李茂強(qiáng)

(湖南辰州礦業(yè)股份有限責(zé)任公司,湖南沅陵 416907)

·采 選·

湖北某復(fù)雜多金屬銅硫鎢礦石綜合回收試驗(yàn)研究

李茂強(qiáng)

(湖南辰州礦業(yè)股份有限責(zé)任公司,湖南沅陵 416907)

針對(duì)湖北某多金屬銅硫鎢礦石特點(diǎn),通過系統(tǒng)的條件試驗(yàn)研究,確定了最佳分選工藝流程與工藝參數(shù)并進(jìn)行了小型浮選閉路試驗(yàn),分離出銅、硫、鎢三種精礦產(chǎn)品,選礦指標(biāo)良好,為在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)該礦石的綜合回收提供了依據(jù)。

多金屬共生礦;銅硫鎢;綜合回收

湖北某銅硫鎢礦有多年開采歷史,原礦含WO30.2%～0.25%,含Cu 0.12%～0.15%。礦區(qū)選礦廠采用銅硫混選-銅硫分離-白鎢常溫浮選的工藝生產(chǎn)出銅精礦、鎢精礦、硫精礦三種產(chǎn)品。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明選礦廠的生產(chǎn)指標(biāo)不理想:銅精礦品位10%～12%、回收率55%～62%,鎢精礦質(zhì)量45%～55%,回收率55%～60%,在冬季氣溫低下時(shí)選別指標(biāo)更差,使資源難以得到充分回收,制約著企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。為提高該礦區(qū)礦石的綜合利用率,突破企業(yè)發(fā)展瓶頸,針對(duì)礦石的實(shí)際性質(zhì),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐,在試驗(yàn)室進(jìn)行了一系列的探索試驗(yàn),獲得了良好的選別指標(biāo):銅精礦含 Cu 18.21%、回收率73.79%;鎢精礦含WO361.54%,回收率70.64%;硫精礦含S 38.74%、回收率85.35%。

1 礦石性質(zhì)

礦石中金屬礦物以黃鐵礦為主,次為磁鐵礦、赤鐵礦、白鎢礦、黃銅礦,少量輝鉍礦、磁黃鐵礦;非金屬礦物有方解石、石英、石榴石、螢石、綠簾石、透輝石、碳酸鹽礦物等。礦石的化學(xué)分析結(jié)果列于表1。

表1 試驗(yàn)礦樣化學(xué)分析結(jié)果 %

對(duì)礦石的巖礦鑒定表明,白鎢礦的嵌布粒度較細(xì),-0.074 mm粒度的占67%以上,不適合采用重選方法回收。黃銅礦多存于黃鐵礦邊部,主要呈散粒狀分布,較少與黃鐵礦毗連嵌生,主要呈星散狀嵌生于脈石礦物晶粒間,嵌部粒度不均勻與白鎢礦共生關(guān)系不密切,總體上屬細(xì)粒嵌布,多數(shù)在0.03～0.1 mm之間。黃鐵礦是礦石中的主要硫化礦物,呈細(xì)脈狀或散粒狀、浸染狀分布于礦石各處,總體上嵌布粒度較粗,一般為0.07～0.2 mm。

2 試驗(yàn)研究

2.1 浮選方案的選擇

根據(jù)礦石性質(zhì)與現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),含銅黃鐵礦的選別方案有兩種:(1)優(yōu)選浮選。一般是先浮銅,然后再浮硫。捕收劑用黃藥,或黃藥與黑藥混用;(2)混合浮選。一般在中性介質(zhì)(pH值7左右)中進(jìn)行銅硫混浮,然后銅硫分離。實(shí)現(xiàn)銅硫分離的方法有三種:石灰法、石灰+氰化物法、加溫法。其中石灰法是最常用的方法,其實(shí)質(zhì)是在石灰造成的強(qiáng)堿性介質(zhì)中抑制黃鐵礦[1]。白鎢礦是該礦石主要的目的礦物之一,白鎢礦浮選工藝通常有彼德洛夫法(即濃漿高溫法)和731氧化石蠟皂常溫浮選法[2]?？紤]到當(dāng)?shù)貧夂蛞蛩?以及多年生產(chǎn)指標(biāo)不太穩(wěn)定的現(xiàn)實(shí),采用彼德洛夫法減少氣溫對(duì)浮選過程的影響,以穩(wěn)定選別指標(biāo)。

