雷同升，黃權(quán)兵

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 永平銅礦，江西 鉛山 334506）

1 引言

浮選藥劑在選礦中具有非常重要地位，可直接導(dǎo)致礦山工藝的發(fā)展與前景。浮選藥劑包括捕收劑、起泡劑、活化劑、抑制劑、調(diào)整劑等，其中捕收劑是改變礦物表面疏水性，使浮游的礦粒黏附于氣泡上的浮選藥劑，捕收劑在礦物表面的作用有物理吸附、化學(xué)吸附和表面化學(xué)反應(yīng)［1-3］。永平銅礦是一個高硫伴生金銀鎢鉬的大型復(fù)雜矽卡巖銅礦，目前采用銅開路優(yōu)先浮選工藝流程，銅的捕收劑為高效選擇性捕收劑EP［4-9］。為在現(xiàn)有選礦參數(shù)條件下提高銅精礦品位和提高銅回收率，開展了捕收劑DF761G與EP在同等用量的情況下對比試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)礦樣

在選礦廠磨浮工段廠房42#、43#磨礦給料皮帶及露天堆場各采取礦樣20kg，經(jīng)風(fēng)干后進(jìn)入礦石破碎和制備工序，礦樣在永平銅礦選礦試驗(yàn)室將礦石破碎至-2mm后混勻、縮分，分別取樣進(jìn)行化學(xué)分析及選礦試驗(yàn)。試驗(yàn)礦樣含銅品位為0.521%，含硫品位為9.51%， 試驗(yàn)礦樣的銅物相分析結(jié)果如表1。

表1 試驗(yàn)礦樣銅物相分析結(jié)果

從表1可以看出，試驗(yàn)礦樣中硫化銅占總銅的比例為95.78%，屬易選礦石。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備

粗碎顎式破碎機(jī)（SP-60×100mm）、細(xì)碎對輥破碎機(jī)（2PG400×250）、球磨機(jī)（XMQ-67型φ240×90）、浮選機(jī)（XFD型單槽式3L）、XFD實(shí)驗(yàn)室用單槽1.0升浮選機(jī)、XFD實(shí)驗(yàn)室用單槽0.5升浮選機(jī)、頂擊式標(biāo)準(zhǔn)篩振篩機(jī)（SDB-200）、真空過濾機(jī)（RK/ZL）。

2.3 試驗(yàn)工藝流程

結(jié)合永平銅礦選礦廠目前的浮選工藝流程，銅粗選的浮選時間為5min，掃選浮選時間為3min，試驗(yàn)室試驗(yàn)采用一段磨礦的磨礦工藝流程，之后磨礦產(chǎn)品進(jìn)入浮選，浮選采用一段粗選、一段掃選的開路流程，粗選和掃選均使用3L浮選機(jī)。主要工藝流程圖見圖1。

圖1 試驗(yàn)工藝流程圖

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 磨礦時間的確定

參考試驗(yàn)室以前磨礦條件，稱取礦樣1000g，球磨機(jī)補(bǔ)加水680mL，石灰添加量為1.5g，磨礦時間為9.5min，卸礦沖洗水為1000mL。經(jīng)測定，礦漿pH值約為8.5；經(jīng)濕式篩分加振樣機(jī)干式檢查，測定磨礦后樣品-200目含量為65.8%。

經(jīng)濕式篩分加振樣機(jī)干式檢查進(jìn)行磨礦時間確定，磨礦細(xì)度與磨礦時間對應(yīng)數(shù)據(jù)見圖2。

圖2 磨礦細(xì)度與磨礦時間對應(yīng)數(shù)據(jù)

從圖2 可以看出，隨著磨礦時間的延長，磨礦細(xì)度為-200目含量也隨之增多，但是在現(xiàn)有的工藝條件下只需有用礦物單體解離就可以滿足有用的有效回收，磨礦細(xì)度太細(xì)會出現(xiàn)過磨現(xiàn)象，反而影響回收率提升，能耗增加。結(jié)合選礦廠實(shí)際生產(chǎn)情況，磨礦細(xì)度-200目含量在65.5%左右即可滿足浮選要求，所以9.5min為最佳磨礦時間。故后續(xù)試驗(yàn)?zāi)サV稱取1000g礦樣，磨礦時間按9.5min進(jìn)行藥劑試驗(yàn)。

3.2 不同批次EP選擇試驗(yàn)

EP藥劑樣品有EP（2016年10月份）、EP（2016年12月份）和EP（2017年2月份）。在磨礦細(xì)度為65.5%，PH值為8.5的條件下，考察不同批次EP對銅礦物捕收效果的選擇試驗(yàn)，其中EP用量為：粗選24g/t、掃選3g/t。流程見圖3。

圖3 不同批次EP選擇試驗(yàn)流程圖

試驗(yàn)結(jié)果見表2。

從表2試驗(yàn)結(jié)果來看，EP（2016年12月份）試驗(yàn)中銅粗精礦品位和回收率均優(yōu)于另外兩批次EP，故選擇EP（2016年12月份）作為后續(xù)試驗(yàn)EP的代表。

表2 不同批次EP選擇試驗(yàn)結(jié)果

3.3 EP用量試驗(yàn)

選用EP（2016年12月份）做用量試驗(yàn)，粗選pH值控制在8.5，以粗選EP用量為變量，掃選為3g/t進(jìn)行試驗(yàn)，尋找EP最佳用藥量。試驗(yàn)流程見圖4、試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖4 EP用量試驗(yàn)流程圖

