李 冬 代獻(xiàn)仁 李世男

（中鐵建銅冠投資有限公司）

礦物資源是重要的自然資源，是經(jīng)過漫長的地質(zhì)變化才形成的，是人類社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，現(xiàn)代社會(huì)人們的生產(chǎn)生活離不開礦產(chǎn)資源。我國是礦產(chǎn)品需求大國，雖然國內(nèi)礦產(chǎn)資源總量豐富，但由于我國人口眾多，人均礦產(chǎn)儲(chǔ)量低。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，大宗礦產(chǎn)資源短缺的供需矛盾日益加劇。銅是重要的大宗礦產(chǎn)資源，我國銅資源儲(chǔ)量僅占世界總儲(chǔ)量的3%，國內(nèi)銅礦產(chǎn)資源供應(yīng)嚴(yán)重不足，每年進(jìn)口礦產(chǎn)銅數(shù)量巨大。國內(nèi)一些大型礦業(yè)公司已經(jīng)逐漸踏入國際市場，在海外收購開發(fā)礦產(chǎn)資源，以解決國內(nèi)資源供需問題。

銅、硫礦物回收的原則流程包括優(yōu)先浮選、混合浮選、半優(yōu)先浮選等工藝［1］。根據(jù)礦物性質(zhì)特點(diǎn)，大量生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí)，采用半優(yōu)先浮選與等可浮浮選相結(jié)合工藝能夠有效保證目的礦物能收早收，一定程度上防止過粉碎現(xiàn)象發(fā)生［2］。德興銅礦采用優(yōu)先—混合分步浮選工藝，在原工藝條件下，提高了精礦銅品位約2個(gè)百分點(diǎn)，銅回收率從1991年的78.34%提升至2004年的86.72%，金、銀回收率65%左右［3］；紫金山銅礦采用分步優(yōu)先浮選工藝，有效防止了目的礦物的過粉碎，提高了選礦指標(biāo) ；阿舍勒銅礦采用浮選柱設(shè)備和異步優(yōu)先浮選工藝，能夠強(qiáng)化回收效果，提高選礦指標(biāo)［5］。

米拉多銅礦是厄瓜多爾共和國東南部的薩莫拉－欽奇佩省境內(nèi)的一個(gè)大型銅礦床，是科瑞安特銅礦帶的一部分。厄瓜多爾位于南美洲，屬發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低于中國目前的水平。米拉多銅礦建設(shè)項(xiàng)目為當(dāng)?shù)厥讉€(gè)礦山建設(shè)項(xiàng)目，產(chǎn)出的選礦產(chǎn)品經(jīng)港口多次轉(zhuǎn)運(yùn)將出口到中國。米拉多銅礦于2019年7月建成投產(chǎn)，對(duì)米拉多銅礦進(jìn)行選礦試驗(yàn)研究，查清米拉多北礦區(qū)礦石中可利用的礦產(chǎn)資源、開發(fā)選礦工藝、確定合適的工藝流程和藥劑制度，為礦山的建設(shè)提供依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 礦石性質(zhì)

原礦中的主要金屬礦物是黃銅礦和黃鐵礦；伴生金礦物主要為自然金，銀礦物主要為輝銀礦；另有微量閃鋅礦、輝鉬礦、磁鐵礦、方鉛礦、黑鎢礦、白鎢礦、赤鐵礦、鈦鐵礦、褐鐵礦等。脈石主要是硅酸鹽類礦物，包括鉀長石、斜長石和石英，另有少量綠泥石、黑云母和方解石。黃銅礦主要以他形粒狀及粒狀集合體分布在脈石礦物中，少量呈微細(xì)粒產(chǎn)出及脈狀分布；有時(shí)可見黃銅礦與黃鐵礦共生，少量呈細(xì)脈狀分布在黃鐵礦裂隙中。黃鐵礦的粒度較黃銅礦粗，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm64.4%時(shí)，銅礦物單體解離度為60.82%，與脈石礦物的貧連生體占約14%。-0.020 mm粒級(jí)黃銅礦占約8.0%，該部分微細(xì)粒黃銅礦主要浸染于脈石礦物中，少量被包裹在黃鐵礦中，在磨礦中難以完全單體解離，是影響銅回收率的主要因素。銅硫礦物嵌布分布情況見圖1～圖4。

黃鐵礦主要呈自形—半自形粒狀及粒狀集合體分布在脈石礦物中，有的呈脈狀產(chǎn)出，少量呈微細(xì)粒產(chǎn)出；有時(shí)可見黃鐵礦與黃銅礦共生，有的被包裹在黃銅礦中；偶爾可見黃鐵礦與磁黃鐵礦、輝鉬礦、磁鐵礦等礦物共生。原礦銅礦物以原生硫化銅為主，其他硫礦物以黃鐵礦為主。原礦化學(xué)多元素分析及銅物相分析結(jié)果見表1、表2。

注：Au、Ag含量單位為g/t。

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2 選礦試驗(yàn)

2.1 磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

為考察磨礦細(xì)度對(duì)選礦指標(biāo)的影響，采用1粗2掃進(jìn)行磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)。試驗(yàn)固定石灰用量400 g/t，粗選pH值9.0，丁基黃藥用量（50+10+10）g/t，2#油用量（30+10+10）g/t。試驗(yàn)流程及結(jié)果見圖5、圖6。

由圖6可見，隨著磨礦細(xì)度的提高，銅品位提高；當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm64.5%時(shí)，粗精礦含銅9.78%，銅回收率90.02%；繼續(xù)提高磨礦細(xì)度，銅品位提高幅度不大；綜合考慮，確定磨礦細(xì)度-0.074 mm64.5%為宜。

2.2 調(diào)整劑種類及用量條件試驗(yàn)

