黎小峰

（江西銅業(yè)集團有限公司德興銅礦泗洲選礦廠，江西 德興 334224）

本文通過探究銅硫浮選分離，一方面可以有效幫助人們對該項工藝技術(shù)形成正確認(rèn)知，準(zhǔn)確掌握銅硫浮選分離的具體流程、技術(shù)方法，并為相關(guān)研究人員提供必要理論參考。另一方面也可以為銅硫浮選分離工藝技術(shù)的實際應(yīng)用給予相應(yīng)實踐指導(dǎo)與幫助，同時也為銅硫浮選分離的未來發(fā)展指明方向。

1 銅硫礦石基本特性

為有效說明銅硫浮選分離工藝技術(shù)，本文選擇以某高硫銅礦石進行的銅硫浮選分離試驗為例。據(jù)了解，該高硫銅礦有相當(dāng)長一段時間，銅品位始終維持在16%至20%，銅回收率不足70%。并且這一高硫銅礦主要被分為東部礦體和西部礦體，其中前者礦石類型主要為黃銅礦和黃鐵礦，而后者的礦石類型則主要為磁黃鐵礦、黃銅礦等。整體來看，該高硫銅礦的礦石性質(zhì)具有較高的負(fù)載型，且含硫鐵相對較高，這也在一定程度上加大了銅硫分離的困難程度。但考慮到礦物本身具有一定可溶性，同時礦物分布基本表現(xiàn)為粗粒嵌布式，黃鐵礦在銅離子的作用下會產(chǎn)生相應(yīng)的活化效果，因此在經(jīng)過綜合考慮下，相關(guān)工作人員最終選擇對該高硫銅礦的礦石進行銅硫浮選分離試驗，旨在有效提高銅回收率。為保障試驗的合理性，試驗同時選擇高硫銅礦的東部礦體與西部礦體作為礦樣，其主要元素分析結(jié)果如表1所示：

表1 試驗礦樣主元素分析結(jié)果統(tǒng)計表（質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%）

2 銅硫浮選分離工藝技術(shù)分析

（1）磨礦細(xì)度試驗。根據(jù)相關(guān)資料顯示，原礦粒度在+0.074mm時，對應(yīng)的產(chǎn)率只有不足40%，其銅品位和硫品位分別約為53%和22.8%。而在原礦粒級在+0.04mm到0.07mm之間時，對應(yīng)的產(chǎn)率則約為22.3%，其銅品位與硫品位各為73%與22.2%。原礦粒級為-0.04mm時，產(chǎn)率則基本控制在38%左右，對應(yīng)的銅品位與硫品位分別可以達(dá)到81%與16%。在實際進行銅硫浮選分離試驗前，首先進行磨礦細(xì)度試驗，以確定出最優(yōu)的原礦磨礦細(xì)度值。所謂磨礦細(xì)度指的就是磨礦產(chǎn)品具體粗細(xì)程度，合理選擇磨礦細(xì)度也是有效提升金屬回收率的重要前提，其對于維護金屬生產(chǎn)的穩(wěn)定性同樣具有重要作用。圖1展示的就是此次磨礦細(xì)度試驗流程：

圖1 磨礦細(xì)度試驗流程示意圖

根據(jù)最終得到的原礦磨礦細(xì)度試驗結(jié)果可知，磨礦細(xì)度由粗逐漸變細(xì)，即原礦在-0.074mm粒級下的占比從最初的65%逐漸增加至90%時，雖然銅品位呈現(xiàn)出一定的上升變化趨勢，但增幅相對較小，此時銅回收率并未發(fā)生實質(zhì)性的明顯變化。而在磨礦細(xì)度從粗到細(xì)的變化過程中，硫品位與硫回收率則同時出現(xiàn)了小幅下降的變化趨勢，這也為實現(xiàn)銅硫分離創(chuàng)造了有利條件。因此在對品位、回收率以及其他相關(guān)因素進行充分考慮下，最終選擇原礦磨礦細(xì)度為-0.74mm粒級占比為70%。

