劉 豹，郝良影，張永欣

(1. 東北大學(xué) 資源與土木工程學(xué)院，沈陽 110006；2. 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 礦業(yè)學(xué)院，遼寧 阜新 123000)

云南某銅尾礦中銅和金的選礦回收試驗(yàn)

劉 豹1,2，郝良影2，張永欣2

(1. 東北大學(xué) 資源與土木工程學(xué)院，沈陽 110006；2. 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 礦業(yè)學(xué)院，遼寧 阜新 123000)

云南某銅尾礦主要金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等，黃銅礦以原生硫化銅為主，金以裸露金和黃銅礦包裹金為主。為綜合回收其中有價(jià)銅、金，進(jìn)行了選礦試驗(yàn)。試樣在磨礦細(xì)度為-200目占85%的情況下采用兩次粗選、第二次粗選后掃選、兩次精選、第二次精選后掃選、混精礦再磨至-325目占85%、粗選后掃選精礦再磨至-325目占85%、中礦循序返回流程處理。最終獲得銅品位15.51%、回收率68.34%、產(chǎn)率1.41%的銅金精礦，其中的金品位19.93 g/t、回收率54.04%，銀品位231.72 g/t、回收率41.89%。

有色金屬冶金；銅尾礦；綜合回收；組合藥劑；再磨

我國銅資源儲量豐富，但人均占有量非常少。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國已發(fā)現(xiàn)可利用的銅礦資源不能滿足自身的需求，因此綜合回收過去因技術(shù)落后和經(jīng)濟(jì)限制而在粗放型生產(chǎn)方式下排放的尾礦迫在眉睫[1]。

云南某銅尾礦中堆放約700萬噸銅金含量相對較高的尾礦，在目前的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)環(huán)境下該尾礦具有巨大的綜合利用價(jià)值。探索一種合理的選礦工藝流程充分回收銅金金屬很有必要。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 尾礦工藝礦物學(xué)研究

尾礦礦樣中主要金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等，脈石礦物主要有方解石、石英、綠泥石、石榴石等。黃銅礦與黃鐵礦、磁黃鐵礦等密切共生，嵌布粒度不均勻，以細(xì)粒和微細(xì)粒嵌布為主，部分粒度極細(xì)，且連生體、包裹體較多，難以單體解離。試樣化學(xué)多元素分析結(jié)果見表 1，銅和金物相分析結(jié)果列于表2和表3。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果Tab.1 The chemical element analysis results of the sample /%

表2 銅物相分析結(jié)果Tab.2 Phase analysis results of copper in the sample /%

表3 金物相分析結(jié)果Tab.3 gold phase analysis in the sample

由表1知，該銅尾礦礦樣所含主要礦物元素為銅、金、銀和硫，主要對銅、金進(jìn)行回收。由表 2知，礦樣中銅的存在形式以原生硫化銅為主，其次是結(jié)合氧化銅和次生氧化銅，含量最少的是自由氧化銅。由表3知，從金的賦存狀態(tài)來看，金主要為裸露金和包裹金，且主要存在形式為裸露金，其次為包裹金。

1.2 主要設(shè)備和藥劑

條件實(shí)驗(yàn)和開路實(shí)驗(yàn)部分礦樣的用量為每次500 g，產(chǎn)品品位以化學(xué)滴定法測定。實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備有XMQ-240×90型球磨機(jī)、XFD-2L型充氣單槽浮選機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩ISO、DHG-9140A型恒溫干燥箱和電子天平等，藥劑中CaO、異戊基黃藥和丁基黃藥為分析純，2#油為工業(yè)純，試驗(yàn)用水為自來水。

2 結(jié)果與討論

2.1 粗選條件實(shí)驗(yàn)

粗選條件試驗(yàn)流程見圖1。

圖1 粗選條件試驗(yàn)流程Fig.1 The test process of roughing condition

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

礦物單體解離程度和泥化程度對浮選指標(biāo)有較大影響，通過確定最佳磨礦細(xì)度來反應(yīng)礦物單體解離程度和泥化程度，從而達(dá)到最高的浮選指標(biāo)[2]。磨礦細(xì)度試驗(yàn)的CaO用量為2500 g/t、異戊基黃藥120 g/t、2#油為40 g/t。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 磨礦細(xì)度試驗(yàn)混精礦指標(biāo)Tab.4 Grinding fineness test of mixed concentrate index

