陳子凱,李 英,陶云肖
(云錫大屯錫礦,云南 個(gè)舊 661018)
個(gè)舊某錫銅多金屬硫化礦,礦物中錫、銅等金屬與毒砂形成致密共生嵌部形態(tài),且砷的化合物可浮性良好[1]。原生產(chǎn)使用乙-丁基混合黃藥為捕收劑,730A為起泡劑,一段、二段磨均添加石灰、亞硫酸鈉、漂白粉、腐植酸鈉等抑制劑,然而未能有效實(shí)現(xiàn)銅、砷分離,大量抑制劑的添加造成銅回收率下滑,且加大了選礦的藥劑成本。為探究現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中有效的降砷途徑,并找出抑制毒砂的較好的藥劑組合,在降低藥劑成本的同時(shí)提升銅精礦質(zhì)量,現(xiàn)以該選廠(chǎng)原礦作為研究對(duì)象,就銅精礦提質(zhì)降砷這一課題展開(kāi)了探索試驗(yàn)研究。
礦石主要由黃銅礦、錫石、赤鐵礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂、褐鐵礦、菱鐵礦、磁赤鐵礦、磁鐵礦、黝銅礦、砷黝銅礦、黝錫礦、白鎢礦、輝鉍礦、自然鉍等三十余種礦物組成。礦石中的銅礦物主要為黃銅礦,含部分黝銅礦、砷黝銅礦,少量孔雀石[2]。經(jīng)分析,礦樣中的砷主要以毒砂的形式賦存,在工作中,特對(duì)該礦樣中毒砂的工藝特征進(jìn)行分析。
根據(jù)以上原礦性質(zhì)分析,由于該礦石嵌布粒度細(xì),且銅、砷處于致密共生狀態(tài),砷的可浮性較好[3]。所以要達(dá)到較好的降砷效果,需要選用針對(duì)銅、砷具有較好選擇性的捕收劑。利用捕收劑對(duì)銅、砷的捕收性能的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)銅、砷的初步分離,可降低對(duì)粗選泡沫砷的夾帶量,減少砷的抑制難度。其次,研究表明砷在堿性環(huán)境下容易受到抑制,故一段磨前添加石灰1000g/t,粗選pH值為9。
該試驗(yàn)僅以三種捕收劑對(duì)銅、砷的捕收能力為研究對(duì)象,故簡(jiǎn)化流程,為一次粗選一次掃選作業(yè),磨礦細(xì)度為-0.074mm粒級(jí)占65%。三種捕收劑對(duì)銅砷捕收能力有很大區(qū)別,其中混基黃藥捕收性能最強(qiáng),銅回收率可達(dá)到最大值但同時(shí)對(duì)砷的捕收能力也最強(qiáng);Z-200對(duì)砷捕收能力較弱,但仍不及乙基黃藥效果好,且Z-200對(duì)銅的捕收性較黃藥低。綜合分析,使用乙基黃藥銅精礦產(chǎn)率最低,其對(duì)銅的捕收能力較混基黃藥稍弱,但對(duì)砷選擇性最佳,且乙基黃藥粗泡銅富集比最高,所以確定捕收劑為乙基黃藥,起泡劑為730A。
在確定對(duì)銅砷選擇性最佳的捕收劑后,仍不能達(dá)到很好的銅砷分離效果,需要在過(guò)程中添加合理的抑制劑對(duì)大量毒砂進(jìn)行抑制。該選廠(chǎng)采用一段磨礦,之后對(duì)銅硫混合浮選?;旌细∵x泡沫進(jìn)行二段磨銅硫分離五次精選,其中精選Ⅰ、Ⅱ尾礦作硫精礦丟尾。因此在混合浮選前一段磨前添加抑制劑,可以在混合浮選過(guò)程中提前對(duì)毒砂進(jìn)行抑制,同時(shí)進(jìn)入銅硫分離的部分砷礦物,可通過(guò)二段磨礦添加抑制劑進(jìn)行抑制。研究結(jié)果表明對(duì)毒砂能夠起到抑制作用的常用藥劑有石灰、亞硫酸鈉、腐植酸鈉、漂白粉等。但由于沒(méi)有合理的藥劑添加制度,往往造成藥劑浪費(fèi)且達(dá)不到降砷效果。
