曹成超 李建宏

(肅北蒙古族自治縣西礦釩科技有限公司，青海 西寧 810000)

0 引言

針對某銅礦礦石性質(zhì)所發(fā)生的變化，現(xiàn)有的藥劑已不能滿足現(xiàn)場生產(chǎn)工藝需求。通過借鑒國內(nèi)外選別該種銅礦所采用的高效捕收劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，選擇出有利于該礦石選別浮選藥劑，并進(jìn)行了藥劑選擇的條件實(shí)驗(yàn)，選出適合于該礦石最佳的浮選粒度、起泡劑、合適的PH值及捕收劑和捕收劑的用量，尋找解決問題的突破口，并以全閉路試驗(yàn)的結(jié)果來確定合理的浮選條件，提高銅的回收率。

1 實(shí)驗(yàn)原料成分分析

實(shí)驗(yàn)原料取自青海某銅礦，對其進(jìn)行化學(xué)多元素分析，結(jié)果分別見表1、2。

表1 原礦樣品中多元素分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

表2 原礦樣品中主要礦物組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

對原礦樣中有價元素銅及其他伴生有益元素的賦存狀態(tài)進(jìn)行了研究分析，可知該礦為典型的銅硫鐵礦，礦石性質(zhì)復(fù)雜。原礦中金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦為主，脈石礦物以輝石、石榴子石、鋯石、石英和方解石為主，其次有長石、綠泥石、綠簾石、絹云母、云母、碳酸鹽、角閃石和高嶺土等。

2 浮選實(shí)驗(yàn)

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

取實(shí)驗(yàn)樣500 g在100 g/t混合捕收劑及30 g/t起泡劑2#油的條件下，分別考查了磨礦產(chǎn)品中-0.074 mm粒級含量為65%、70%及80%時對浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)流程及條件見圖1，結(jié)果見表3。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)流程及條件

根據(jù)表3中的試驗(yàn)結(jié)果，隨著磨礦細(xì)度不斷的增大，粗精礦中銅的品位和回收率均會有不同程度的提升，這說明原礦中銅礦物的嵌布粒度偏細(xì)，增加磨礦的細(xì)磨可增加對載銅礦物和連生體礦物的單體解離度，從而有效地提高浮選過程中對銅礦物的捕收性。但是當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm 80%時浮選指標(biāo)反而會降低，因此確定試驗(yàn)所用磨礦的最佳細(xì)度為-0.074 mm 為70%。

表3 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

2.2 起泡劑試驗(yàn)

參考該銅礦現(xiàn)有生產(chǎn)實(shí)踐及工藝指標(biāo)，選用100 g/t的丁基鈉黃藥作為試驗(yàn)的捕收劑。考察起泡劑2#油、A6、MIBC對浮選指標(biāo)的影響，試驗(yàn)流程及條件見圖2，結(jié)果見表4。

圖2 起泡劑篩選試驗(yàn)流程及條件

表4 起泡劑篩選試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

泡沫結(jié)構(gòu)及泡沫中礦物的含量都存在明顯差異，從而使得浮選指標(biāo)也存在不同程度的變化。但是以A6起泡劑的試驗(yàn)結(jié)果最佳，容易控制、方便操作且現(xiàn)象明顯。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用了A6起泡劑時，銅粗精礦的品位及回收率均優(yōu)于2#油和MIBC，因此，選用A6為后續(xù)試驗(yàn)的起泡劑。

2.3 捕收劑試驗(yàn)

根據(jù)青海某銅礦已有生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)并在參考相關(guān)銅礦礦山生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，選用常規(guī)的幾種捕收劑，即丁黃藥、異戊基黃藥及新型復(fù)合黃藥等進(jìn)行浮選試驗(yàn)，并考察了這些捕收劑對浮選指標(biāo)的影響。試驗(yàn)流程及條件見圖3，結(jié)果見表5。

圖3 捕收劑篩選試驗(yàn)流程及條件

表5 捕收劑篩選試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

比較表5中的試驗(yàn)結(jié)果可得知，當(dāng)各種捕收劑單獨(dú)使用時，復(fù)合黃藥的實(shí)驗(yàn)結(jié)果均優(yōu)于其他捕收劑，其粗精礦品位為21.32 g/t，回收率為65.05%。而異戊基黃藥的捕收能力較丁黃藥的捕收能力強(qiáng)，這也充分的驗(yàn)證了黃藥的捕收性能，隨著鏈的增加和異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)變化，優(yōu)于短鏈的正構(gòu)體。但是從復(fù)合黃藥的捕收性能較其他的黃藥能力均強(qiáng)，因此實(shí)驗(yàn)可確定復(fù)合黃藥為主要捕收劑。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證復(fù)合黃藥優(yōu)越的捕收效果，進(jìn)行了其用量的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 復(fù)合黃藥用量試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