表3 EP用量試驗(yàn)結(jié)果

由表3可見，隨著EP用量的增加，粗精礦產(chǎn)率增加，回收率提高，銅粗精礦品位降低。EP用量為27 g/t時，粗精礦銅回收率為89.71%，繼續(xù)增加EP用量，回收率呈穩(wěn)定趨勢，但粗精礦銅品位明顯下降，故確定EP最佳總用量為27g/t，其中粗選用量為24g/t。

3.4 DF761用量試驗(yàn)

DF761用量試驗(yàn)流程如圖4，將捕收劑EP替換成DF761進(jìn)行用量試驗(yàn)。DF761用量試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 DF761用量試驗(yàn)結(jié)果

從表4的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，隨著DF761用量的增加，粗精礦產(chǎn)率增加，回收率提高，但銅粗精礦品位降低，當(dāng)DF761用量29g/t時，粗精礦銅回收率為90.92%，隨著藥劑用量的增多，回收率趨于穩(wěn)定。從上表可以看出，當(dāng)DF761用量27g/t時，銅回收率也達(dá)90.89%，與DF761用量為29g/t時比較接近，而銅粗精礦品位還略高些，從銅精礦品位和藥劑成本綜合考慮，DF761總用量為27g/t較為合理。

3.5 pH值（石灰用量）試驗(yàn)

為考查EP和DF761在不同堿性條件下對銅硫礦物可浮性的影響，安排pH值（石灰用量）試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖5。

圖5 pH值（石灰用量）試驗(yàn)流程圖

pH值（石灰用量）試驗(yàn)結(jié)果見表5、表6。

表5 EP在不同pH值（石灰用量）條件下的試驗(yàn)結(jié)果

表6 DF761在不同PH值（石灰用量）條件下的試驗(yàn)結(jié)果

從表5、表6的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，EP和DF761均具有很好的選擇性，可在低堿介質(zhì)下選銅，隨著pH值的升高，銅粗精礦回收率也上升，當(dāng)pH值在8.5時，兩種捕收劑的選別效果最好，繼續(xù)隨著pH值升高，銅回收率呈下降趨勢。對兩種捕收劑在不同pH值（石灰用量）條件下試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，在同等pH值條件下，DF761的銅粗精礦回收率略好于EP，因此DF761對pH值條件范圍更廣，適應(yīng)性優(yōu)于EP。

3.6 最優(yōu)條件的開路試驗(yàn)

永平銅礦采用的是全優(yōu)選浮選流程，并采用銅粗精礦再磨再選工藝，最終獲得銅精礦。 因試驗(yàn)室沒有粗精礦再磨小型球磨機(jī)，開路試驗(yàn)采用一次粗選兩次精選流程，粗精礦沒有再磨。按照優(yōu)化后的pH、藥劑用量工藝條件，銅精一、銅精二分別添加200g/t、100g/t石灰，分別使用1.0L、0.5L浮選機(jī)進(jìn)行開路試驗(yàn)，開路試驗(yàn)流程見圖6。

選銅新型捕收劑DF761與EP開路試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7開路試驗(yàn)結(jié)果表明，粗精礦未經(jīng)過再磨、有用銅礦物未達(dá)到充分的單體解離，而且未進(jìn)行三次精選，富集比低，DF761和EP銅精礦品位均未達(dá)到25%。 但是對兩組試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，以DF761為捕收劑時，銅精礦產(chǎn)率、品位、回收率三項(xiàng)指標(biāo)均好于EP試驗(yàn)。

3.7 閉路試驗(yàn)

為考查開路試驗(yàn)中礦的走向，對兩種捕收劑安排閉路試驗(yàn)，閉路試驗(yàn)流程見圖7。

圖6 開路試驗(yàn)流程及藥劑工藝條件圖

圖7 閉路試驗(yàn)流程及藥劑工藝條件圖

DF761和EP兩種捕收劑對比閉路試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 DF761與EP閉路對比試驗(yàn)結(jié)果表明，在同等條件下，兩組試驗(yàn)的銅精礦產(chǎn)率、品位比較接近，但是DF761試驗(yàn)中銅回收率高于EP試驗(yàn)1.17%，對銅礦物的捕收前者優(yōu)于后者。

4 結(jié)論

（1）本次試驗(yàn)室試驗(yàn)通過改變藥劑用量條件和PH值，研究EP及DF761兩種藥劑對銅硫礦物分離效果，并采用閉路試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

（2）閉路試驗(yàn)銅粗選PH值為8.5，EP及DF761的用量為27 g/t，選用一次粗選，兩次精選流程，因試驗(yàn)室沒有中礦再磨（?。┣蚰C(jī)，粗精礦沒有再磨，選硫?yàn)橐淮未诌x。EP閉路試驗(yàn)，銅精礦產(chǎn)率為2.20%、銅品位為21.16%、銅回收率為89.22%，硫精礦產(chǎn)率為20.80%、硫品位為42.73%、硫回收率為90.31%。DF761閉路試驗(yàn)，銅精礦產(chǎn)率為2.26%、銅品位為21.11%、銅回收率為90.39%，硫精礦產(chǎn)率為20.17%、硫品位為44.06%、硫回收率為89.64%。

（3）閉路試驗(yàn)結(jié)果表明，EP對銅礦物的捕收能力比DF761差，兩種藥劑閉路試驗(yàn)所獲得的銅精礦品位相當(dāng)，銅回收率高1.17%，DF761閉路試驗(yàn)獲得的硫精礦品位較EP閉路試驗(yàn)硫精礦品位高1.33%，硫回收率低0.67%。

表7 DF761與EP開路試驗(yàn)結(jié)果

表8 DF761與EP閉路對比試驗(yàn)結(jié)果