某難選氧化銅礦的浮選藥劑試驗

曲思思，劉新聰，范耀芬，宋 超，吳德寶，林東建

（煙臺恒邦化工助劑有限公司，山東 煙臺 264109）

氧化銅礦的生成是由于硫化銅礦長時間受到富含氧和二氧化碳的地下水及其它生物的化學反應，一般存在于地表幾百米之內。在含有游離氧的溶液中，硫化銅礦非常不穩定，會變成幾種氧化物，所以形成的氧化銅礦石的組成復雜多變。一般來講，絕大多數氧化銅礦的結晶粒度比硫化銅礦要細的多，而且與脈石礦物緊密包裹和夾雜，無法使其完全達到單體解離的狀態，最后形成“結合氧化銅”的狀態[1]。綜上而言，氧化銅礦物的各種性質使其與硫化銅礦物相比，顯現出難以分選的特點。

氧化銅礦物普遍具有結構松散、易碎、含泥質脈石多、結構形態復雜、鑲嵌粒度細等特點，所以在選礦過程中要考慮單體解離程度、抑制劑效果、磨礦過大泥化等問題。氧化銅礦物的表面及解離面，有較強的表面張力，與水分子產生強烈作用，親水性強，因此其可浮性比硫化銅礦弱。在浮選時，如果不預先進行硫化處理，可以用大量高級黃藥浮選，但這樣浮選成本太大。加入硫化劑后，氧化銅礦物表面迅速吸附HS-和S2-，呈現出金屬硫化物薄膜。經過預先硫化處理，可大幅度減少浮選藥劑的用量。對于氧化銅礦，一般浮選廠采用硫化浮選法，是將硫化鈉或硫氫化鈉等硫化劑對礦石預先硫化，然后采用浮選硫化礦的捕收劑進行浮選，這種方法對孔雀石、藍銅礦這類氧化銅礦具有很好的作用效果。硫化劑既是氧化礦物的活化劑，同樣也是硫化礦物和被硫化處理過的氧化礦物的抑制劑，所以硫化浮選的優劣優先取決于硫化程度的好壞。為了防止硫化劑過量的問題，通常采用分段加藥的方式控制礦漿中的硫化劑濃度。硫化的作用即是活化難以浮選的親水性氧化銅礦，增強捕收劑的吸附力，增大其表面及解離面的疏水性，提高浮選效果。

由于硫化鈉與硫氫化鈉易于發生潮解、氧化等反應，常常因為失效導致硫化過程不切底，氧化沉淀堵塞管道等[2]。為解決這一問題，通過大量氧化礦浮選試驗，研究出一種新型氧化銅礦活化劑HB-426。為了提高銅回收率，研究試驗一種液體捕收劑HB-789，對此礦樣起到了比異戊鈉黃藥更優的效果。

1 某氧化銅礦的多元素分析及物相分析

某氧化銅礦原礦主要元素化學分析結果見表1，銅元素物相分析結果見表2。

表1 原礦主要元素化學分析結果

表2 原礦銅元素物相分析結果

2 試驗流程設計

該氧化礦石屬于高氧化率的氧-硫混合型礦石，銅礦物類型多變，嵌布復雜。該浮選廠主要利用銅礦物之間可浮性的差異，采用“先浮選硫化銅和易浮氧化銅，再活化浮選難選氧化銅”的流程。本次試驗主要針對氧化銅礦物的活化劑及捕收劑做研究。

2.1 活化劑試驗

現場優先浮選流程在磨礦細度65%（-200目）的條件下，捕收劑采用異戊鈉黃藥用量為120g/t；起泡劑采用2#油用量為30g/t，進行一粗一掃流程；后續進行活化氧化銅浮選流程，捕收劑采用異戊鈉黃藥用量為300g/t；起泡劑采用2#油用量為40g/t，進行一粗兩掃流程。首先進行活化劑種類的試驗，試驗結果見表3。

表3 活化劑種類對比試驗結果

試驗結果表明使用本公司新研發的氧化銅活化劑HB-426所得浮選指標優于其它活化劑，說明其可以完全取代傳統型活化劑硫化鈉。故后續試驗采用HB-426作為氧化銅礦物浮選流程的活化劑。

2.2 捕收劑試驗

我公司專門對來樣礦石做針對性選礦捕收劑研究試驗，為客戶研制專一性選礦藥劑以滿足客戶要求，通過大量對比試驗，研制出一種對此礦石效果最佳的氧化銅捕收劑HB-789，前期優先浮選硫化銅礦的流程不變，改變后期活化后氧化銅礦的捕收劑種類，用HB-789與異戊鈉黃藥做對比，試驗結果見表4。

表4 捕收劑種類對比試驗結果

從表中數據可以知悉，HB-789對氧化銅所產生的效果要略優于異戊鈉黃藥，表現出高效回收氧化銅礦的作用。

2.3 閉路循環試驗

為了驗證活化劑和捕收劑的穩定性與可靠性，故對該礦石按照現場流程，使用HB-426及HB-789進行閉路循環試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見表5。

圖1 閉路循環試驗流程

表5 閉路循環試驗結果

由于該礦含泥量較大，為了提高精礦品位，在閉路循環試驗中加入水玻璃，有一小部分銅礦物未達到單體解離的狀態，故會間接受到水玻璃的抑制作用，導致銅回收率降低。模擬現場流程，采用現場藥劑制度進行閉路試驗，試驗流程見圖2，試驗結果見表6。

圖2 現場藥劑制度閉路循環試驗流程

表6 現場藥劑制度閉路循環試驗結果

模擬現場藥劑制度做閉路循環試驗，所得銅回收率76.77%與浮選廠現階段指標幾乎一致。從結果可以看出活化劑HB-426和捕收劑HB-789配合使用得銅回收率79.41%，試驗所得銅的回收率要高于浮選廠現在所使用的藥劑，且在閉路循環試驗中也能夠保證氧化銅礦的穩定回收。

3 結論

通過多種氧化銅礦樣進行活化劑和捕收劑的對比試驗，兩者配合使用都起到了高效回收銅的作用。與此同時，新藥劑的研制也摒棄了硫化鈉與黃藥在潮解、氧化方面的弊端。

通過對活化劑HB-426的大量反復試驗，結果證明其活化性高效且穩定。

捕收劑HB-789是針對該氧化礦石性質所研制的捕收劑，具有添加方便，綠色環保等特點。