由原礦性質(zhì)可知,原礦銅品位低而硫品位相對(duì)較高,為獲得高質(zhì)量白鎢礦,須在浮鎢前先浮出含硫礦物,以減少硫化礦對(duì)浮鎢作業(yè)的影響。采用混合浮選,在浮鎢前不對(duì)硫鐵礦進(jìn)行抑制,既可以保證硫化礦在浮鎢前上浮完全,同時(shí)也避免了優(yōu)先浮選對(duì)硫鐵礦的“重壓重拉”?；旌细∵x精礦只需對(duì)硫鐵礦進(jìn)行簡(jiǎn)單的抑制,即可分離出合格的銅精礦與硫精礦。因此試驗(yàn)確定的浮選方案為銅硫混選-銅硫分離-彼德洛夫法浮選白鎢的浮選工藝。

2.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

目的礦物單體解離是礦石進(jìn)行有效分選的先決條件,為此先考察磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響,試驗(yàn)流程與結(jié)果分別如圖1、圖2所示。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程

圖2 磨礦細(xì)度對(duì)浮選指標(biāo)的影響

磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著磨礦細(xì)度提高,粗精礦銅、鎢回收率逐漸提高。在磨礦細(xì)度達(dá)74%左右時(shí),粗精礦回收率達(dá)到最大值,兩種粗精礦的品位也與回收率曲線呈同步關(guān)系。此后再增加磨礦細(xì)度難以提高粗精礦回收率,粗精礦品位也呈下降趨勢(shì),說明礦石開始出現(xiàn)過磨而泥化現(xiàn)象,惡化浮選過程。因此,適宜的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占74%。

2.3 銅硫浮選條件試驗(yàn)

在固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占74%的條件下進(jìn)行銅硫浮選條件試驗(yàn),以考察藥劑種類與藥劑用量對(duì)銅硫浮選的影響。試驗(yàn)的工藝流程與藥劑制度按圖1所示流程獲得銅粗精礦后,添加石灰抑制硫鐵礦(pH值控制在10),以實(shí)現(xiàn)黃銅礦與硫鐵礦的浮選分離。試驗(yàn)進(jìn)行了丁銨黑藥、丁銨黑藥+黃藥、丁胺黑藥+黃藥+CSU作捕收劑的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果列于表2。

表2 不同捕收劑組合對(duì)銅硫浮選的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明,單一使用丁銨黑藥作為捕收劑時(shí),其捕收性能與選擇性明顯遜于使用混合藥劑,尾礦中金屬損失嚴(yán)重,硫化礦上浮不完全對(duì)白鎢浮選不利。采用混合藥劑制度,利用藥劑間的協(xié)同效應(yīng),能大大提高銅精礦的回收率。添加少量CSU替代部分丁銨黑藥,可使損失在硫精礦的銅金屬減少,進(jìn)而提高銅精礦的回收率,同時(shí)使銅精礦質(zhì)量有較大幅度提高,說明CSU是一種選擇性好、對(duì)黃銅礦捕收能力強(qiáng)的高效捕收劑。

2.4 白鎢浮選條件試驗(yàn)

按圖1流程工藝優(yōu)先浮出硫化礦物后,進(jìn)行白鎢浮選的條件試驗(yàn)以考察相關(guān)條件參數(shù)對(duì)選別指標(biāo)的影響。

2.4.1 pH條件試驗(yàn)

采用純堿作為pH調(diào)整劑,考察了pH值對(duì)白鎢浮選的影響,試驗(yàn)結(jié)果列于表3。

從表3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,隨著礦漿pH值的增大,白鎢粗精礦品位有所下降,回收率不斷上升,在pH值為9時(shí),白鎢粗精礦的回收率達(dá)到最高。此后再提高礦漿pH值將導(dǎo)致回收率下降。這可能是由于純堿用量過高,礦漿中存在過多CO32-離子,與油酸根陰離子產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附,引起精礦的回收率下降。因此選擇最佳的pH值為9。

表3 pH值對(duì)白鎢浮選的影響

2.4.2 水玻璃用量試驗(yàn)

固定礦漿pH=9,選用水玻璃作脈石礦物抑制劑,考察了水玻璃用量對(duì)白鎢浮選的影響,試驗(yàn)結(jié)果列于表4。

表4 水玻璃用量對(duì)白鎢浮選的影響

表4試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,隨著水玻璃用量增加,白鎢粗精礦品位提高,但回收率有所降低,綜合考慮確定水玻璃用量為1 600 g/t。