由表4可知，隨著磨礦細(xì)度的提高混合精礦中銅、金品位及回收率均先增加后降低，即銅金單體解離程度越來越完全，當(dāng)磨礦細(xì)度-200目占85%以上時(shí)礦物的泥化程度加劇，從而降低了銅金的品位和回收率。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度-200目占85%。

2.1.2 捕收劑條件試驗(yàn)

在CaO用量為2500 g/t、磨礦細(xì)度為-200目占85%、2#油為40 g/t的條件下，考察不同捕收劑方案對銅金粗選的影響。試驗(yàn)流程見圖1，結(jié)果見表5。

表5 捕收劑選擇試驗(yàn)混精礦指標(biāo)Tab.5 rough concentrate index for collector selectivity

由表5可知，相同藥量的情況下，丁基黃藥與異戊基黃藥質(zhì)量比為3:1時(shí)銅粗精礦中銅、金品位和回收率均相對較高。綜合考慮，選取配比為 3:1的丁基黃藥和異戊基黃藥混合藥劑作為捕收劑。在該配比下經(jīng)過捕收劑用量探索，確定丁基黃藥用量為60 g/t，異戊基黃藥為20 g/t。

2.1.3 調(diào)整劑條件試驗(yàn)

CaO 不僅對黃鐵礦具有較好的抑制效果[3]，且本身是一種絮凝劑，能使礦漿中微細(xì)顆粒凝結(jié)，用量適當(dāng)時(shí)，泡沫能保持一定黏度，利于浮選，因此選擇CaO作為抑制劑。在丁基黃藥+異戊基黃藥為80 g/t，磨礦細(xì)度為-200目占85%、2#油為40 g/t的條件下，考察不同CaO用量對銅金粗選的影響。試驗(yàn)流程見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 CaO用量試驗(yàn)粗精礦指標(biāo)Tab.6 Rough concentrate index for the dosage of CaO

由表6可知，隨著CaO用量的增加混合精礦銅、金品位和回收率先增加后降低，CaO過量時(shí)。促使微細(xì)礦粒凝結(jié)而使泡沫黏結(jié)膨脹，影響了浮選過程的正常進(jìn)行。綜合考慮，確定CaO用量為2500 g/t。

2.2 再磨細(xì)度試驗(yàn)

2.2.1 混精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)

對混精礦直接進(jìn)行兩次精選試驗(yàn)，所得銅金精礦中銅品位為11.05%、金品位為17.56 g/t，銅回收率為 42.67%、金回收率為39.56%。進(jìn)一步分析表明，混精礦中黃銅礦的單體解離度僅為69.1%。因此，要進(jìn)一步提高銅金精礦指標(biāo)，必須對混精礦再磨[4]。試驗(yàn)流程見圖2，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

圖2 混精礦再磨選別條件試驗(yàn)流程圖Fig.2 Flow chart of the mixed fine grinding and conditions

表7 混精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)精礦指標(biāo)Tab.7 Test flow chart of mixed fine grinding and dressing

由表7知，隨著磨礦細(xì)度的提高，銅、金的品位和回收率呈先增加后降低的趨勢。綜合考慮，選定混精礦再磨細(xì)度為-325目占85%。

2.2.2 掃選精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)

掃選試驗(yàn)表明，掃選精礦中存在較多的黃銅礦連生體礦物，因其不能有效利用直接導(dǎo)致銅、金資源的浪費(fèi)。因此，為提高銅、金回收率，必須對掃選精礦再磨[5]。試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 掃選精礦再磨細(xì)度試驗(yàn)精礦指標(biāo)Tab.8 Scavenging concentrate regrinding fineness index test

