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        云南某硫化銅礦低堿度銅硫高效分離工藝研究

        2013-12-16 03:01:45曾小波劉人輔張新華
        中國礦業(yè) 2013年8期
        關(guān)鍵詞:收劑磨礦細(xì)度

        曾小波,劉人輔,張新華

        (中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所,四川 成都 610041)

        云南某銅礦原礦品位較高,且以硫化銅礦為主,選礦廠以乙黃藥和丁黃藥為捕收劑,2#油為起泡劑,采用傳統(tǒng)的高堿度銅硫分離工藝[1],生石灰用量高達(dá)20kg/t,獲得的精礦含Cu僅17%、Ag 50g/t,Cu回收率85%、Ag回收率60%。由于銅硫分離時(shí)采用大量的石灰作為黃鐵礦的抑制劑,礦漿pH值高達(dá)11,不僅嚴(yán)重影響了銅及伴生有價(jià)金屬Ag的回收,也造成泡沫發(fā)黏、管道結(jié)垢等一系列生產(chǎn)問題。因此,采用新的藥劑制度在低堿度介質(zhì)下實(shí)現(xiàn)銅硫分離,是提高銅、銀回收率和解決原工藝的系列生產(chǎn)問題的有效途徑[2]。

        1 礦石性質(zhì)

        1.1 化學(xué)組成和物相分析

        原礦多元素化學(xué)分析及物相分析結(jié)果見表1、表2。

        表1 礦樣化學(xué)全分析結(jié)果/%

        表2 礦石中銅的化學(xué)物相分析結(jié)果/%

        化學(xué)多項(xiàng)分析結(jié)果顯示,礦石中的主要金屬成分為Cu,伴生組分Ag可附帶回收。其他金屬成分達(dá)不到工業(yè)品位指標(biāo)。

        物相分析結(jié)果表明,礦石中硫化銅中的銅占礦石中總銅的91.3%,礦石為硫化銅礦石。

        1.2 礦物組成及嵌布特征

        礦石中金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、斑銅礦、輝銅礦、藍(lán)輝銅礦、孔雀石、褐鐵礦。脈石礦物主要由石英、方解石、鈉長石、榍石、綠泥石、蛇紋石、少量輝石、少量黏土等組成。

        黃銅礦主要呈它形不規(guī)則粒狀集合體嵌布在脈石礦物中,自形晶極少見;其次以粒狀集合體與黃鐵礦等金屬礦物交生嵌布。黃銅礦在礦石中嵌布粒徑相差懸殊,大者達(dá)數(shù)毫米,小者僅數(shù)微米。黃鐵礦是礦石中主要的鐵礦物,主要呈它形粒狀集合體嵌布,偶見自形-半自形顆粒。主要嵌布在脈石和黃銅礦中。

        1.3 主要金屬礦物粒級分布

        主要金屬礦物黃銅礦及黃鐵礦的粒級分布見表3。

        表3 主要金屬礦物粒級分布

        由粒級統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出,黃銅礦及黃鐵礦主要呈細(xì)粒嵌布。

        2 選礦試驗(yàn)研究

        硫化銅礦的選礦一般采用浮選工藝,而浮選成敗的關(guān)鍵是選擇適合礦石性質(zhì)的浮選藥劑。本試驗(yàn)研究以水玻璃、腐植酸鈉和少量石灰為選礦調(diào)整劑,Y-89為捕收劑, 在弱堿性介質(zhì)中獲得了優(yōu)異的選礦技術(shù)指標(biāo)。

        2.1 粗選條件試驗(yàn)

        2.1.1 捕收劑對比試驗(yàn)

        浮選硫化銅主要采用黃藥、黑藥、硫氮和混合酯類捕收劑[3]。本研究根據(jù)礦石特點(diǎn),借鑒前人的研究成果,主要對目前應(yīng)用比較普遍、生產(chǎn)實(shí)踐證明效果較好的幾種捕收劑進(jìn)行對比試驗(yàn)研究。試驗(yàn)流程見圖1,試驗(yàn)結(jié)果列于表4。

