徐 彪,王鵬程
(西安建筑科技大學,陜西 西安 710055)
安徽某硫化礦是以硫為主,伴生銅、金、銀、鐵等多種金屬的大型礦山。該礦有價值的金屬分布極不均勻,嵌布粒度細,礦石結構、礦物組合以及嵌布關系十分復雜。為了更好的綜合利用礦產資源,使經濟效益和社會效益最大化,因此進行了系統(tǒng)的選冶試驗。
該礦以黃鐵礦為主,黃鐵礦占礦物總量的75%~90%,且嵌布粒度粗,一般大于0.1mm。黃銅礦主要有兩種分布方式:一種是分布在黃鐵礦重結晶的晶洞中;另一種是以細粒狀包裹在變膠黃鐵礦中,而包裹在變膠黃鐵礦中的細粒黃銅礦則難以解離,將影響銅的回收。金、銀嵌布粒度極細、分布廣,黃鐵礦中金銀含量高,使得金、銀難以與硫分離。該礦脈石礦物主要是石英、方解石、鐵白云石、伊利石等。所以,該礦石屬于難解離難選型富黃鐵礦貧黃銅礦的多金屬硫化物礦石[1]。
原礦化學多元素分析見表1,原礦銅物相、金物相、鐵物相分別見表2~表4。
該銅硫多金屬礦,原礦含銅0.45%、含硫35.40%,伴生礦物金1.3g/t、銀45g/t,是一高硫低銅的多金屬硫化礦。該類礦石選別關鍵問題是銅礦物與硫化鐵礦物的分離。選礦生產實踐中,均采用抑制硫化鐵礦物浮出銅礦物的方法。但硫化鐵礦物含量多少、礦物種類及其可浮性的好壞,直接影響浮選指標[2]。
該礦石中除有大量黃鐵礦外,也含有白鐵礦、磁黃鐵礦(Fe5S6~Fe15S16),它們的特點是容易氧化,在礦漿中氧化時,產生大量FeSO4,并消耗礦漿中氧,從而妨礙硫化銅礦物對捕收劑的吸附,浮選速度大大降低。為解決這些問題,采用特殊選礦方法,即在磨礦階段加入一定捕收劑,使捕收劑與礦物充分接觸,而且由于要抑制硫需要高堿度,捕收劑在高堿度下性能降低,在球磨階段加入捕收劑,可以使部分選擇性好的捕收劑在不高的堿性條件下得以作用,能得到較好的實驗結果[3-4]。試驗流程見圖1,試驗結果見表5。
表1 原礦化學多元素分析結果/%
表2 原礦銅物相分析結果
表3 原礦金物相分析結果
表4 原礦鐵物相分析結果
圖1 優(yōu)先浮選閉路試驗流程
表5浮選試驗結果
產品名稱產率品位/%產率/%CuSAg(g/t)Au(g/t)CuSAgAu銅精礦1.8020.3937.78108624.4483.411.9246.5933.85硫精礦64.970.06550.8528.091.079.5593.4743.5153.85尾礦33.230.0934.9112.490.487.044.619.9012.30原礦100.00.4435.3541.941.30100.0100.0100.0100.0
該原礦中含有一定的磁性鐵,浮選主要選出硫化物,磁性鐵大部分在尾礦中,為了充分利用國家寶貴礦產資源,增加經濟效益,故將尾礦中的磁性鐵進行回收。閉路尾礦采用一粗一精流程,粗選磁場強度98.66kA/m,一精磁場強度71.63kA/m,試驗流程見圖2,試驗結果見表6。
表6閉路尾礦弱磁選試驗結果
從試驗結果可以看出,浮選尾礦再經磁選,能得到合格鐵精礦。雖然磁選精礦產率較低,但產量大時對資源的綜合回收意義很大,也會產生可觀利益。
優(yōu)先浮選閉路試驗獲得含金硫精礦,硫品位50.85%、金品位1.07g/t、銀品位28.09g/t,其中金的分布率為53.85%,銀的分布率為43.51%。為了充分利用礦產資源,提高金的回收率,增加主產品銅、硫精礦附加值,選擇適宜的選冶流程回收硫精礦中微細粒包裹部分的金,是提高金回收率的技術關鍵。
針對要回收的金(銀)分布在硫精礦中,該硫精礦主要用于生產硫酸,因此采取硫精礦焙燒,再氰化焙燒渣回收金(銀)的選冶流程試驗。該選冶流程不僅考慮到選礦生產出的含金硫精礦,為自制硫酸的原料,并綜合回收金,使該礦石中金的綜合回收成本最低化、效益最大化[5]。試驗流程見圖3,實驗結果見表7。
圖3 焙燒-氰化(炭浸)試驗流程
表7焙燒-氰化(炭浸)試驗結果
焙砂金品位/(g/t)浸渣金品位/(g/t)金浸出率/%已浸金品位/(mg/L)貧液金品位/(mg/L)金吸附率/%金總回收率/%2.400.4680.841.110.002599.7880.66焙砂銀品位/(g/t)浸渣銀品位/(g/t)銀浸出率/%已浸銀品位/(mg/L)貧液銀品位/(mg/L)銀吸附率/%銀總回收率/%31.9019.4039.187.140.08798.7838.70
1)該礦礦石屬塊狀黃鐵礦型銅硫化物礦石。以黃鐵礦為主,伴生銅、金、銀、鐵等多種金屬的,是一多金屬硫化礦,最大化的回收資源是該礦選冶的主要目的。
2)本次試驗采用優(yōu)先浮選-浮選尾礦磁選鐵-硫精礦焙燒制硫酸-硫酸渣氰化浸出金和銀的工藝流程達到了預期效果。優(yōu)先浮選工藝流程結構簡單,藥劑種類及用量少,指標較好;浮選尾礦經弱磁選選別,可獲得符合國家標準的鐵精礦;硫精礦制備硫酸后的硫酸渣氰化充分回收金,使資源得到充分回收并獲得最大的經濟效益與社會效益。
3)試驗最終結果:銅精礦品位20.39%,銅回收率83.41%;硫精礦品位50.85%,硫回收率93.47%;金的總回收率80.81%;銀的總回收率70.66%;鐵精礦鐵品位64.44%,鐵精礦含硫0.75%的較好指標。
[1] 胡岳華,馮其明.礦物資源加工技術與設備[M].北京:科學出版社, 2006.
[2] 李崇德,孫傳堯.銅硫浮選分離的研究進展[J].國外金屬礦選礦, 2000 (8):2-5.
[3] 朱建光.2007 年浮選藥劑的進展[J].國外金屬礦選礦, 2008(4):3-10..
[4] 選礦手冊編輯委員會.選礦手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1999.
[5] 陳濱,唐嫻敏,唐庚年.焙燒-氰化工藝處理含金硫精礦提高銀回收率的研究[J].貴金屬,2010,31(2):1-5.