李沛原 顏江淵 伍紅強 楊凌凌 康懷斌
(1.銅陵有色金屬集團控股有限公司冬瓜山銅礦;2.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司;3.安徽銅冠(廬江)礦業(yè)有限公司;)
安徽某銅礦礦床為斑巖型銅礦,資源豐富,礦體長約1800 m,平均寬約450 m,該銅礦工業(yè)品級(331+332+333類)銅礦石量11 345.82萬t,金屬量617 286.50 t,平均品位0.54%[1-6]。對于硫化銅礦石的處理,國內(nèi)大多采用單一浮選法,其中以優(yōu)先浮選和混合—優(yōu)先浮選流程為主,等可浮流程也較為常見。對于難選礦石則多通過泥砂分選階段磨礦、階段選別等復(fù)雜流程實現(xiàn)有效分選。
該連選試驗研究在總結(jié)小試成果的基礎(chǔ)上,進行了1粗3精2掃工藝流程、二步法選銅工藝流程、二步法選銅優(yōu)化工藝流程、二步法選銅+中礦再磨工藝流程連選試驗研究,通過選礦連續(xù)擴大試驗分析比較各工藝流程、藥劑制度、原礦性質(zhì)等對礦石的適應(yīng)性,最終確定合理的選礦工藝,以達到礦山效益最大化,最大限度地提高礦產(chǎn)資源利用率[7]。
原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1,銅、硫、鐵物相分析結(jié)果見表2~表4。
注:Au、Ag含量單位為g/t。
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破碎篩分設(shè)備為PE150×250顎式破碎機、PEF100×125顎式破碎機、PG-?250×150對輥破碎機、XSZ-600×300雙層振動篩。連選設(shè)備為XMBL?420×600連續(xù)棒磨機、?150 mm×1200 mm單螺旋分級機、30 L攪拌桶、FX2-12攪拌式浮選機、FX2-7攪拌式浮選機、XK-613流量智能泵、砂泵等。試驗藥劑為石灰、BK301、丁基黃藥、松醇油、六偏磷酸鈉、CMC。
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1粗3精2掃流程(圖1)經(jīng)浮選藥劑制度等工藝參數(shù)的調(diào)試,低品位礦石進入穩(wěn)定運行后經(jīng)過40 h穩(wěn)定運行,高品位礦石進入穩(wěn)定運行狀態(tài)后經(jīng)過80 h連續(xù)穩(wěn)定運行,獲得加權(quán)平均試驗指標(biāo)見表5。
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由表1~表4可知,礦石中的銅礦物主要為原生硫化銅,占總銅的91.00%;磁鐵礦含量僅0.817%,占全鐵的17.63%,含量較低;硫化礦物之硫占總硫的70.54%,硫酸鹽之硫占29.46%,部分硫難以上浮,可能影響尾礦的綜合利用。
注:Au、Ag含量單位為g/t。
由表5可知,采用不同原礦品位的礦樣進行連選試驗,當(dāng)原礦銅品位由0.409%提高至0.53%時,銅精礦品位由17.11%提高至20.43%,銅回收率由87.43%提高至88.66%,銅精礦中的金回收率提高了3.74個百分點,說明原礦含銅的高低對指標(biāo)有一定影響。
二步法選銅流程(圖2)經(jīng)過浮選藥劑制度等工藝參數(shù)的調(diào)試,進入穩(wěn)定運行狀態(tài)后經(jīng)過80 h連續(xù)穩(wěn)定運行,獲得加權(quán)平均試驗結(jié)果見表6。
