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        分步浮選提高甘肅某銅礦石選礦指標

        2014-10-31 02:36:04鄒麗萍羅仙平馬鵬飛杜顯彥馬沛龍李運強
        金屬礦山 2014年4期
        關鍵詞:銅精礦黃銅礦收劑

        鄒麗萍 羅仙平 馬鵬飛 杜顯彥 馬沛龍 李運強

        (江西理工大學資源與環(huán)境工程學院,江西贛州341000)

        甘肅某銅礦石銅含量較高,且銅主要以黃銅礦形式存在。目前礦山以丁黃藥為捕收劑,采用1粗1精3掃常規(guī)浮選工藝處理該礦石,雖能獲得合格的銅精礦,但選礦指標不是十分理想。為此,江西理工大學對該礦石進行了新的浮選工藝研究,并獲得了優(yōu)良的試驗結果。

        1 礦石性質

        礦石中金屬礦物主要有黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、隱晶質赤鐵礦等;脈石礦物以石英、綠泥石、絹云母為主,有少量角閃石、方解石、石榴子石等。礦物的賦存形式多樣,嵌布特征較復雜。其中黃銅礦多呈不規(guī)則狀、浸染狀、脈狀、團粒狀、星點狀、條紋條帶狀產(chǎn)出,與磁鐵礦、黃鐵礦等連生關系密切;有的黃銅礦與磁鐵礦、黃鐵礦相互包裹,有的黃銅礦沿磁鐵礦粒間充填,還有的黃銅礦呈脈狀穿切黃鐵礦,充填于黃鐵礦粒間。

        原礦的化學多元素分析結果如表1所示??梢姡V的Cu品位較高,達1.63%。

        表1 原礦化學多元素分析結果Table 1 Multi-element analysis results of run-of-mine ore %

        將原礦破碎到-2 mm測定各粒級中黃銅礦的單體解離度,結果見表2。

        表2 -2 mm原礦各粒級中黃銅礦的單體解離度Table 2 Chalcopyrite liberation degree in each size of raw ore at-2 mm %

        由表2可知,黃銅礦的單體解離性能不夠好,0.074~0.045 mm粒度下單體解離度還不到90%,即使是-0.045 mm粒度下也未達到完全單體解離。此外,黃銅礦的粒度分布較為分散,屬極不等粒嵌布類型。這些都對提高選礦指標不利。

        2 試驗方案

        礦石中黃銅礦的嵌布粒度不一,單體解離性能不佳,且有的黃銅礦與磁鐵礦、黃鐵礦等相互包裹連生,這些導致黃銅礦的可浮性存在一定的差異,而常規(guī)的浮選工藝對這種可浮性的差異不能很好地適應。因此,決定采用分步浮選工藝[1]開展試驗。即第1步采用高選擇性的捕收劑對易浮銅礦物進行快速浮選,獲得大部分高品位的銅精礦;第2步則選用捕收能力較強的捕收劑進行強化浮選,選出剩余的難浮銅礦物[2],以最大限度地提高銅的回收率。

        3 試驗結果與討論

        3.1 快速浮選條件試驗

        3.1.1 快速浮選捕收劑種類及粗選用量試驗

        要實現(xiàn)易浮銅礦物的快速浮選,選擇合適的捕收劑是關鍵[3]。按圖1流程,固定磨礦細度為-0.074 mm占75%,比較 Z-200、PAC、Mac-12、BK -301以及江西理工大學自主研發(fā)的LP-01等對銅具有較好選擇性的捕收劑的快速粗選效果。結果表明,LP-01獲得的銅粗精礦1指標最佳。因此,選擇LP-01作為快速浮選的捕收劑。

        圖1 快速粗選條件試驗流程Fig.1 Flow-sheet of rapid rough flotation

        在-0.074 mm占75%磨礦細度下進一步進行快速粗選LP-01用量試驗,試驗結果見圖2。

        圖2 快速粗選LP-01用量試驗結果Fig.2 Tests of dosage of LP-01 for rapid rough flotation

        由圖2可知:隨LP-01用量的增加,銅粗精礦1的銅回收率逐漸升高而銅品位逐漸下降。當LP-01用量為21 g/t時,銅回收率較高,此后繼續(xù)增加LP-01用量,銅回收率變化不大而銅品位下降明顯。因此,選取快速粗選LP-01用量為21 g/t。

        3.1.2 磨礦細度試驗

        適宜的磨礦細度一方面可以使有用礦物充分單體解離,另一方面可避免不必要的過磨而造成經(jīng)濟損失和影響浮選指標[4]。按圖1流程,以21 g/t LP-01為捕收劑進行磨礦細度試驗,結果見圖3。

        圖3 磨礦細度試驗結果Fig.3 Flotation results at various grinding fineness

        由圖3可知,隨磨礦細度的提高,銅粗精礦1的銅品位在22.95%~24.43%的小范圍內逐漸上升,銅回收率先上升后下降,并在磨礦細度為-0.074 mm占80%時有最大值。綜合考慮,選取磨礦細度為-0.074 mm占80%。

        3.1.3 快速精選條件試驗

        對磨礦細度為-0.074 mm占80%、LP-01用量為21 g/t條件下獲得的銅粗精礦1進行精選條件試驗,結果表明,經(jīng) 1次空白精選,即可獲得含銅26.80%的銅精礦1,銅回收率為82.53%。

