低品位铜矿选矿工艺研究.pdf

1 6 有 色 金,I t 选矿部分 2 0 0 8 年第 3 期 低品 穆 国 红 福建紫金矿冶设计研究院，福建 上杭 3 6 4 2 o o 摘 要 对某低品位铜矿石的选别工艺进行了试验研究。通过浮选条件试验，确定采用一段粗磨 细度_ 7 4 m含量 占5 1 ％ 丢尾、闪速浮铜、铜硫混浮再磨分选流程，得到了含铜品位 3 1 1 7 ％、铜回收率 9 3 ．5 3 ％、伴生金回收率 5 2 1 7 ％ 的铜精矿和含硫 4 3 ．2 ％、回收率 4 4 ． 3 1 ％的硫精矿 。结果表 明，此选别工艺可有效处理该低品位铜矿石。 关键词 低品位铜矿石；闪速浮选；铜硫分离 中图分类号T D 9 5 2 ． 1 ； T D 9 5 4 文献标识码A 文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 0 8 0 3 0 0 1 6 0 4 1 矿石性质 某矿为含砷、硫铜矿床，矿石类型为次生富集 硫化铜矿。金属矿物含量 占 5 ． 9 ％，主要有用金属矿 物为黄铁矿 、蓝辉铜 矿辉铜 矿 、铜蓝 、硫砷铜 矿块硫 砷铜 矿 以及 少量 至微 量 的硫铁 锡铜 矿 、 砷黝铜矿、黄铜矿 、斑铜矿 、蓝铜矿等。铜矿物 中蓝辉铜矿 占矿物总量的 0 ． 8 ％，硫砷铜矿及铜蓝占 0 ． 2 ％。黄铁矿是主要的硫矿物，占4 ． 9 ％。脉石矿物 主要是石英，含量占 5 3 ．8 ％，其次有 3 5 ．2 ％的明矾 石和地开石 ，以及 1 1 ％的黏土矿物等。原矿多元素 化学分析结果见表 1 。 表 1 原矿多元素化学分析结果 T a b l e 1 An a l y s i s r e s u l t o f mu l t i - e l e me n t o f mn _ o f _ mi n e o r e s ％ 坌 垒 璺 尘 兰 兰 质量分数0 1 6 0 ．5 8 0 ．0 1 0 ． 0 1 1 ． 6 4 0 ． 0 3 6 ．5 8 6 3 ．6 4 1 0 ．9 4 ． 2 2 由表 1 可见 ，矿石中主要有价组分为铜 、硫及 伴生有益组分金、银、铅、锌、锡等，有害元素为 砷。砷主要赋存在硫砷铜矿中。除铜 、硫外其余几 种元素含量均未达到可供综合评价的含量标准。原 矿含铜 0 ． 5 8 ％，属低 品位铜矿 。伴生 的少量金可富 集于铜精矿中，不必单独回收。 矿石中矿物以粗粒嵌布为主，其中主要铜矿物 的工艺粒 度 O ． 0 7 4 m m达 8 5 ％以上 。黄铁 矿粒 径 0 ． 0 1～0 ． 6 0 ra m，以 0 ． 0 8～ 0 ． 4 0 m m 居 多 ， 破 碎 至 一 2 m m时7 5 ％左右的黄铁矿已单体解离。原矿磨至 细度 一 7 4 m含量占6 O ％ ～ 7 0 ％时，各种金属矿物的 收稿 日期 2 0 0 8 - 0 1 2 1 作者简介 穆国红 1 9 6 8 一 ， 女 ， 甘肃 成县人 ， 工程 师。 单体解离度均在 8 5 ％以上； 但有部分铜矿物分布于 黄铁矿粒间、裂隙中与黄铁矿包含或连生 ，或呈星 散状分布在脉石矿物间 ，与脉石矿物连生。这部分 铜硫矿物关系复杂，粗磨条件下难以单体解离 ， 造成分离困难，因此考虑适当细磨或混合精矿再磨 后分离。 铜的物相分析结果见表 2 。 表 2 原矿 中铜化学物相分析结果 T a b l e 2 Ch e mi c a l p h a s e a n a l y s i s o f c o p p e r i n t h e o r e ％ 硫 化 铜 氧 化 铜 总 计 原生 次生 自由铜 结合铜 硫化铜氧化铜 ___。__-_。_____。-。______。_L _ __ _ ～ 。 _ 。’ 。 _ _ __ _ 。 _ _- _ _ __ _ _ _ __ 。 _ 。一。_ 。 - 。 __ _ _ _ __ _ _ 。 -。 _ - _ __ _ _ _ __ _ _ 一 含量占 全铜 含量 占 全铜 含量占 全铜 含量 占 全铜占全铜 占 全铜 0．