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由表6可知,二步法選銅工藝不添加六偏磷酸鈉和CMC時,總銅精礦銅品位8.09%,銅回收率87.52%,銅精礦品位較低;該工藝流程的2步銅精選同樣采用7 L的浮選機,銅精選產(chǎn)率及浮選濃度較1粗3精2掃流程低,并且采用2步銅精選精選流程較復(fù)雜,操作波動大且難以控制;試驗尾礦2中的銅損失率較高,造成銅回收率較低。為提高銅精礦品位,在分離精選1添加脈石抑制劑CMC和六偏磷酸鈉,試驗總銅精礦品位11.18%、銅回收率81.52%,銅精礦品位提高,但銅回收率大幅下降;尾礦2銅損失率由7.52%增加到13.47%,銅主要損失于尾礦2中,說明抑制劑對銅有一定的影響或銅礦物與脈石緊密共生。
根據(jù)二步法選銅工藝流程連選試驗結(jié)果,對二步法選銅流程進行優(yōu)化,將2步精選和優(yōu)先精選合并進行3次精選(圖3),經(jīng)過浮選藥劑制度等工藝參數(shù)的調(diào)試,進入穩(wěn)定運行狀態(tài)后經(jīng)過56 h連續(xù)穩(wěn)定運行,獲得加權(quán)平均試驗結(jié)果見表7。
由表7可知,低品位原礦二步法選銅優(yōu)化連選試驗流程獲得的銅精礦品位18.00%,銅回收率81.21%,銅精礦金、銀品位分別為11.51,52.60 g/t,金、銀回收率分別為72.03%和21.50%,銅精礦品位提高,但銅回收率仍較低,主要損失于尾礦2之中。
工藝流程連選試驗指標(biāo)表明,在中礦不再磨的前提下,1粗3精2掃工藝流程指標(biāo)最優(yōu),二步法選銅(及優(yōu)化)工藝流程指標(biāo)較差。采用高品位原礦進行二步選銅+中礦再磨優(yōu)化工藝流程連選試驗(圖4),經(jīng)過浮選藥劑制度等工藝參數(shù)的調(diào)試,進入穩(wěn)定運行狀態(tài)后經(jīng)48 h連續(xù)穩(wěn)定運行,獲得加權(quán)平均試驗結(jié)果見表8。
由表8可知,二步選銅+中礦再磨優(yōu)化工藝試驗原礦銅品位0.517%,獲得的銅精礦品位21.32%,銅回收率88.23%;銅精礦金、銀品位分別為18.11 g/t和55.70 g/t,金銀回收率分別為74.53%和24.43%,銅精礦品位較1粗3精2掃流程提高0.89個百分點,回收率低0.43個百分點。
注:Au、Ag含量單位為g/t。
小試與最佳流程連選試驗結(jié)果對比見表9。
由表9可知,由于連選試驗規(guī)模較小,連選試驗與小試的主要區(qū)別為中礦循環(huán)量、浮選濃度差異較大,藥劑用量可減少,但對選礦指標(biāo)的影響較小型試驗大,造成連選試驗銅精礦品位與回收率均低于試驗指標(biāo),但小型試驗與連選試驗針對不同工藝流程反應(yīng)趨勢一致。
(1)安徽某銅礦石為低品位硫化銅礦,連選試驗低品位礦石銅品位0.417%,高品位礦石銅品位0.530%。礦石中的銅礦物主要為黃銅礦,鐵礦物主要為赤褐鐵礦,次為磁鐵礦,其他金屬硫化物主要為黃鐵礦。連選試驗表明,礦石中原礦含銅高低、脈石泥化程度對選別指標(biāo)有一定影響。
(2)連選試驗進行了1粗3精2掃流程、二步法選銅流程、二步法選銅優(yōu)化流程以及二步法選銅+中礦再磨優(yōu)化流程共4種不同流程的連選試驗。1粗3精2掃流程與二步法選銅+中礦再磨優(yōu)化流程連選試驗指標(biāo)較好。最佳1粗3精2掃流程獲得的銅精礦含銅17.11%,銅回收率87.43%,銅精礦中金、銀含量分別為10.48 g/t和54.30 g/t,金、銀回收率分別為70.66%和23.35%。
(3)從選別指標(biāo)、對礦石的適應(yīng)性、工藝流程的簡約及穩(wěn)定性、維護及成本等方面考慮,建議采用1粗3精2掃選銅工藝流程。中礦再磨可提高銅礦物的解離度,有利于銅回收率的提高,建議根據(jù)礦石性質(zhì)變化及中礦中銅礦物解離度及脈石泥化程度,再考慮中礦再磨的必要性。再磨分級應(yīng)考慮充分分級(如二次分級),以減少脈石的再泥化。
注:Au、Ag含量單位為g/t。
注:Au、Ag含量單位為g/t。