李品福
(云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司,云南 文山 663701)
云南華聯(lián)鋅銦股份公司都龍礦區(qū),是我國繼云南個舊和廣西大廠之外的又一大型、含有大量共伴生稀貴金屬的銅鋅錫多金屬礦床,含銦5669噸、鋅324萬噸、錫30萬噸,銦保有儲量居全國第一,錫儲量居全國第三,鋅儲量居全省第三。由于礦石中的銅礦物、鋅礦物、錫石和硫化鐵等礦物嵌布粒度細(xì),共生關(guān)系密切,導(dǎo)致銅-鋅和銅-硫分離困難、銅精礦中金屬互含嚴(yán)重,而曾經(jīng)一度被判為不能經(jīng)濟有效利用的“呆”礦[1]。
經(jīng)過多年的研究與實踐,探索出了該低品位伴生銅礦的選礦工藝流程,即銅鋅硫混合浮選-抑鋅浮選-銅硫分離的選礦工藝流程。本文針對銅精選中的銅-硫分離進行了試驗研究,并取得了良好的試驗效果,為該伴生銅礦的高效回收提供技術(shù)支撐。
都龍礦區(qū)礦石性質(zhì)較為復(fù)雜,重要金屬元素銅、鋅、鐵、錫、鐵等都主要以獨立礦物形式存在。其中,銅礦物主要為黃銅礦,經(jīng)顯微鏡下觀察,黃銅礦與閃鋅礦關(guān)系最為密切,多以包裹體的形式嵌布在閃鋅礦中,閃鋅礦中包裹的黃銅礦一般嵌布粒度較細(xì),多數(shù)呈乳滴狀嵌生的黃銅礦不能充分單體解離,這是影響銅有效選別的重要礦物學(xué)因素。除與閃鋅礦緊密共生外,也常見黃銅礦與黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂等礦物緊密共生,其中黃銅礦或與磁黃鐵礦呈簡單共邊結(jié)構(gòu)或以細(xì)粒包體形式嵌布在磁黃鐵礦中,多數(shù)黃銅礦充分單體解離十分困難;除此之外,黃銅礦也與閃鋅礦一起嵌布在毒砂的裂隙中,磨礦作業(yè)時黃銅礦雖然嵌布粒度細(xì),但易于與毒砂單體解離,易于銅精礦降砷[1,2]。
圖1 條件試驗流程圖
稱取具有代表性300g礦樣裝入XMQ-Φ240×90型球磨機中磨至所需粒度,磨后的礦漿轉(zhuǎn)入1.5L的XFD型單槽浮選機中,礦樣經(jīng)加藥調(diào)漿后,依次進行銅粗精礦粗選和精掃選試驗;銅硫分離粗選作業(yè)所得的泡沫產(chǎn)品在0.5L的XFD型單槽浮選機中進行精選試驗。
浮選時間根據(jù)實際浮選情況進行調(diào)節(jié),刮泡完畢后將得到的浮選樣品進行過濾和烘干處理,浮選獲得的最終泡沫產(chǎn)品及槽內(nèi)產(chǎn)品分別稱重,制樣后進行化驗分析,條件試驗流程圖見圖1。
在浮選領(lǐng)域,石灰是最便宜二易得到的黃鐵礦抑制劑,主要通過提高礦漿的pH值使黃鐵礦表面發(fā)生氧化,生產(chǎn)氫氧化亞鐵和氫氧化鐵親水性薄膜。此外,由于鈣離子的存在而使黃鐵礦表面形成硫酸鈣、碳酸鈣和氧化鈣的水合物薄膜,從而抑制黃鐵礦[3,4]。
銅粗精礦中含有大量的黃鐵礦和礠黃鐵礦,嚴(yán)重影響銅精礦品位,為了抑制黃鐵礦的上浮,在再磨細(xì)度-0.045mm占91%前提下,進行了石灰用量條件試驗,試驗結(jié)果見圖2。試驗結(jié)果表明:隨著石灰用量的增加,銅粗精礦中銅的品位呈現(xiàn)出較好的上升趨勢,但銅粗精礦的銅作業(yè)回收率顯著下降,說明石灰在抑制黃鐵礦的同時,也抑制了銅礦的上浮,與不添加石灰相比,選擇性抑制效果不佳。因此,黃鐵礦的抑制劑不考慮石灰。
圖2 石灰用量試驗結(jié)果
BD抑制劑是由北京礦冶研究總院提供的硫鐵礦有效抑制劑,為了驗證其效果,進行了銅硫分離BD抑制劑用量試驗,試驗結(jié)果見圖2。
試驗結(jié)果表明:隨著BD用量的增加,銅粗精礦中銅的品位逐漸增加,但銅粗精礦的作業(yè)回收率逐漸下降,下降的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于石灰,因此采用BD作為硫鐵礦的抑制劑,適宜的BD用量為20g/t。
圖3 BD用量試驗結(jié)果
圖4 銅硫分離再磨細(xì)度試驗結(jié)果
圖5 銅硫分離閉路試驗流程
對銅粗精礦進行了顯微鏡下觀察,超過半數(shù)的黃銅礦為連生體,黃鐵礦含量高,為了得到合格的銅精礦品位和較好的回收率,需要進行再磨使銅礦物充分解離試驗[5]。銅硫分離再磨細(xì)度試驗結(jié)果見圖4。
試驗結(jié)果表明:隨著再磨細(xì)度的增加,銅粗精礦中銅的品位逐漸增加,但銅粗精礦的作業(yè)產(chǎn)率、作業(yè)回收率逐漸下降,綜合考慮銅精礦的品位和回收率,適宜的再磨細(xì)度為-0.045mm占86%。
表1 閉路試驗結(jié)果
通過銅硫分離條件試驗的基礎(chǔ)上,進行了閉路試驗,試驗工藝流程見圖5,試驗結(jié)果見表1。閉路試驗表明,銅硫混合粗精礦經(jīng)過一次銅硫分離粗選,兩次精選,兩次精掃選的選礦工藝流程,可得到品位18.54%,作業(yè)回收率86.31%的銅精礦和品位28.2%,作業(yè)回收率73.66%的硫精礦,銅精礦含鋅品位為7.34。
(1)黃銅礦與閃鋅礦、黃鐵礦以及雌黃鐵礦共伴生關(guān)系復(fù)雜,多以包裹體的形式嵌布在閃鋅礦中,閃鋅礦中包裹的黃銅礦一般嵌布粒度較細(xì),黃銅礦與黃鐵礦、磁黃鐵礦物緊密共生,多數(shù)呈乳滴狀嵌生,致使黃銅礦不能充分單體解離,這是影響銅有效選別的重要礦物學(xué)因素。
(2)采用銅鋅硫混合浮選-抑鋅浮選-銅硫分離的選礦工藝流程,可得到品位18.54%,作業(yè)回收率86.31%的銅精礦和品位28.2%,作業(yè)回收率73.66%的硫精礦,銅精礦含鋅品位為7.34,充分的將銅硫進行了分離。