0 2 3 ． 5 0 、 41 7 0．6 9 0 ． 1 1 1 8 ． 9 7 0 ． 04 6 ． 8 4 7 4． 1 9 2 5 ． 81 2 选别工艺流程的确 定 硫化铜作为铜的主要矿物，浮选是其主要的选 矿方法 [ 。根据矿石性质 ，本试验研究的主要 目的 是选铜，在铜精矿中伴生回收金，经济可行时综合 回收硫。其余有用组分的回收暂不考虑。由于原矿 中的主要铜矿物为蓝辉铜矿，可浮性很好 ， 且嵌布 粒度较粗，因此，通过探索试验结合矿石工艺矿物学 研究结果 ，确定采用一段粗磨后闪速浮选部分铜[ 2 ] 、 铜硫混选后再磨分选工艺，在铜矿物基本达到单体 解离条件下 ，闪速浮 出高品位易选铜矿物 ，减少铜 矿物在中矿循环中造成的损失；剩余较难浮的铜矿 物与黄铁矿混合浮选 ，经再磨使铜硫 充分解离后再 分选 。 维普资讯 2 0 0 8年第 3 期 穆国红 低品位铜矿选矿工艺研究 l 7 3 选矿试验 3 ． 1 一段粗磨丢尾 矿石中金属矿物嵌布粒度较粗，易于单体解离。 不同磨矿细度的试验结果见表 3 ，试验流程参见图 l 。结 果 表 明 ，磨 矿 粒度 在 一 7 4 m 含 量 占 5 0 ％ ～ 8 7 ％ 之间变化时，尾矿中铜的损失率都较低，且变 化不大；当原矿磨至 一 7 4 m含量占5 1 ％时，尾矿 中铜的品位为 0 ． 0 2 4 ％，损失率 只占 2 ．6 6 ％，完全可 以作为合格尾矿丢弃。因此，一段磨矿采用粗磨 细度 一 7 4 m含量 占5 l ％即可抛除尾矿。 表 3 磨矿细度试验结果 T a b l e 3 T h e t e s t r e s u l t s o f g r i n d i n g fi n e n e s s ％ 原矿 药剂用量单位 粗 精矿 尾 矿 图 l 铜粗选条件试验流程 F i g ．1 T h e p r o c e s s i n g fl o ws h e e t o f c o n d i t i o n t e s t f o r g r i n d i n g fin e n e s s 3 ． 2 闪速浮 出易浮高品位铜矿物 矿石中蓝辉铜矿为主要含铜矿物 ，占总铜含量 的 7 0 ％以上 ，此外还含有部分含砷铜矿物。一般来 说 ，蓝辉铜矿与硫砷铜矿可浮性好 ，易上浮 ，这部 分可浮性较好的矿物 只需添加少量选择性强的捕收 剂 [ ，在极短浮选时间内即可选出高质量的一步铜 精矿 。闪速浮选方 案与常规选铜方案相 比 见 表 4 ，所获铜精矿铜回收率相近，但铜品位较高。 3 3 浮选工艺条件 表 4 闪速浮选方案与常规选铜方案指标对 比 Ta b l e 4 Th e c o mp a r i s o n o f f a s t e r fl o t a t i o n i n d e x a n d g e n e r a l fl o t a t i o n i n d e x ％ 3 ． 3 ． 1 粗选适宜的 p H值 原矿 中含有大量黄铁矿 ，因此采用石灰作为矿 浆 p H值调整剂 ，同时在磨矿过程中添加石灰还可 以较好地抑制黄铁矿 。石灰用量的多少对浮铜指标 有较大影 响，不同石灰添加量对浮铜粗选试验的影 响如图 2 所示，试验流程参见图 l 。随石灰添加量 的增加 ，铜粗精矿品位及 回收率均逐渐增高 ，铜粗 精矿品位则先逐渐升高，至 1 5 0 0 g ／t 以后降低，选 择石灰适宜用量为 1 0 0 0 ～ 1 5 0 0 g ／ t 。 旃 回 罐 骚 0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 石灰用量／ i s t 图 2 石灰用量试验结果 F i g ．2 e r e s ul t s o f d o s a g e t e s t o f l i me 1 一 铜 品位 ；2 - 铜回收率 ；下 同 3 ． 3 ． 2 浮铜捕收剂种类及用量试验 闪速浮铜 ，铜矿物捕收剂的选择非常重要。