        由表4對比試驗(yàn)結(jié)果可知, Y-89優(yōu)于其余三種捕收劑,原礦經(jīng)一次粗選一次掃選,粗精礦品位Cu 13.50%,回收率可達(dá)94.55%,尾礦中Cu含量降至0.20%。

        2.1.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

        磨礦細(xì)度試驗(yàn)工藝流程見圖2,試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

        從圖3可以看出,銅精礦品位隨著磨礦細(xì)度的增加而上升,而回收率略有下降。當(dāng)磨礦細(xì)度增至-0.074mm 90.00%時(shí),繼續(xù)增加磨礦細(xì)度,礦石泥化嚴(yán)重惡化了浮選,精礦品位及回收率均開始下降。因此,確定磨礦細(xì)度為-0.074mm 90.00%。

        圖1 捕收劑對比試驗(yàn)流程

        表4 捕收劑對比試驗(yàn)/%

        圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)工藝流程

        圖3 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

        2.1.3 生石灰用量試驗(yàn)

        試驗(yàn)流程如圖4所示,試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

        圖4 石灰用量試驗(yàn)流程

        圖5 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

        由圖5可知,精礦品位先隨著石灰用量的增加而上升,回收率略有降低。當(dāng)石灰用量超過750g/t后,精礦品位變化不大,而回收率顯著降低。因此,確定石灰用量為750g/t,此時(shí)礦漿pH≈8.5。

        2.2 精選腐植酸鈉用量試驗(yàn)

        腐植酸鈉含有苯環(huán)、羰基、甲氧基等活性基團(tuán),能有效的吸附于黃鐵礦表面,阻礙黃鐵礦與捕收劑發(fā)生作用,使其受到抑制[4]。精選腐植酸鈉用量試驗(yàn)流程如圖6,試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

        圖6 腐植酸鈉用量試驗(yàn)流程

        圖7 腐植酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

        由圖7試驗(yàn)結(jié)果可知,添加腐植酸鈉后精礦回收率小幅下降,但精礦品位上升明顯。當(dāng)腐植酸鈉用量超過67g/t后,其對銅礦物也產(chǎn)生了抑制作用,精礦品位及回收率均開始下降。

        2.3 閉路試驗(yàn)

        閉路試驗(yàn)流程及結(jié)果見圖8和表5。

        表5 閉路試驗(yàn)結(jié)果

        圖8 閉路試驗(yàn)流程

        3 結(jié)語

        1) 礦石中硫化物主要為黃鐵礦,銅礦物以黃銅礦為主。傳統(tǒng)的高堿度浮選工藝嚴(yán)重影響了Cu及伴生元素Ag的回收。

        2) 以水玻璃為礦漿分散劑、腐植酸鈉為黃鐵礦抑制劑、Y-89為捕收劑,在低堿度(pH≈8.5)介質(zhì)下可實(shí)現(xiàn)銅硫的有效分離。

        3) 推薦的“一粗一掃三精”的全浮選工藝流程獲得了滿意的技術(shù)指標(biāo):原礦品位Cu 3.39%、Ag 14.24g/t,精礦品位Cu 20.91%、Ag 72.90g/t,回收率Cu 93.88%、Ag 77.91%。

        [1]周源.低堿介質(zhì)銅硫分離技術(shù)的研究[J] .礦產(chǎn)綜合利用,1999(2):36-38.

        [2]陳建華,馮其明,歐樂明,等.低堿度銅硫浮選分離新型有機(jī)抑制劑應(yīng)用研究[J].有色金屬:選礦部分,1997(4):29-32.

        [3]胡熙庚.有色金屬硫化礦選礦[M] .北京:冶金工業(yè)出版社,1998.

        [4]張劍鋒,胡岳華,邱冠周.浮選有機(jī)抑制劑研究的進(jìn)展[J].有色礦冶,2000(2):14-18.

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