陳 濤

(洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司)

在選鉬技術(shù)中，氰化鈉是一種抑制銅的高效藥劑，具有作用時(shí)間長(zhǎng)、用量小等優(yōu)點(diǎn)，但氰化鈉是一種劇毒物質(zhì)，殘留在水中無(wú)法分解，對(duì)環(huán)境的污染較大，且對(duì)人的危害具有不可恢復(fù)性，尋求無(wú)毒或低毒抑制劑替代氰化物，是選礦界的一項(xiàng)重大選礦技術(shù)難題[1]。金堆城鉬業(yè)公司研制出了代氰選鉬藥劑——巰基乙酸鈉，它是一種有機(jī)金屬鹽。在銅鉬礦浮選中，可用作銅礦和鎂鐵礦的抑制劑，也可用作分析試劑或化學(xué)冷燙液的配制，且無(wú)污染、無(wú)毒害，對(duì)生產(chǎn)區(qū)域的環(huán)境保護(hù)起到了積極的作用。

1 巰基乙酸鈉性質(zhì)及抑銅作用機(jī)理

巰基乙酸鈉分子量為114.09，分子式為HSCH2COONa，密度為(常溫20 ℃情況)1.20～1.30 g/mL，水不溶物≤0.10 g/mL，外觀呈黃色至暗紅色液體，巰基乙酸鈉硫化物含量≥9.0%[2-3]。

巰基乙酸鈉代替氰化鈉選鉬抑制硫化銅等硫化礦的技術(shù)原理是HSCH2COONa水解后變成巰基乙酸(HSCH-COOH)，而巰基乙酸分子的一端是琉基(HS-)，另一端是(-COOH)，巰基可在黃銅礦等硫化礦表面吸附，其吸附后活性比煤油、黃原酸根離子強(qiáng)，而羧基是親水基，因而吸附巰基乙酸分子的硫化銅礦物在浮選時(shí)能被有效抑制，輝鉬礦不被抑制而上浮，因而達(dá)到抑銅浮鉬的分選目的[4]。

2 礦石性質(zhì)

洛陽(yáng)欒川三道莊鉬礦屬斑巖-矽卡巖鎢鉬多金屬礦床，主要金屬礦物為黃鐵礦、輝鉬礦、磁黃鐵礦、白鎢礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等，主要脈石礦物為石榴子石、透輝石、斜長(zhǎng)石、方解石、綠泥石、白(黑)云母等。輝鉬礦分布不均勻，主要呈自形晶片狀、鱗片狀產(chǎn)出在石榴子石、透輝石、石英等脈石礦物顆粒間，部分呈薄膜狀或細(xì)脈狀充填在矽卡巖的破碎裂隙中，輝鉬礦嵌布粒度-0.02 mm粒級(jí)占8%，0.02～0.04 mm 粒級(jí)占 13%，0.04～0.07 mm 粒級(jí)占 11%，0.07～0.1 mm 粒級(jí)占 3%，0.1～0.5 mm 粒級(jí)占 53%，+0.5 mm 粒級(jí)占12%。

目前，選礦廠進(jìn)行回收的礦物產(chǎn)品有鉬精礦、白鎢精礦、銅精礦，關(guān)于礦物中鐵的綜合回收正在進(jìn)行進(jìn)一步探索階段。選礦廠原礦的入選銅品位為0.012%，理論上進(jìn)行銅精礦回收不具有經(jīng)濟(jì)效益，但礦石中的銅隨鉬浮選進(jìn)入精選段，精選段經(jīng)過(guò)兩次再磨后，其黃銅礦嵌布粒度-0.074 mm占比達(dá)到98%，且精選段原則是浮鉬抑銅，這為精選尾礦回收銅奠定了基礎(chǔ)。

3 巰基乙酸鈉替代氰化鈉工業(yè)應(yīng)用探索

3.1 選礦流程

洛陽(yáng)欒川三道莊鉬礦碎礦系統(tǒng)采用二段一閉路流程，碎礦產(chǎn)品粒度為-12 mm；磨礦分級(jí)系統(tǒng)采用一段閉路流程；鉬浮選流程為1次粗選、3次粗掃選、3次精選、4次精掃選和1次掃精選；粗選采用浮選柱系統(tǒng)及粗掃選采用浮選機(jī)系統(tǒng)，粗精礦進(jìn)入精選系統(tǒng)，精1的尾礦進(jìn)入精掃選系統(tǒng)。鉬浮選試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1。

圖1 鉬浮選試驗(yàn)流程

3.2 試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析

在其他選廠探索實(shí)踐結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合欒川三道莊鉬鎢礦的生產(chǎn)規(guī)模及實(shí)際情況，進(jìn)行了25 d的工業(yè)試驗(yàn)。首先考慮到巰基乙酸鈉藥效持續(xù)時(shí)間較短，而50 m3精掃選和8 m3掃精選的流程較長(zhǎng)，抑銅效果不明顯，故在精1尾礦進(jìn)入50 m3精掃選前增加一處巰基乙酸鈉加藥點(diǎn)。氰化鈉只在精選1、精選2、精選3階段添加，精掃階段無(wú)需添加，一開(kāi)始調(diào)整巰基乙酸鈉用量為4 500 mL/min，通過(guò)當(dāng)天各工段取樣化驗(yàn)的銅含量數(shù)據(jù)，將巰基乙酸鈉的用量調(diào)整為5 600 mL/min，到第15 d調(diào)整為6 000 mL/min，到第20 d調(diào)整為4 500 mL/min，一直維持到試驗(yàn)結(jié)束，第26 d恢復(fù)使用氰化鈉，各工段鉬及銅試驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表1。巰基乙酸鈉和氰化鈉各段鉬含量、銅含量對(duì)比見(jiàn)圖2、圖3(圖2、圖3中所用數(shù)據(jù)均為表1中均值)。