添加調(diào)整劑石灰和碳酸氫鈉的目的一是適當(dāng)調(diào)整礦漿pH值，去除礦漿中的有害離子，有利于浮選泡沫層的穩(wěn)定；二是石灰和碳酸氫鈉都有分散礦泥的作用。試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度-0.074 mm64.5%、丁基黃藥用量（50+10+10）g/t、2#油用量（30+10+10）g/t，進(jìn)行調(diào)整劑種類及用量試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖5，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

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由表3可知，以石灰和碳酸氫鈉作為調(diào)整劑，浮選泡沫層都比較穩(wěn)定；當(dāng)石灰用量400 g/t時(shí)，粗選尾礦銅損失率較低；此外，石灰價(jià)格低、來源廣，故采用石灰作為粗選調(diào)整劑，用量400 g/t為宜。

2.3 半優(yōu)先粗選捕收劑條件試驗(yàn)

米拉多銅礦一期采用混合粗選—粗精礦再磨—銅硫分離的工藝流程，該工藝的不足之處一是部分粗顆粒銅礦物在再磨過程中容易過磨、不利于銅礦物的回收及后期銅精礦過濾，二是銅精礦粒度較細(xì)，不利于脫水作業(yè)的進(jìn)行。故該試驗(yàn)考慮是否能優(yōu)先選出部分已單體解離的粗顆粒銅精礦，然后再采用混合粗選—粗精礦再磨—銅硫分離的工藝來回收剩余的細(xì)顆粒銅精礦。

在石灰用量400 g/t、2#油用量10 g/t、磨礦細(xì)度-0.074 mm64.5%的條件下，分別采用捕收劑Z-200、HBS-01、HB-421和BK-301進(jìn)行1次粗選捕收劑種類及用量試驗(yàn)。試驗(yàn)流程見圖7，結(jié)果見表4。

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由表4可知，HBS-01、HB-421和BK-301的選擇性較差；Z-200選擇性相對(duì)較好，1次粗選作業(yè)銅精礦品位即可達(dá)到21%以上，可作為優(yōu)先浮選銅礦物的捕收劑，綜合考慮，選擇用量20 g/t。

2.4 中礦再磨細(xì)度試驗(yàn)

1次粗選作業(yè)以Z-200為捕收劑、2#油為起泡劑，所獲得粗選精礦進(jìn)行1次空白精選后，即可獲得含銅27%以上的銅精礦。將1次精選尾礦和2粗及3粗泡沫合并作為中礦，當(dāng)中礦不磨（-0.044 mm73.6%）時(shí)，黃銅礦單體解離度僅為51.68%，主要與脈石礦物連生，少量與黃鐵礦連生；當(dāng)中礦再磨細(xì)度為-0.044 mm88.0%時(shí)，嵌布粒度為5～50μm，黃銅礦的單體解離度為90.73%，少量與脈石礦物和黃鐵礦連生。中礦再磨前后黃銅礦解離度見表5。

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根據(jù)鏡下檢查結(jié)果，對(duì)中礦進(jìn)行再磨細(xì)度條件試驗(yàn)，中礦再磨再選試驗(yàn)采用1粗1精1掃工藝流程，再磨磨機(jī)中添加1 000 g/t的石灰，礦漿pH值為12.15，試驗(yàn)結(jié)果見圖8。

由圖8可見，隨再磨細(xì)度地提高，再選精礦銅品位提高；當(dāng)再磨細(xì)度為-0.044 mm85.0%時(shí)，再磨精礦含銅8.31%、銅回收率89.72%；故選擇再磨細(xì)度為-0.044 mm85%。

2.5 綜合開路試驗(yàn)

在上述條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用半優(yōu)先半混合工藝進(jìn)行綜合開路試驗(yàn)，開路流程優(yōu)先選出部分已單體解離的粗顆粒銅精礦，然后再采用混合粗選—粗精礦再磨—銅硫分離工藝，試驗(yàn)結(jié)果見表6。

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由表6可知，綜合開路試驗(yàn)銅精礦1和銅精礦2品位都達(dá)到了25%以上，尾礦1和尾礦2含銅較低，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行閉路試驗(yàn)。

2.6 閉路試驗(yàn)結(jié)果

采用異步浮選—中礦再磨再選流程進(jìn)行閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及藥劑制度見圖9，試驗(yàn)結(jié)果見表7。

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由表7可知，銅精礦含銅26.34%、含金3.01 g/t、含銀48.88 g/t，銅、金、銀回收率分別為91.15%，47.62%和66.89%，閉路試驗(yàn)銅選別指標(biāo)良好。

3 結(jié)論

（1）米拉多銅礦屬于大型斑巖型銅礦，其中銅礦物主要以黃銅礦為主，少量次生銅及微量氧化銅，硫礦物主要以黃鐵礦的形式存在，礦石性質(zhì)相對(duì)簡單，屬于低品位易選銅硫礦石。

（2）結(jié)合黃銅礦嵌布粒度不均勻，且包裹在黃鐵礦和脈石礦物之中的性質(zhì)特點(diǎn)，采用異步選銅工藝，優(yōu)先回收可浮性較好的粗顆粒銅礦物，再采用混浮再磨再選工藝回收細(xì)顆粒銅礦物，取得了良好的選別指標(biāo)。

（3）閉路試驗(yàn)獲得了銅精礦含銅26.34%、含金3.01 g/t、含銀48.88 g/t，銅、金、銀回收率分別為91.15%、47.62%和66.89%的試驗(yàn)指標(biāo)。由于金、銀大部分以-10μm微細(xì)粒包裹于黃鐵礦和脈石礦物之中，浮選過程中主要損失于尾礦中，造成銅精礦中金、銀回收率不高。