劉日新，曾 明，陳建文

（江西銅業(yè)集團有限公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

1 引言

隨著我國銅礦資源的日趨緊張，各大礦山加強對資源的回收利用，提高企業(yè)經(jīng)濟效益已勢在必行。大山選礦廠目前生產(chǎn)能力9.2萬t/天，其中常規(guī)碎磨流程處理量6.95萬t/天，半自磨系統(tǒng)日處理礦量2.25萬t。大山選礦廠銅鉬浮選包括粗選和精選兩段作業(yè)，粗選段分三個系列，一系列和二系列處理常規(guī)磨礦產(chǎn)品，三系列處理半自磨產(chǎn)品。精選段是一個大的浮選系統(tǒng)，分一步精選、二步精選和再磨系統(tǒng)［1］。為進一步提高大山選礦廠銅、鉬回收率，選廠與礦冶科技集團有限公司開展分質(zhì)粗選-合并精選小型試驗研究。在小型試驗的基礎上，大山選礦廠開展了工業(yè)試驗，通過對現(xiàn)場工藝條件、藥劑制度的優(yōu)化，最終達到提高大山選高礦廠生產(chǎn)指標的目的。本論文以大山選礦廠三系列（160m3系統(tǒng)）為研究對象。

2 原礦性質(zhì)

2.1 礦石性質(zhì)

對三系列（160m3系統(tǒng)）礦石進行了多元素分析，結果見表1，銅、鉬礦石化學物相分析結果見表 2和 3。

表1 礦石多元素分析 %

從表1中可以看出，該礦石中Cu的品位為0.49%，Mo的品位為0.040%，S的含量為1.55%，貴金屬Au、Ag的含量分別為0.065g/t和2.16g/t，其他可綜合利用的有價元素含量均較低。礦石中的銅、鉬均以硫化物的形式產(chǎn)出。礦樣中銅礦物絕大部分為黃銅礦，偶見黝銅礦、斑銅礦、輝銅礦、銅藍；鉬礦物為輝鉬礦；其它金屬礦物主要為黃鐵礦，少量金紅石、赤鐵礦、磁鐵礦，偶見鈦鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦等。脈石礦物主要為石英和鉀長石，其次為絹云母、鈉長石、綠泥石，少量方解石、白云石、磷灰石，微量透閃石、重晶石等［2］。

2.2 物相分析

從表2表3化學物相分析結果可以看出，本次試驗礦樣屬硫化銅鉬礦，其中硫化銅含量占總銅的98.36%，硫化鉬含量占總鉬的99.10%。

表2 銅的化學物相分析結果 %

表3 鉬的化學物相分析結果 %

3 實驗室結果

在實驗室條件優(yōu)化的基礎上，為了進一步驗證優(yōu)化后的藥劑制度是否適用現(xiàn)場生產(chǎn)樣，在德興銅礦大山選廠現(xiàn)場開展驗證試驗。驗證試驗取現(xiàn)場生產(chǎn)礦漿，包括常規(guī)球磨系統(tǒng)溢流（浮選給礦）以及半自磨系統(tǒng)溢流（浮選給礦）進行藥劑用量、精選條件試驗，并對半自磨系統(tǒng)溢流和球磨系統(tǒng)溢流分別進行了精選和兩種系統(tǒng)溢流的粗精礦合并精選，由實際合并精選對比可知，合并精選銅、鉬回收率均較高，可見合并精選有利于提高銅、鉬回收率［3］。最終確定采用分質(zhì)粗選-合并精選工藝流程；藥劑制度為抑制劑：石灰、水玻璃，捕收劑：AP、BK204、丁黃藥，起泡劑：丁基醚醇［4］?，F(xiàn)場驗證試驗閉路試驗結果見表4、實驗室小型閉路實驗結果見表5。

表4 現(xiàn)場驗證試驗閉路試驗結果 %

表5 實驗室閉路試驗結果 %

從表5中試驗結果可以看出，與現(xiàn)場生產(chǎn)工藝閉路試驗結果（表4）相比，總銅精礦銅品位變化不大，銅回收率從85.62%提高至86.44%，鉬回收率從72.47%提高到75%。實驗室試驗結果顯示，鉬礦物在快速浮選時富集較大，但現(xiàn)場生產(chǎn)時快速浮選作業(yè)鉬精選富集效果不顯著，導致銅精礦1中的鉬含量較低，由于石灰用量較大，大量的鉬被抑制進入到二步分離作業(yè)，對鉬綜合回收率有不利影響［5］。