由圖2、圖3可見(jiàn)，使用巰基乙酸鈉時(shí)，各個(gè)階段整體鉬含量較使用氰化鈉時(shí)有一定提升，但在最終鉬精礦中未顯示出優(yōu)勢(shì)。從各階段銅含量來(lái)看：其中8 m3掃精選泡沫中平均銅含量為3.08%是使用氰化鈉時(shí)所得到的平均銅含量0.86%的3.5倍；

表1 各工段鉬及銅試驗(yàn)指標(biāo) %

圖2 巰基乙酸鈉和氰化鈉各段鉬含量對(duì)比

圖3 巰基乙酸鈉和氰化鈉各段銅含量對(duì)比

從精選階段(包括精1泡沫、精2泡沫和鉬精礦)上看整體趨勢(shì)在添加巰基乙酸鈉和氰化鈉對(duì)于銅均能起到逐段明顯抑制的效果，但平均銅含量仍是使用氰化鈉時(shí)所得到的平均銅含量的2～3倍；50 m3精掃尾礦的平均銅含量卻比使用氰化鈉時(shí)所得到的平均銅含量低，這充分說(shuō)明了使用巰基乙酸鈉時(shí)候其抑銅效果與氰化鈉比較藥效短暫，與銅結(jié)合不夠緊密，尤其在8 m3掃精選階段，因?yàn)榱鞒梯^長(zhǎng)巰基乙酸鈉失效較為明顯。但使用巰基乙酸鈉只能將鉬精礦銅控制在0.4%左右，而氰化鈉卻能將銅降到0.2%以下。目前，公司要求鉬精礦銅雜質(zhì)含量控制在0.25%以下，所以最終停止使用巰基乙酸鈉，重新恢復(fù)氰化鈉添加。

通過(guò)上述分析，選用巰基乙酸鈉代替氰化鈉進(jìn)行抑銅試驗(yàn)，給整個(gè)浮選系統(tǒng)產(chǎn)生的影響有：

(1)對(duì)藥劑制度的影響。為了克服精選區(qū)泡沫發(fā)黏，泡沫層較厚影響精礦中鉬的有效富集，從而使用了較多的煤油以消泡，造成系統(tǒng)煤油單耗偏高。

(2)對(duì)于精選尾礦鉬含量的影響。從表1中最終數(shù)據(jù)可以看出，使用巰基乙酸鈉時(shí)50 m3精掃尾礦的平均品位為0.31%，而使用氰化鈉50 m3精掃尾礦的平均數(shù)據(jù)為0.14%，而且50 m3精掃尾礦的單個(gè)數(shù)據(jù)也普遍高于使用氰化鈉的單個(gè)數(shù)據(jù)。表明巰基乙酸鈉在某種程度上降低了鉬精礦的可浮性。

(3)對(duì)于精選系統(tǒng)礦漿pH值的影響。巰基乙酸鈉為弱堿性，同時(shí)為了改善精選區(qū)泡沫發(fā)黏的現(xiàn)象，強(qiáng)化抑銅效果，精選區(qū)大量補(bǔ)加清水，這使得精選區(qū)礦漿pH值過(guò)低，這不利于輝鉬礦精選區(qū)需要較高的pH值。

因此，在精選階段泡沫礦化程度低，鉬精礦產(chǎn)量低，品位高；精掃尾鉬品位高，濃度低；銅在各個(gè)階段不斷的富集，使最終的鉬精礦中銅含量升高。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)選礦廠對(duì)于巰基乙酸鈉代替氰化鈉的作用效果進(jìn)行了探索研究，并進(jìn)行了為期25 d的工業(yè)試驗(yàn)，單獨(dú)使用巰基乙酸鈉時(shí)可得到合格的鉬精礦，但是抑銅效果不理想，最終產(chǎn)品鉬精礦中銅含量最高可達(dá)1.06%，與公司要求的相差較大。

(2)巰基乙酸鈉具有一定的抑銅效果，在后續(xù)的探索研究過(guò)程中，可再增加巰基乙酸鈉的加藥點(diǎn)，以增加巰基乙酸鈉與銅結(jié)合的時(shí)間和緊密性。若單獨(dú)選用巰基乙酸鈉仍達(dá)不到較理想的抑銅效果，也可選用巰基乙酸鈉與氰化鈉以一定比例混合的策略，既能發(fā)揮氰化鈉藥效持久的優(yōu)勢(shì)，又能減少氰化鈉的使用量，降低環(huán)境污染。再者也可將某一個(gè)或幾個(gè)氰化鈉加藥點(diǎn)用巰基乙酸鈉替代，減少氰化鈉使用。在實(shí)際操作過(guò)程中應(yīng)避免過(guò)分追求精礦中較低的銅雜質(zhì)含量，只要符合要求即及時(shí)將精礦排出，防止銅雜質(zhì)進(jìn)行循環(huán)富集。