（2）確定石灰用量。通過結(jié)合上文可知該高銅硫礦的礦石屬于典型的含硫鐵礦，且其含硫鐵相對較高，為了能夠有效控制銅硫浮選分離成本，并有效抑制礦石中含有的硫鐵，本文通過參考其他相關(guān)研究資料，選擇將石灰作為銅硫浮選分離中的粗選抑制劑。這主要是由于學(xué)者姜克冰、庫建剛等人（2019）在其關(guān)于銅硫浮選分離研究當(dāng)中，指出當(dāng)使用一定量的石灰粗選抑制劑時，可以有效達(dá)到增加銅品位與銅回收率的效果，同時適當(dāng)降低硫回收率[1]。基于此，本試驗最終選擇使用10kg石灰作為銅硫浮選分離中的粗選抑制劑，所選石灰的酸堿值在10到11之間。

（3）選擇浮選藥劑。在銅硫浮選分離工藝技術(shù)中，浮選藥劑的選用直接影響著最終的分離結(jié)果。一般銅硫浮選分離藥劑主要包括捕收劑和抑制劑兩種，其中前者也可以被細(xì)分成高效捕收劑與組合捕收劑，后者則可以被細(xì)分成無機抑制劑與有機抑制劑。隨著當(dāng)前我國對環(huán)境保護重視力度的不斷加強，在選用銅硫浮選分離藥劑時，不僅需要關(guān)注具體藥劑效用，同時還需要對藥劑的環(huán)境污染程度、成本等其他因素進行綜合考量。為此，本試驗通過初步選擇丁黃藥與混合藥、乙黃藥以及FK-3作為捕收劑，在同時添加10kg石灰這一粗選抑制劑的情況下，對初選捕收劑的用量、效果等各方面進行比較分析。最終發(fā)現(xiàn)使用FK-3這一捕收劑可以在保障藥劑用量較少的情況下，獲得較為理想的捕收劑效果，但由于僅僅使用這一捕收劑并不能夠有效降低銅粗精礦產(chǎn)率和硫回收率，因此還需要增加使用適宜的抑制劑。在參考學(xué)者劉強（2016）的相關(guān)研究成果下，本試驗選擇使用FK-2抑制劑。這主要是劉強通過試驗的方式證明在使用一定量FK-3時，當(dāng)FK-2抑制劑用量不斷加大，粗選銅回收率以及硫回收率均會出現(xiàn)相應(yīng)的下降變化趨勢。根據(jù)相關(guān)試驗結(jié)果顯示，F(xiàn)K-2用量在1000g/t時，銅粗精礦品位基本維持在3.7%左右，銅回收率與硫回收率分別可以達(dá)到87%和21%[2]。

（4）小型閉路試驗。在運用銅硫優(yōu)先浮選分離流程，立足現(xiàn)有試驗條件下進行小型閉路試驗，根據(jù)最終獲得的試驗結(jié)果可知，銅精礦在銅品位為22.4%時，可以獲得87%左右的銅回收率。硫精礦在硫品位為43.2%時，可獲得的硫回收率約為84%，試驗結(jié)果均與國家規(guī)定要求相符。而由于硫精礦中有大量含磁黃鐵礦，因此也在一定程度上增加了提升硫精品位的難度。

3 結(jié)論

本文通過選擇以某高硫銅礦礦石作為主要試驗對象，由于該銅礦中的礦體多為黃銅礦、黃鐵礦等，礦石性質(zhì)具有一定的復(fù)雜性，且礦石屬于典型的含硫鐵礦石，具有良好的可浮性。存在與礦漿當(dāng)中的銅離子會對硫產(chǎn)生強活化作用，由此大大增加了銅硫分離難度。而在實際開展銅硫浮選分離試驗中，通過選用10kg酸堿值在10到11的石灰作為粗選抑制劑，搭配使用FK-3捕收劑，并在此基礎(chǔ)上使用一定量的FK-2抑制劑，使得抑制硫鐵的效果得到明顯增強，進而有效實現(xiàn)銅硫分離。雖然在小型閉路試驗中，獲得的銅回收率、硫回收率等浮選指標(biāo)均與試驗規(guī)定要求相符，但由于硫精品礦中有較多含磁黃鐵礦，因此也使得硫精品位提升難度較大。