甘 恒 陳建華

(廣西大學(xué)資源與冶金學(xué)院)

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自然pH值下銅硫分離試驗(yàn)*

甘 恒 陳建華

(廣西大學(xué)資源與冶金學(xué)院)

針對(duì)陜西某選礦廠的礦石性質(zhì)，采用新型高效抑制劑D82代替石灰進(jìn)行了銅硫分離試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：新型高效抑制劑D82能夠完全取代石灰，在自然pH值下進(jìn)行銅硫分離，并獲得銅品位為18.49%、銅回收率為91.17%的銅精礦；試驗(yàn)指標(biāo)較為理想，比用傳統(tǒng)石灰工藝銅精礦品位提高了6.07個(gè)百分點(diǎn)，回收率提高了1.03個(gè)百分點(diǎn)。工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證了小試結(jié)果，采用D82抑制劑能夠在無(wú)石灰條件下實(shí)現(xiàn)銅硫浮選分離。

自然pH值 銅硫分離 抑制劑 無(wú)石灰工藝

全球礦產(chǎn)資源稀缺，且隨著礦產(chǎn)資源的不斷開(kāi)采，總儲(chǔ)量日益減少，為了滿足現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展需求，必須回收低品位的有用礦物，對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行綜合回收利用。陜西某鉬礦伴生多種金屬礦物，除輝鉬礦之外，還伴生有黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦等有用礦物，為了充分利用礦產(chǎn)資源，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，延長(zhǎng)礦山的壽命，對(duì)選鉬尾礦進(jìn)行了銅、硫、鐵的綜合回收利用。但是，在選鉬過(guò)程中大量使用了磷諾克斯對(duì)黃銅礦進(jìn)行抑制，且選鉬過(guò)程中殘留了磷諾克斯、煤油、巰基乙酸鈉、2#油等大量浮選藥劑，給后續(xù)的銅硫選別造成了巨大的難題[1-3]。

陜西某選礦廠在銅硫混合精礦浮選過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)采用傳統(tǒng)方法，即在礦漿中加入大量石灰，形成高堿度的礦漿環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)銅硫分離[4]，但是現(xiàn)場(chǎng)在加入大量石灰后存在諸多弊端：①現(xiàn)場(chǎng)粉塵過(guò)大，給現(xiàn)場(chǎng)的操作工人帶來(lái)了巨大的職業(yè)危害；②石灰不易儲(chǔ)存，且礦山所處環(huán)境比較潮濕，每次得少量購(gòu)買，供需矛盾大；③石灰制乳、添加均比較困難，準(zhǔn)確添加量不易控制；④使用石灰會(huì)使礦漿變得黏稠，造成結(jié)垢，致使管道堵塞；⑤添加石灰受殘余藥劑影響較大，現(xiàn)場(chǎng)在未使用臥式螺旋沉降離心機(jī)進(jìn)行脫藥脫泥時(shí)，使用石灰時(shí)銅硫分離效果一般[5-7]；⑥石灰的大量使用，給后續(xù)選硫工藝造成困難[8]。為了解決該技術(shù)難題，開(kāi)發(fā)出了一種新型高效硫化礦浮選抑制劑(代號(hào)：D82)。D82為白色粉狀至膏狀固體，易溶于水，對(duì)黃鐵礦具有較強(qiáng)的抑制作用，能夠完全取代石灰，在原始礦漿pH值的環(huán)境下抑制黃鐵礦，實(shí)現(xiàn)銅硫混合精礦的有效分離。

1 礦石性質(zhì)

原礦中礦物組成較為豐富，硫化礦物有黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦、方鉛礦等，氧化礦物有磁鐵礦、錫石等，碳酸鹽礦物有方解石，硅酸鹽礦物有石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、黑云母等。原礦中礦物組成及元素分析分別見(jiàn)表1、表2。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

表2 原礦礦物組成及含量測(cè)定結(jié)果 %

2 試驗(yàn)流程

進(jìn)行銅硫分離試驗(yàn)的物料是選礦廠未經(jīng)濃密脫藥脫泥的選鉬精選尾礦，采集后均勻分樣供試驗(yàn)使用。試樣礦物顆粒比較細(xì)，-0.023 mm粒級(jí)含量達(dá)80%左右，礦漿濃度約為20%，礦漿中殘留了磷諾克斯、巰基乙酸鈉、煤油、2#油等大量浮選藥劑，藥劑成分多，性質(zhì)較為復(fù)雜，因素多變，礦石泥化嚴(yán)重，細(xì)顆粒之間普遍團(tuán)聚罩化。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，捕收劑為Z-200，用量參照現(xiàn)場(chǎng)用量，粗選用量為50 g/t。

圖1 粗選試驗(yàn)流程

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 石灰用量試驗(yàn)