將三個(gè)因素的三個(gè)位級(jí)之和進(jìn)行極差分析,可以看出對(duì)含砷品位影響因素的大小順序?yàn)锽>A>C;而回收率影響因素的大小順序?yàn)锽>A>C。直觀(guān)上看,含砷品位最低的試驗(yàn)方案為A1B3C1;銅指標(biāo)最高的方案也為A1B3C1。
為了得到更好的降砷效果,并將藥劑成本控制到最低,下面對(duì)亞硫酸鈉的最佳用量進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果如表1。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出:3#試驗(yàn)亞硫酸鈉用量為600g/t,銅、砷指標(biāo)為最好。隨著亞硫酸鈉用量的升高,銅指標(biāo)降低不明顯,砷品位及回收率均呈上升趨勢(shì)。所以確定一段磨添加藥劑為石灰1000g/t、亞硫酸鈉600g/t。
在銅粗選試驗(yàn)基礎(chǔ)上,模擬生產(chǎn)進(jìn)行全流程開(kāi)路試驗(yàn),同時(shí)對(duì)二段磨亞硫酸鈉用量進(jìn)行單因素變量試驗(yàn)研究,其中一段磨抑制劑、粗、掃選藥劑均按之前試驗(yàn)結(jié)果添加,二段磨添加石灰400g/t,精選ⅠpH為9.5。
表1 一段磨亞硫酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果
在開(kāi)路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了浮選閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)?zāi)康臑椋簩?duì)比原生產(chǎn)所用藥劑制度,與本文試驗(yàn)中得到的藥劑制度對(duì)于該選廠(chǎng)原礦的銅砷分離效果。1#試驗(yàn)為原生產(chǎn)藥劑制度,捕收劑為混基黃藥,一段磨添加石灰:1000g/t,漂白粉:800g/t,亞硫酸鈉:400g/t,腐植酸鈉:400g/t,二段磨藥劑減半;2#試驗(yàn)為捕收劑為乙基黃藥,一段磨添加石灰:1000g/t,亞硫酸鈉:600g/t,二段磨石灰400g/t,亞硫酸鈉400g/t。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,采用試驗(yàn)降砷藥劑組合,銅精礦品位下降了0.9個(gè)百分點(diǎn),但銅回收率提高了1.48個(gè)百分點(diǎn),砷品位僅為0.580%,下降0.635個(gè)百分點(diǎn),銅精礦降砷效果明顯。
2014年10月份,將此藥劑組合運(yùn)用于現(xiàn)生產(chǎn)當(dāng)中,通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐表明,該藥劑組合適用于現(xiàn)生產(chǎn)工藝流程。經(jīng)過(guò)藥劑調(diào)整后,10~11月份生產(chǎn)指標(biāo)達(dá)到了生產(chǎn)任務(wù)要求:銅精礦品位≧13%,銅精礦中砷品位≦0.6%。
針對(duì)該類(lèi)礦石,石灰與亞硫酸鈉按一定比例組合使用,能有效抑制砷的富集,實(shí)現(xiàn)銅砷分離,同時(shí)大幅度降低了降砷藥劑成本。本次試驗(yàn)的成功,對(duì)同類(lèi)錫石多金屬硫化礦降砷具有一定的借鑒作用。盡管本次試驗(yàn)及工業(yè)實(shí)踐取得明顯效果,但對(duì)礦石性質(zhì)發(fā)生變化,如氧化率、活性硫化銅偏高礦石,降砷效果仍不明顯,下一步我們將進(jìn)一步展開(kāi)試驗(yàn)研究,探索更加合理的藥劑制度和工藝。