        3.2 強化浮選條件試驗

        3.2.1 強化浮選捕收劑的選擇

        采用對銅具有較好選擇性的捕收劑LP-01快速浮選出易浮銅礦物后,需采用捕收能力較強的捕收劑對剩余的較難浮銅礦物進行強化回收。按圖4流程比較丁黃藥、Y-89、丁黃藥+丁銨黑藥、Y-89+丁銨黑藥、ZA-01、ZOS等捕收劑的強化粗選效果,試驗結果見表3。

        圖4 強化浮選捕收劑種類試驗流程Fig.4 Flow-sheet of various collectors for intensive rough flotation

        表3 強化浮選捕收劑種類試驗結果Table 3 Tests results of various collectors for intensive rough flotation

        由表3可知,以Y-89為捕收劑時,所獲銅粗精礦2的銅品位和銅回收率均為最高,因此選取Y-89作為強化浮選的捕收劑,其粗選用量為80 g/t。

        3.2.2 礦漿pH試驗

        只有在適宜的礦漿pH下,藥劑才能充分發(fā)揮作用,礦物才能被有效浮起或抑制[5]。以80 g/t Y-89為捕收劑,用CaO改變礦漿pH進行強化粗選,試驗結果見圖5。

        圖5 礦漿pH對強化粗選指標的影響Fig.5 Effects of pH value on intensive rough flotation

        圖5表明,當?shù)V漿pH在7~10之間變化時,銅粗精礦2的銅品位僅由7.05%提高到7.42%,而銅回收率下降了2.19個百分點(由10.47%下降到8.28%)。同時由化學多元素分析結果可知,原礦中黃鐵礦含量較低(原礦硫品位為2.13%)。因此,為盡可能地提高銅回收率,決定在不調整礦漿pH的情況下進行強化浮選。

        3.2.3 強化粗選次數(shù)的確定

        為進一步提高銅的回收率,進行了強化粗選次數(shù)試驗。試驗流程見圖6,試驗結果見表3。

        圖6 強化粗選次數(shù)試驗流程Fig.6 Flowsheet of times tests for intensive rough flotation

        表4 強化粗選次數(shù)試驗結果Table 4 Results of times tests for intensive routine flotation%

        由表4可知,銅粗精礦2-2銅品位為3.35%、銅回收率為1.44%,可與銅粗精礦2-1合并形成銅品位為6.22%、銅回收率為11.91%的銅粗精礦2,而銅粗精礦2-3銅品位太低,且銅回收率只有0.60%,不宜進行合并。因此,確定強化粗選次數(shù)為2次。

        3.2.4 強化精選次數(shù)的確定

        為得到合格的銅精礦2,進行了強化精選次數(shù)試驗。結果表明:強化精選2次時,僅可獲得含銅11.86%、銅回收率10.57%的銅精礦2;而強化精選3次可獲得含銅14.89%、銅回收率9.88%的銅精礦2,在銅品位達到合格的同時,銅回收率僅下降了0.69個百分點。因此,確定強化精選次數(shù)為3次。

        3.3 閉路流程試驗

        在上述條件試驗及隨后進行的開路流程試驗基礎上,按圖7進行了分步浮選工藝閉路流程試驗,同時還按現(xiàn)場工藝(圖8)進行了對比試驗。試驗結果見表4。

        圖7 分步浮選工藝閉路試驗流程Fig.7 Flowsheet of closed circuit stage flotation process

        圖8 現(xiàn)場工藝閉路試驗流程Fig.8 Flow-sheet of on-site closed-circuit process

        由表5可知:采用分步浮選工藝,可獲得含銅25.61%、銅回收率為 83.58%的銅精礦 1,含銅13.89%、銅回收率為12.36%的銅精礦2。銅精礦1和銅精礦2的累計銅品位為23.10%,累計銅回收率為95.94%,與現(xiàn)場工藝相比,銅精礦的銅品位提高了1.24個百分點,銅回收率提高了2.06個百分點。

        表5 不同工藝閉路試驗結果Table 5 Results of different closed-circuit process%

        4 結論

        (1)甘肅某銅礦石銅含量較高,為1.63%,且銅主要以黃銅礦形式存在,具有較好的利用價值。

        (2)根據(jù)該礦石的性質,采用分步浮選工藝進行選礦試驗,獲得了銅品位為25.61%、銅回收率為83.58%的銅精礦1和銅品位為13.89%、銅回收率為12.36%的銅精礦2,兩者合計,綜合銅精礦銅品位為23.10%、銅回收率達95.94%,與實驗室條件下的現(xiàn)場工藝相比,銅精礦的銅品位提高了1.24個百分點,銅回收率提高了2.06個百分點。

        [1] 杜淑華,戈保梁,潘邦龍,等.某難選氧化銅礦分步優(yōu)先浮選和中礦處理工藝研究[J].礦冶,2007,16(1):28-31.Du Shuhua,Ge Baoliang,Pan Banglong,et al.Study on step-by-step preferential flotation of refractory oxidized copper ore and middling ore selection[J].Mining and Metallurgy,2007,16(1):28-31.

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        [3] 羅仙平,付中元,陳華強,等.會理銅鉛鋅多金屬硫化礦浮選新工藝研究[J].金屬礦山,2008(8):45-51.Luo Xianping,F(xiàn)u Zhongyuan,Chen Huaqiang,et al.Experimental study on new flotation process for Cu-Pb-Zn multi-metal sulfide ore from Huili[J].Metal Mine,2008(8):45-51.

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        [5] 余新陽,周 源,鐘 宏.低堿度銅硫分離抑制劑及抑制機理的研究[J].金屬礦山,2008(9):65-67.Yu Xinyang,Zhou Yuan,Zhong Hong.Depressor for Cu-S separation in low alkaline medium and depressing mechanism[J].Metal Mine,2008(9):65-67.

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