選礦廠現(xiàn)用石灰作為黃鐵礦的抑制劑，為此進(jìn)行了石灰用量條件試驗(yàn)作為參照對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖2可見(jiàn)，當(dāng)石灰用量為1 000 g/t(pH值約為8)時(shí)，試驗(yàn)效果最好，精礦銅品位為2.41%、回收率為62.44%，浮選指標(biāo)均相對(duì)處于一個(gè)較高水平；當(dāng)石灰用量超過(guò)1 000 g/t時(shí)，回收率明顯下降；當(dāng)石灰用量達(dá)3 000 g/t時(shí)，精礦銅品位、回收率均不高，分別為1.42%、43.71%；可見(jiàn)，適量的石灰可以抑制黃鐵礦，能夠改善浮選條件，提高銅精礦的質(zhì)量[9]，但隨著石灰用量的增加，pH值增高，礦漿明顯變得黏稠，精礦銅品位、回收率均有下降的趨勢(shì)[10]，故確定石灰用量為1 000 g/t。

3.2 新型抑制劑D82用量試驗(yàn)

D82易溶于水，故將藥劑按照一定物質(zhì)的量濃度配置成水溶液添加到浮選槽內(nèi)，按圖1試驗(yàn)流程進(jìn)行D82抑制劑用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 D82用量試驗(yàn)結(jié)果

由圖3可見(jiàn)，新型抑制劑D82有明顯抑制黃鐵礦的作用，當(dāng)D82用量為300 g/t時(shí)，粗精礦銅品位和回收率分別為3.52%和76.50%；隨著抑制劑D82用量的增加，粗精礦銅品位、回收率均上升，在D82用量為500 g/t時(shí)，粗精礦銅品位、回收率達(dá)到最大值，分別為3.72%和81.95%；當(dāng)D82用量超過(guò)500 g/t時(shí)，粗精礦銅品位及回收率均有下降的趨勢(shì)，分析原因可能是D82用量大，抑制作用過(guò)強(qiáng)的緣故；故確定D82的最佳用量為500 g/t。

3.3 閉路對(duì)比試驗(yàn)

在確定抑制劑用量后，參照現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)及浮選流程，試驗(yàn)確定在新藥劑D82和石灰的試驗(yàn)室小型閉路試驗(yàn)中采用1粗2精2掃流程，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，在工藝流程和其他作業(yè)條件相同的情況下，采用新型抑制劑D82的銅硫分離效果要明顯優(yōu)于使用傳統(tǒng)石灰做抑制劑的分離效果[11]；采用新型抑制劑D82獲得的精礦銅品位為18.49%、回收率為91.17%，試驗(yàn)指標(biāo)較為理想，比用石灰做抑制劑精礦銅品位高出6.07個(gè)百分點(diǎn)，回收率略高一些；可見(jiàn)，新型抑制劑D82不僅能夠完全取代石灰進(jìn)行低堿度銅硫分離，而且獲得的浮選指標(biāo)比使用石灰的效果更好。

圖4 閉路試驗(yàn)流程

抑制劑種類抑制劑用量/(g/t)產(chǎn)品名稱產(chǎn)率/%銅品位/%銅回收率/%D82粗選：400精選1：60精選2：40銅精礦4．6818．4991．17尾礦95．320．098．83原礦100．000．95100．00石灰粗選：1000精選1：600精選2：300銅精礦6．1612．4290．14尾礦93．840．099．86原礦100．000．85100．00

3.4 工業(yè)試驗(yàn)

為了驗(yàn)證新型抑制劑D82在實(shí)際工業(yè)上的使用效果進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，自然pH值下銅硫分離工業(yè)試驗(yàn)從8月12日開(kāi)始到9月1日中班結(jié)束，一共運(yùn)行21 d共計(jì)62個(gè)班，取得的平均試驗(yàn)結(jié)果銅精礦品位為20.58%、銅回收率為91.08%，工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證了小試結(jié)果[12]。

4 結(jié) 論

(1)陜西某選礦廠采用新型抑制劑D82能夠完全取代傳統(tǒng)石灰實(shí)現(xiàn)銅硫分離，采用D82可獲得銅品位為18.49%、銅回收率為91.17%的銅精礦，比使用傳統(tǒng)石灰工藝銅精礦品位提高了6.07個(gè)百分點(diǎn)，回收率提高了1.03個(gè)百分點(diǎn)。

(2)工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證了小試結(jié)果，采用D82抑制劑能夠在無(wú)石灰條件下實(shí)現(xiàn)銅硫浮選分離，銅品位達(dá)20%，銅回收率超過(guò)90%。

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Experiment on Cu-S Separation under Natural pH

Gan Heng Chen Jianhua

(Institute of Resources and Metallurgy, Guangxi University)

According to characteristics of ore from Shaanxi Province, new effective depressant D82 was used to instead of lime for the flotation separation of Cu-S. Results indicated that Cu-S separation can be carried out successfully by using D82 depressant instead of lime under the natural pH. Copper concentrate with copper grade of 18.49% and recovery of 91.17% was obtained. Test results are more ideal than the traditional lime process. The copper concentrate grade has increased by 6.07 percentage points and recoveries has increased by 1.03 percentage points. Industrial test results verified the small scale test results. Using D82 can successfully separate Cu-S without lime.

Natural pH， Cu-S separation， Depressant， Process without lime

*國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：50864001);廣西科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃重大專項(xiàng)項(xiàng)目(編號(hào)：桂科重1298002-4)。

2016-09-28)

甘 恒(1992—)，男，碩士，530004 廣西南寧市大學(xué)東路100號(hào)。