本 试验考察了黄药 、Z _ 一 2 0 0 、乙硫氮 、s P 、黄药 ／ 丁 基铵黑药等铜捕收剂的选择性，进行了捕收剂的筛 选试验。试验结果见表5 ，试验流程参见图 1 。结果 表明，s P具有较好的浮选效果 ，其铜品位和回收率 均较高。随着其用量的增加 ，铜 回收率随之增加 ， 但品位亦随之下降。适宜的捕收剂用量为 1 0 g ／ t 左 右。s P捕收剂用量试验结果如图 3所示。 3 ． 3 ． 3 铜硫混合浮选捕收剂试验 铜硫混浮在弱碱性介质中进行。丁基黄药在弱 碱性介质中对黄铁矿有较强的捕收能力，作为铜硫 矿物 的捕收剂 ，考虑选用混合捕收剂 [ 4 ] 。试验条 件 将闪速浮铜后 的尾矿作为给矿 ，为抑制脉石矿 物的夹带上浮，捕收剂前添加适量的水玻璃，进行 不同比例混合捕收剂用量条件试验。铜硫混浮捕收 剂用量试验结果见表 6 。试验结果表明，丁基黄药 维普资讯 1 8 有色金属 选矿部分 2 0 0 8 年第 3 期 表 5 铜捕收剂选择试验结果 Ta b l e 5 The e x p e r i me n t r e s u l t s o f c o p p e r c o l l e c t o r k i n d ％ 蔷 豢 5 图 3 Fi g ．3 Th e l O l 5 2 O 2 5 3 O 捕 收剂 S P用量／ g - t 捕收剂 S P用量试验结果 r e s u l t s o f c o ll e c t o r s d o s a g e o f S P 与丁基铵黑药混用 ，其适宜比例为丁基铵黑药 丁 基黄药 l 2 。组合捕收剂适宜的用量 为丁基铵黑 药、丁基黄药分别为 1 5 、3 0 g ／ t 。 3 ． 3 ． 4 铜硫分离试验 石灰是铜硫分离中有效而廉价的抑制剂。由于 部分铜矿物与黄铁矿关系密切，粗磨条件下难以单 体解离 ，须通过再磨使金属矿物进一步解离 ，为铜 硫分离创造条件。同时再磨还可脱除矿物表面吸附 的残余药剂，出现新鲜的矿物表面，有利于 C a O对 黄铁矿的充分抑制，从而提高铜硫分离效果。试验 条件将铜硫混浮精矿作为给矿，进行再磨与不再 磨，及添加不同抑制剂等条件试验。铜硫分离试验 结果见表 7 。试验结果表明，对混合精矿进行再磨 并同时添加以石灰为主的抑制剂，铜粗精矿的品位 和回收率都有明显提高，硫粗精矿的回收率也有所 提高。由此可见，再磨可以明显改善铜硫分离效果。 表 6 铜硫混浮捕收剂用量试验结果 T a b l e 6 Th e e x p e rime n t r e s u l t s o f c o l l e c t o r d o s a g e o f b u l k fl o t a t i o n ％ 表 7 Ta b l e 铜硫分离试验结果 7 Th e e x p e rime n t r e s u l t s o f t h e s e p a r a t i o n o f c o p p e r a n d s u l p h u r ％ 试 验 条 件 产 品 名 称 铜 品 位 硫 品 位 篙 蔷 表 8 小型闭路试验结果 T a b l e 8 T h e r e s u l t s o f c l o s e d c i r c u i t t e s t ％ 维普资讯 2 0 0 8年第 3 期 穆国红 低品位铜矿选矿工艺研究 1 9 铜精矿 硫 精矿 尾矿 图 4 闭路试验工艺流程 F i g ．4 T h e fl o w s h e e t o f c l o s e d c i r c u i t t e s t 由表 7结果可知在磨机 中添加石灰 8 0 0 g ／ t和亚硫 酸钠 2 0 0 g ／ t 后铜硫分离指标略佳，综合考虑 ，选择铜 硫分离作业条件为再磨细度 一 7 4 p ． m 9 5 ％，同时在磨 机 中添加石灰 l O O O g ／ t 。 