜的回收率在硫酸锌用量为 1 ．0 k g ／ t 时较高， 适宜的亚硫酸钠用量为 1 ． 0 k g ／ t 。 由以上试验表明，硫化钠 、硫酸锌和亚硫酸钠组 合抑制剂在适宜的条件下配合使用， 可有效抑制该铜 锌矿中的闪锌矿和黄铁矿。另外， 还进行了铜粗精矿 精选时的硫化钠、硫酸锌、亚硫酸钠用量试验， 精选 时加入适量的硫化钠、 硫酸锌和亚硫酸钠， 可以提高 铜精矿品位，有效地降低铜精矿中的杂质含量。 3 优 先选铜 闭路试验 以上试验表明，用石灰调整 p H值 ，使其达到 1 1 以上时，用硫化钠 、硫酸锌和亚硫酸钠组合抑 制剂在适宜的条件下配合使用，可有效抑制该铜锌 矿中的闪锌矿和黄铁矿，获得较好的铜粗精矿，基 本解决了铜锌分离的难题 。因此在条件试验的基础 上 ，进行 了优先选铜 的闭路试验 ，试 验结果见表 6 ，闭路试验流程见图 2 。 维普资讯 2 0 0 8 年第 1 期 袁明华等 多金属复杂铜矿铜锌硫分离浮选试验研究 。 3 表 6 优先选铜的闭路试验结果 T a b l e 6 T h e c l o s e d c i r c u i t e x p e r i me n t a l r e s u l t o n t h e p ref e ren t i a l fl o t a t i o n o f c o p p e r 4结果与讨论 1 原矿矿样铜、锌、硫含量较高，分别为铜 6 ． 4 0 1 ％、 锌 1 0 ． 1 7 ％、硫 3 7 ． 4 6 ％，主要金属矿物 的共生关系密切，部分呈细粒包裹状态存在 ，属 铜锌难分离的矿石 。 2 对本矿样开展 了多种方案的探 索试验 ，根 据探索试验结果对 比分析 ，采用优先浮选流程较为 可行；选用硫化钠、硫酸锌和亚硫酸钠组合抑制剂 在适宜的条件下配合使用，可有效抑制该铜锌矿中 的闪锌矿和黄铁矿，获得较好的铜粗精矿。 3 试验较好地实现了铜 、锌从矿石 中的分离 ， 获得了合格的铜精矿和锌精矿产品。 4 锌的选别药剂为硫酸铜、正丁基黄药；试 验流程为两次粗选、一次扫选、一次精选，精选加 入一定的石灰。 5 在试验 中发现对技术指标影响较大的药剂 种类为石灰和硫化钠。 原 矿 药剂用量单位 ge t 锌精矿 尾矿 图 2 闭路试验流程 F i g ．2 r h e c l o s e d c i r c u i t e x p e r i me n t al fl o ws h e e t 参考文献 [ 1 ] 胡熙庚． 有色金属硫化矿选矿E M] ． 北京 冶金工业出版 社 ， 1 9 8 7 ． [ 2 ] 刘文华，范先锋． 阿舍勒多金属矿石铜锌分离研究E J ] ． 有色金属 选矿部分， 1 9 9 8 5 l 一 5 ． [ 3 ] 于雪 ，马广清． 矽卡岩型复杂铜锌硫化矿石分离的浮 选研究E J ] ． 有色金属 选矿部分 ， 2 0 0 3 6 1 0 1 3 ． [ 4 ] 赫秀芬．硫化钠法分选铜锌硫化矿[ J ] ． 黑龙江冶金， 1 9 9 0 1 1 5 ． A EXPERI M ENTAL STUDY OF S EPARATI ON BETW EEN COPPER AND ZI NC BY FLOTATI ON OF COM PLI CATED SULPHI I E ORE BEARI NG COPPER AND ZI NC ／ Y U AN 尬 呦 ，PU Cn C h e n x i n g T e c h n o l o g y Mi n i n g a n d Me t a l l u r g y C o ．Lt d ． ， Y u x i Y u n n a n 6 5 3 1 O 0， C h i n a ABS TRACT A e x pe r i me n t a l s t u d y o f flo t a t i o n wa s p r o c e s s e d t o wa r d c o mp r e he n s i v e r e c o v e r y o f s o me k i n d o f c o mp l i c a t e d s ul ph i d e o r e b e a rin g c o p p e r a n d z i n c ．The r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t t h e s e p a r a t i o n b e t we e n c o p p e r a n d z i n c w a s a c t u ali z e d t h r o u g h w h i c h f i r s t s e l e c t i n g c o p p e r b y c o n t r o l l i n g z i n c t h r o u g h r a t i o n al c o mb i n a t i o n o f Na 2 S，Z n S O4 a n d Na 2 S O3 ，a t l a s t s e l e c t i n g z i n c f r o m c o p p e r t ml i n g u s i n g p r e f e r e n t i al fl o t a t i o n fl o ws h e e t ．I t wa s o b t a i n e d t h a t c o p p e r r e c o v e ry wa s 7 3 ． 1 8 ％ ，the g r a d e o f c o p p e r c o n c e n t r a t e wa s 2 2 ．21 ％ ，z i n c r e c o v e r y wa s 6 7 ． 5 5 ％ ，t h e g r a d e o f z i n c c o n c e n t r a t e wa s 4 3 ． 2 0 ％． Ke y wo r d sc o mp l i c a t e d s u l p h i d e o r e b e a r i n g c o p p e r a n d z i n c ；p r e f e r e n t i al fl o t a t i o n；i n h i b i t o r ；t h e s e p ara t i o n be t we e n c o p pe r a n d z i n c 维普资讯