2.4.3 皂化油酸用量試驗(yàn)

固定礦漿pH值為9,水玻璃用量1 600 g/t,選用皂化油酸作白鎢礦捕收劑,考察了皂化油酸用量對(duì)白鎢浮選的影響,試驗(yàn)結(jié)果列于表5。

表5 皂化油酸用量對(duì)白鎢浮選的影響

表5試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著油酸用量的增大,白鎢粗精礦回收率不斷上升,品位有所下降,在油酸用量達(dá)150 g/t以上時(shí),精礦的回收率提高幅度不大。因此皂化油酸的用量控制在150～180 g/t之間為宜。

2.4.4 白鎢精選試驗(yàn)

對(duì)白鎢粗精礦進(jìn)行加工浮選是獲得高質(zhì)量白鎢精礦的重要途徑?？紤]到當(dāng)?shù)貧夂蛞蛩?采用彼德洛夫法減少氣溫對(duì)浮選過程的影響。參照同類礦山選礦廠生產(chǎn)實(shí)踐確定加溫浮選的工藝參數(shù):粗精礦解析濃度為50%,解析溫度為95℃,水玻璃模數(shù)為2.79,用量為70 kg/t(以白鎢粗精礦干量計(jì)),攪拌解析時(shí)間為1 h。白鎢精選試驗(yàn)結(jié)果列于表6。

表6 白鎢精選試驗(yàn)結(jié)果

表6試驗(yàn)結(jié)果表明,采用彼德洛夫法獲得了較好的選別指標(biāo),適合處理該礦區(qū)礦石,所選擇的工藝參數(shù)也較為合理。

2.5 閉路試驗(yàn)

根據(jù)前面的開路試驗(yàn)結(jié)果,優(yōu)化了影響浮選指標(biāo)的各種參數(shù),并進(jìn)行了小型閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程如圖3所示,試驗(yàn)結(jié)果列于表7。

表7 試驗(yàn)室小型閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

閉路試驗(yàn)結(jié)果表明,通過改進(jìn)浮選工藝流程與優(yōu)化工藝參數(shù),明顯提高了精礦產(chǎn)品的質(zhì)量與回收率,有效減少了尾礦中的金屬損失,提高了資源的綜合利用率。

3 結(jié) 論

1.該礦石屬于細(xì)粒嵌布復(fù)雜多金屬礦石,較適合采用浮選進(jìn)行綜合回收。為獲得高質(zhì)量白鎢礦,須在浮鎢前先浮出含硫礦物。

2.根據(jù)該礦石的實(shí)際性質(zhì),制定了銅硫混選-銅硫分離-彼德洛夫法浮選白鎢的工藝,并通過小型閉路試驗(yàn)驗(yàn)證,獲得了良好的選別指標(biāo)。

圖3 試驗(yàn)室小型閉路試驗(yàn)流程圖

3.該礦石適宜的磨礦粒度為-0.074 mm占74%,過磨會(huì)致使金屬損失于尾礦中。

4.銅硫混選時(shí)采用組合捕收劑藥劑制度獲得的選別指標(biāo)明顯優(yōu)于單一捕收劑藥劑制度,說明藥劑間存在利于浮選過程的協(xié)同效應(yīng)。

5.采用彼德洛夫法能有效減少氣溫對(duì)浮選過程的影響,穩(wěn)定浮選指標(biāo)。

[1] 胡為柏.浮選[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1986.

[2] 曾惠英.某白鎢礦浮選試驗(yàn)研究[J].江西有色金屬,2007,21 (2):19-21.

Research on Comprehensive Recovery of a Hubei Cu-S-WO3Polymetallic Ore

LI Mao-qiang
(Chenzhou Mining Group Co.,Ltd,Yuanling416907,China)

Systemic flotation tests were adopted according to the characteristics of a Hubei Cu-S-WO3polymetallic ore.The optimum separation processing flow and parameters were determined,subsequently miniature closing flotation test was undertaken.The separation index showed well,which provided foundation for comprehensive recovery of that complex ore in industry.

polymetallic ore;Cu-S-WO3;comprehensive recovery

TD952

A

1003-5540(2010)06-0001-04

李茂強(qiáng)(1965-),男,工程師,主要從事選礦技術(shù)管理工作。

2010-09-12