4结语 1 本试验研究紧密结合矿石特性，使用简单的 s P 一 石灰工艺，在低捕收剂用量情况下，采用粗磨 抛尾 、闪速浮铜、铜硫混浮再磨分选工艺 ，选别低 品位铜矿 ，获得 了良好的选矿指标。 2 在较粗磨矿细度下应用对铜选择性好的捕收 剂 s P ，闪速浮选出部分已单体解离 、 可浮性好的铜 矿物 ，减少铜矿物在 中矿循环造成 的损失 ，有利于 铜的回收。 3 本试验研究结果可作为经济开发该低品位铜 矿 的技术依据。 参考文献 [ 1 ]许时． 矿石可选性研究E M] ． 北京冶金工业出版社， 1 9 8 1 ， 41 42 ． ‘ [ 2 ]阮仁满． 分步优先浮选法处理低品位硫化铜矿E J ] ． 矿产综 合利用， 1 9 9 9 6 2 7 3 1 ． [ 3 ]胡熙庚 ， 黄和慰 ， 毛钜凡．浮选理论与工艺 [ M] ． 长沙 中南工业大学出版社， 1 9 9 1 ， 1 1 3 1 1 4 ． [ 4 ]林海清． 大茅山铜矿选矿流程试验研究 [ J ] ． 有色金属 选矿部分， 2 o o 1 2 1 4 1 7 ． S TUDY oN THE BENEFI CI AT1 0N TECHNoLoGY oF LoW GRADE S ULPHI DE CoPPER oRE M U Gu o h o n g Z ij i n De s ig n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e o f Mi n i n g a n d Me t a l l u r g y ， S h a n g h a n g F u j i a n 3 6 4 2 0 0 ，C h i n a ABSTRACT S t u d y o n a l o w g r a d e s u l p h i d e c o p p e r o r e wa s c a r r i e d o u t ． Th e p r o c e s s fl o w s h e e t f o r o r e fl o t a t i o n i s d e t e r mi n e d b a s e d o n t h e r e s u l t s o f c o n d i t i o n o f fl o t a t i o n t e s t ．u s i n g t h e fl o ws h e e t c o n s i s t s o f p r i ma r y g r i n d i n g f o l l o we d b y f a s t e r flo t a t i o n o f C u，Cu - S b u l k fl o t a t i o n f o l l o we d b y r e g i n d i n g a n d C u - S s e p a r a t i o n ，we h a s o b t a i n e d t h e c o p p e r c o n c e n t r a t e gra d e 3 1 ． 1 7 ％w i t h r e c o v e r y o f 9 3 ． 5 3 ％ ．a n d t h e s u l f u r c o n c e n tr a t e gra d e 4 3 ． 2 g ／ t w i t h r e c o v e ry o f 4 4 ． 3 1 ％．Th e r e s u l t s s h o w t h a t u s i n g t h i s b e n e fi c i a r y t e c h n o l o g y t o t r a t e the l o w gra d e c o p p e r o r e i s e ffe c t i o na 1 ． Ke y wo r d sa l o w gra d e c o p p e r o r e ； f a s t e r fl o t a t i o n ；Cu S s e p ara t i o n 维普资讯