根據(jù)表6的結(jié)果可得知，復(fù)合黃藥的用量的多少將對對粗精礦中銅的品位和回收率均有較大影響。當(dāng)復(fù)合黃藥用量較低時，捕收能力顯得不夠，使的銅回收率偏低。但當(dāng)其用量超過90 g/t時，由于礦石性質(zhì)的復(fù)雜，部分易浮的脈石礦物夾雜上浮，粗精礦中銅的回收率而略有降低。因此，通過實(shí)驗(yàn)確定捕收劑復(fù)合黃藥較合適的用量應(yīng)約為75 g/t為宜。

2.4 pH調(diào)整劑試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度為-0.074 mm 70%、復(fù)合黃藥為捕收劑用量為150 g/t的條件下。考查pH調(diào)整劑石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉分別為500 g/t(及pH為7.5至8.5)時，對浮選指標(biāo)的影響以選擇出最為合理的調(diào)整劑。試驗(yàn)流程及條件見圖4，結(jié)果見表7。

圖4 pH調(diào)整劑試驗(yàn)流程及條件

表7 pH調(diào)整劑試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

從表7的試驗(yàn)結(jié)果可知，礦漿pH值對浮選指標(biāo)有較大的影響。當(dāng)加入500 g/t的碳酸鈉時(pH=7.5～8.5)，浮選泡沫礦化現(xiàn)象較好，有黃亮色的金屬光澤，但粗精礦中銅的品位和回收率均不高[1]，用碳酸鈉作為礦漿PH調(diào)節(jié)劑，對礦石中的黃鐵礦抑制作用比較弱，精礦的品位下降，致使銅品質(zhì)的降低。當(dāng)加入500 g/t的石灰時(礦漿pH=7.5～8.5)，粗精礦的品位相對于不加pH調(diào)整劑時增加了1.5 g/t左右，銅的回收率也相對增加了10%左右，這說明石灰不僅能夠很好的調(diào)節(jié)PH作用而且也對硫有很好的抑制作用，在一定程度上創(chuàng)造了銅硫分離的良好環(huán)境，從而提高了粗選的浮選指標(biāo)。當(dāng)加入500 g/t的氫氧化鈉時(礦漿pH=7.5～8.5)，浮選泡沫的粘度明顯增大且pH不易控制，粗精礦的產(chǎn)率增大，回收率也相應(yīng)增加，但精礦品位降低較為明顯，導(dǎo)致浮選的選擇性變差。綜合三種pH調(diào)整劑的試驗(yàn)結(jié)果，確定采用石灰為pH調(diào)整劑。為進(jìn)一步驗(yàn)證石灰對浮選指標(biāo)的影響，進(jìn)行了石灰的用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 石灰用量試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

從表8的試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著石灰用量的不斷的從1 000 g/t增加到2 000 g/t的過程中，粗精礦中銅的品位和回收率均隨之相應(yīng)增加。說明對浮選礦漿中對硫的抑制效果越好，浮選的選擇性就越好。且該藥劑易于采購成本低廉，因此pH調(diào)整劑以2 000 g/t石灰為宜。

3 全流程閉路試驗(yàn)

以開路試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，采用強(qiáng)化粗選作業(yè)，按照以上試驗(yàn)的藥劑方案，參考現(xiàn)場生產(chǎn)流程，中礦均采用順序返回的方案，進(jìn)行了全流程的閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及條件見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表10。

圖5 全流程閉路試驗(yàn)流程及條件

表9的閉路試驗(yàn)結(jié)果表明，針對現(xiàn)場生產(chǎn)所處理的原礦，盡管礦石中硫含量及雜質(zhì)成分高，對銅礦物回收率影響大。但采取高效的捕收劑，合理的流程方案，在高堿度的礦漿中銅硫的分選還是比較理想[2]。試驗(yàn)精礦中銅的品位達(dá)到19.35%，回收率達(dá)到90.74%。

表9 全流程閉路試驗(yàn)結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

4 結(jié)語

1)該礦石屬于復(fù)雜難選礦石,從條件試驗(yàn)的結(jié)果上可以看出銅對浮選粒度的要求很嚴(yán)格。故在浮選過程中細(xì)度必須在-0.074 mm 70%左右才會有很好的浮選效果。

2)由于在浮選過程中pH值從7.5到12.5，范圍比較廣。所以捕收劑應(yīng)該采用捕收范圍比較廣且適應(yīng)性比較強(qiáng)的藥劑。

3)主要的銅礦物在弱堿的礦漿中具有很好的天然可浮性，故在磨礦過程中加入石灰和復(fù)合黃藥能很好的提高浮選的回收率。

4)銅硫的分選對對礦漿的pH值很敏感，所以加強(qiáng)現(xiàn)場的管理嚴(yán)格的控制好浮選過程中的PH值以保證比較理想的回收率。