由表8可知，隨著掃選精礦再磨細(xì)度提高，精礦中銅、金的品位和回收率呈現(xiàn)先增加、后降低的趨勢。綜合考慮，選定掃選精礦再磨細(xì)度為-325目占85%。

2.3 閉路試驗(yàn)

以條件試驗(yàn)和開路流程試驗(yàn)為前提進(jìn)行閉路流程試驗(yàn)[6-7]。試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果列于表9。

圖3 閉路流程試驗(yàn)Fig.3 Closed-circuit test

表9 閉路試驗(yàn)結(jié)果Tab.9 Test results of closed circuit

由表9可知，最終可獲得產(chǎn)率1.41%的銅金精礦，銅品位15.51%、回收率68.34%，金品位19.93 g/t、回收率 54.04%，銀品位 231.72 g/t、回收率41.89%。

3 結(jié)論

云南某銅尾礦礦樣中主要金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等，脈石礦物主要有方解石、石英、綠泥石、石榴石等。黃銅礦與黃鐵礦、磁黃鐵礦等密切共生，嵌布粒度不均勻，以細(xì)粒和微細(xì)粒嵌布為主，部分粒度極細(xì)，且連生體、包裹體較多，難以單體解離。其中銅、金具有很高的回收價(jià)值，本文對該尾礦進(jìn)行了選礦試驗(yàn)。

1) 磨礦試驗(yàn)表明，提高磨礦細(xì)度有利于提高銅金精礦的品位和回收率，但當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)預(yù)定粒度85%以上時(shí)礦物泥化程度加劇，從而降低了銅金的品位和回收率。試驗(yàn)確定磨礦細(xì)度以85%為宜。

2) 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選定最佳條件進(jìn)行閉路試驗(yàn)。試樣在磨礦細(xì)度為-200目占85%的情況下采用兩次粗選、第二次粗選后掃選、兩次精選、第二次精選后掃選、混精礦再磨至-325目占85%、粗選后掃選精礦再磨至-325目占85%、中礦循序返回流程處理。最終獲得產(chǎn)率 1.41%的銅金精礦，銅品位15.51%、回收率68.34%，金品位19.93 g/t、回收率54.04%，銀品位231.72 g/t、回收率41.89%。

[1] 田鋒, 張錦柱, 師偉紅, 等. 氧化銅礦浮選研究現(xiàn)狀與前景[J]. 甘肅冶金, 2006(4): 9-12. TIAN F, ZHANG J Z, SI W H, et al. Research status and prospects oxide copper ore flotation[J]. Gansu metallurgy, 2006(4): 9-12.

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Recovery Test of Copper and Gold from a Copper Mine Tailings in Yunnan

LIU Bao1,2, HAO Liangying2, ZHANG Yongxin2
(1. College of Resources and Civil Engineering, Northeastern University, Shenyang 110006, China; 2. College of Mining, Liaoning Technology University, Fuxin 123000, Liaoning, China)

The main metal minerals in Yunnan copper mine tailings are chalcopyrite, pyrite and pyrrhotite etc. The chalcopyrite is mainly primary copper sulfide, and gold is mainly bare gold and chalcopyrite coated gold. Mineral processing experiments were carried out for the comprehensive recovery of copper and gold. When 85% of the sample is within a grinding fineness of -200 mesh following grinding, it was subjected to the mineral separation. The process includes: two-time rough selection, one-time sweep selection, two-time selection twice, sweep selection once again. The resulting mixed concentrate was grinded again to such an extent that 85% of the concentrate had a grinding fineness of -325 mesh before the rough selection and then the selection were conducted once more. Copper containing in the final concentrate reached up to 15.51% with a recovery rate of 68.34%, gold 19.93 g/t with a recovery rate of 54.04%, silver 231.72 g/t with a recovery rate of 41.89%.

nonferrous metallurgy; copper tailings; comprehensive recovery; combined medicament; regrinding

TD953

：A

：1004-0676(2016)02-0046-05

2015-11-06

劉 豹，男，博士，碩士研究生導(dǎo)師，副教授，研究方向：礦物資源綜合利用。E-mail：275400288@qq.com