4 工業(yè)試驗

4.1 藥劑優(yōu)化

為了進一步提高銅、鉬回收率，在實驗室小型試驗過程中進行了輔助捕收劑和鉬調(diào)整劑試驗研究，試驗結果表明，通過在混合浮選時添加適量的捕收劑BK404B，有利于銅回收率的提高；同時，在一步精選作業(yè)，添加適量的水玻璃，有利于鉬回收率的提高?，F(xiàn)場已有藥劑AP、BK204、石灰、丁黃藥等按照現(xiàn)場生產(chǎn)要求，正常維持，工業(yè)試驗期間可根據(jù)現(xiàn)場實際情況酌情調(diào)整。新增加藥劑水玻璃加入一步精選作業(yè)，用量控制在100~200g/t；新增加捕收劑BK404B加入粗選II和掃選II作業(yè)，用量控制在5~10g/t；具體藥劑制度在工業(yè)試驗期間根據(jù)現(xiàn)場實際情況酌情調(diào)整。

4.2 工藝流程優(yōu)化

在藥劑制度優(yōu)化的基礎上，為進一步加強對掃選作業(yè)中、粗顆粒以黃銅礦為主的貧連生體的回收，實驗室小型試驗過程中進行了對掃選II的泡沫進行選擇性再磨試驗，即將掃選II的泡沫并入再磨，改善黃銅礦的解離情況，實驗室閉路試驗結果表明，通過將掃選II泡沫并入再磨，最終總銅精礦銅品位變化不顯著。

4.3 工業(yè)試驗流程與藥劑制度

工業(yè)試驗期間現(xiàn)場主要控制一段粗選pH值在9.0~9.5之間；一段球磨給礦保持穩(wěn)定，給礦中-5mm含量不低于50%，球磨磨礦細度控制在65%~0.074mm左右；二段再磨細度≥80%~0.043mm，再磨后銅精選pH值≥12。經(jīng)優(yōu)化后，最終工業(yè)試驗流程見圖1。

圖1 試驗工藝流程

工業(yè)試驗期間藥劑制度見表6。

表6 工業(yè)試驗藥劑制度

4.4 工業(yè)試驗結果

工業(yè)試驗以試驗前一個月的累計生產(chǎn)報表結果作為基礎指標，160m3浮選系統(tǒng)銅累計指標、全廠銅綜合累計指標、全廠鉬綜合累計指標結果對比分別見表7、表8和表9。

表7 160m3浮選系統(tǒng) Cu 累計指標對比結果 %

表8 大山選礦廠全廠Cu綜合累計指標對比結果 %

表9 大山選礦廠 Mo 累計指標對比結果%

由表7、表8、表9可知，工業(yè)試驗前一個月大山選礦廠正常生產(chǎn)期間生產(chǎn)指標為：銅精礦銅品位24.84%，銅精選段作業(yè)回收率98.19%，160m3浮選系統(tǒng)銅回收率87.78%，全廠銅綜合回收率85.98%，全廠鉬綜合回收率60.01%。工業(yè)試驗穩(wěn)定期取得生產(chǎn)指標為：銅精礦銅品位24.24%，銅精選段作業(yè)回收率98.26%，相比較工業(yè)試驗之前正常生產(chǎn)一個月變化均不明顯。160m3浮選系統(tǒng)銅回收率88.20%，相比較工業(yè)試驗之前正常生產(chǎn)一個月銅回收率提高了0.42個百分點。大山選礦廠鉬綜合回收率為65.37%，相比較工業(yè)試驗之前正常生產(chǎn)一個月的累計指標鉬綜合回收率提高了5.36個百分點。

此次工業(yè)試驗結果與實驗室閉路試驗結果相比較，總銅精礦品位相差不大，銅、鉬回收率低于實驗室閉路試驗結果，分析原因可能在于：現(xiàn)場的磨礦細度相對較粗，尤其是球磨系統(tǒng)，磨礦細度在61%左右。流程考查結果顯示，二步分離作業(yè)鉬循環(huán)量較大，導致鉬上浮效果相對較差［6］。

5 產(chǎn)品分析

通過MLA以及偏光顯微鏡檢測對工業(yè)試驗得到的銅精礦和尾礦進一步進行產(chǎn)品分析［7］。

5.1 銅精礦

銅精礦MLA鏡下檢查如圖2、圖3所示。

圖2 銅精礦Ι

圖3 銅精礦II

由圖2可知，銅精礦Ι中輝鉬礦主要是以細粒片狀單體的形式產(chǎn)出，少部分與黃銅礦組成連生體的形式產(chǎn)出，見圖2（a）；黃銅礦主要是以單體的形式產(chǎn)出，未能解離的黃銅礦主要是與黃鐵礦組成連生體的形式產(chǎn)出，少量黃銅礦與白云母及石英組成連生體的形式產(chǎn)出，見圖2（b）；黃鐵礦解離度低于黃銅礦，多未能解離的黃鐵礦主要是與黃銅礦連生，見圖2（c）。從產(chǎn)品中主要礦物的產(chǎn)出特征來看：脈石礦物主要以細粒單體的形式富集在銅精礦Ι中，總的來看單體脈石礦物和黃鐵礦的富集是影響銅精礦品位的主要原因；輝鉬礦多以單體形式產(chǎn)出，輝鉬礦極少與黃銅礦連生，滿足銅鉬深度分離的礦物單體解離要求。

由圖3可知，銅精礦II中輝鉬礦主要是以細粒片狀單體的形式產(chǎn)出，極少部分與黃銅礦組成連生體的形式產(chǎn)出見圖3（a）；黃銅礦主要是以單體的形式產(chǎn)出，未能解離的黃銅礦主要是與黃鐵礦、白云母及石英組成連生體的形式產(chǎn)出，見圖3（b）；未能解離的黃鐵礦主要是與黃銅礦連生，見圖3（c）。從產(chǎn)品中主要礦物的產(chǎn)出特征來看：脈石礦物主要是以連生體的形式富集在銅精礦2中，其次是以細粒單體的形式產(chǎn)出；而黃銅礦和黃鐵礦的解離度都不高， 不利于生產(chǎn)高品位的銅精礦；輝鉬礦多以單體的形式產(chǎn)出，極少與黃銅礦連生，自此產(chǎn)品中進一步富集輝鉬礦相對較為容易。

5.2 尾礦

工業(yè)試驗尾礦產(chǎn)品分析如圖4、圖5所示。

圖4 二步掃II尾礦

圖5 掃II尾礦

由圖4可知，產(chǎn)品中輝鉬礦的含量比較低，偶爾可見輝鉬礦以微細粒片狀單體的形式產(chǎn)出；黃銅礦主要是以連生體的形式與石英、白云母緊密連生，見圖4（a）（b）；從產(chǎn)品中主要礦物的產(chǎn)出特征來看：鉬主要是以微細粒輝鉬礦貧連生體的形式產(chǎn)出、偶有呈微細粒單體的形式產(chǎn)出，見圖4（c）（d）；銅主要是以黃銅礦的形式賦存，多數(shù)黃銅礦與脈石礦物組成貧連生體的形式產(chǎn)出，黃銅礦難以充分單體解離，回收價值不大。

產(chǎn)品中可觀察到的黃銅礦主要是以微細粒包裹體或貧連生體的形式與脈石礦物連生，這部分黃銅礦已不能選礦回收，屬于正常損失，見圖5（a）（b）；輝鉬礦主要以脈石包裹體及貧連生體的形式產(chǎn)出，見圖5（c）（d）。從產(chǎn)品中產(chǎn)出特征來看，有價金屬礦物少、粒度細且多以包裹體及貧連生體的形式產(chǎn)出，表明浮選過程中絕大多數(shù)金屬硫化物得到了高效回收。

6 結語

通過新增加藥劑水玻璃加入一步精選作業(yè)，用量在100~200g/t；新增加捕收劑BK404B加入粗選II和掃選II作業(yè)，用量控制在5~10g/t；160m3浮選系統(tǒng)銅回收率88.20%，相比較工業(yè)試驗之前正常生產(chǎn)一個月銅回收率提高了0.42個百分點。大山選礦廠鉬綜合回收率為65.37%，相比較工業(yè)試驗之前正常生產(chǎn)一個月的累計指標鉬綜合回收率提高了5.36個百分點。

銅精礦產(chǎn)品分析可知，輝鉬礦多以單體形式產(chǎn)出，且輝鉬礦極少與黃銅礦連生，從銅精礦中進一步富集輝鉬礦相對較為容易；而由于黃銅礦和黃鐵礦的解離度都不高，不利于生產(chǎn)高品位的銅精礦。經(jīng)過尾礦產(chǎn)品分析可知，尾礦中有價金屬礦物少、粒度細且多以包裹體及貧連生體的形式產(chǎn)出，黃銅礦難以充分單體解離，表明浮選過程中絕大多數(shù)金屬硫化物得到了高效回收。