某難選銅硫礦石的選礦工藝研究

莊杜娟

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

某難選銅硫礦石的選礦工藝研究

莊杜娟

（新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000）

根據新疆某銅硫礦物的礦石特性，在工藝礦物學研究和小型試驗的基礎上，通過采用新型捕收劑ZK-1對銅硫礦物進行了選別，得到含銅21.75%，銅回收率為87.4%的銅精礦，獲得了較好的選礦工藝指標。

浮選銅硫分離捕收劑ZK-1

銅硫分離是指對有用含硫礦物主要是磁黃鐵礦和黃鐵礦等的分離作業。而對于銅硫分離，浮選法使用的最為廣泛，浮選法中捕收劑的研究是非常重要的一個方向。傳統的銅硫浮選是在礦漿中加入大量的石灰，在高堿的環境下使用黃藥或黑藥抑硫浮銅，此工藝已非常成熟，分離效果較好，但是在使用中會使得生產設備腐蝕及管路結垢、固結、堵塞，礦山廢水排放不達標，有價伴生元素難以得到綜合回收等問題。因此，對于分離難選銅硫礦物，研究高效的捕收劑在低石灰用量的情況下實現銅硫有效分離，提高有用礦物的綜合回收，具有非常重要的實踐意義。

1 礦石性質

1.1 原礦多元素分析及物相分析

新疆某銅礦石為熱液強烈蝕變變質的原生硫化銅礦，礦物氧化程度較高，礦石類型主要為含銅石英巖型、含銅黑云母矽卡巖型、含銅磁黃鐵礦大理巖型等。礦物組成復雜，含硫銅礦物主要是黃鐵礦、磁黃鐵礦，磁黃鐵礦占比有用礦物含量比例較大，黃鐵礦和磁黃鐵礦的嵌布粒度較細，還含有一定比例的磁鐵礦，屬于難選礦物。主要脈石礦物為石英、黑云母、白云母、蛇紋石、滑石、綠簾石、方解石等。原礦化學組成及物相分析分別見表1、表2。

表1 原礦化學多元素分析結果%

表2 原礦物相分析結果%

1.2 礦石組成

該礦石金屬礦物主要有磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、赤銅礦、褐鐵礦等。非金屬礦物主要有石英、黑云母、白云母、綠簾石、方解石、綠泥石等。

硫鐵礦物主要為磁黃鐵礦和黃鐵礦，黃鐵礦嵌布粒度相對較細，與銅礦物嵌布關系較復雜，黃鐵礦中還有部分微細包裹銅礦物，因此兩者解離困難，會影響銅的選別指標。

2 小型試驗

2.1 試驗方案的制定

根據工藝礦物學研究結果可知，該礦石含銅礦物與黃鐵礦嵌布關系較復雜，因此，原則方案定為抑硫浮銅，結合前期探索試驗，決定采用銅的高效捕收劑ZK-1來處理該礦石，通過分步添加石灰來抑制黃鐵礦，水玻璃抑制硅酸鹽脈石礦物，采用捕收劑ZK-1對銅進行捕收，實現在低堿度條件下銅硫分離。

2.2 主要工藝參數的確定

2.2.1 磨礦細度試驗

合適的磨礦細度，須使得目的礦物最大程度的解離，且又不過粉碎，為浮選取得良好指標奠定基礎。本研究為分析浮選效果同磨礦細度的關系，進行了磨礦細度條件試驗，綜合考慮了礦物性質和工藝流程，決定設計磨礦細度為-0.074 mm占65%、75%、85%、90%，試驗流程和藥劑制度見圖1，試驗結果見圖2。

圖1 磨礦細度試驗流程

圖2 磨礦細度對銅浮選的影響

由圖2可知，隨著磨礦細度的增加，精礦中銅的品位先增后減，而回收率不斷增加，當磨礦細度為-0.074 mm含量76%時，銅品位最高為19.21%，回收率為87.2%，考慮到現場選礦工藝和鐵礦磁選細度條件，粗選適宜的磨礦細度為-0.074 mm含量75%。

2.2.2 浮選石灰用量試驗

試驗以石灰為黃鐵礦的抑制劑和礦漿pH調整劑，試驗流程如圖1，試驗結果見圖3。

圖3 石灰用量對銅浮選的影響

由圖3可知，隨著粗選中石灰用量的增加，粗精礦中銅的品位和回收率均呈現先上升后下降的趨勢，當石灰用量為1 500 g/t時，粗精礦含Cu 7.69%，Cu回收率為82.36%，銅精礦指標最優，因此，后續試驗將采用粗選中調整劑石灰用量為1 500 g/t。

2.2.3 捕收劑ZK-1的用量試驗

捕收劑的選擇對浮選至關重要，因此，試驗分別對丁基黃藥、丁銨黑藥、硫胺脂、Z-200及ZK-1等捕收劑進行浮選探索試驗，結果顯示ZK-1對該銅硫礦石具有較好的選擇捕收性，在此基礎上進行了ZK-1的用量試驗，試驗流程如圖1，試驗結果見圖4。

圖4 ZK-1用量對銅浮選的影響

由圖4可知，隨著ZK-1用量的逐漸增加，粗精礦中銅的品位不斷上升，回收率先上升后下降，當ZK-1的用量為60 g/t時，粗精礦銅品位為9.6%左右，回收率達到峰值90%左右，當繼續增大ZK-1的用量，粗精礦中銅的回收率開始下降。綜合考慮，粗精礦中捕收劑ZK-1的用量為60 g/t。

2.3 閉路試驗

在條件試驗的基礎上，進行閉路試驗，試驗流程見圖5，試驗結果見表3。

圖5 閉路試驗流程圖

表3 閉路試驗結果%

由表3可知，閉路試驗數質量流程圖可知，此次的藥劑制度對該礦物具有較好的選擇性，獲得了含Cu 21.75%，Cu回收率87.4%的精礦，試驗結果取得良好的試驗指標。

3 結論

（1）原礦樣中Cu含量1.19%，S含量6.95%，礦物組成復雜，含硫銅礦物主要是黃鐵礦、磁黃鐵礦，磁黃鐵礦占比有用礦物含量比例較大，黃鐵礦和磁黃鐵礦的嵌布粒度較細，還含有一定比例的磁鐵礦，屬于難選礦物。脈石礦物主要為石英、黑云母、白云母、蛇紋石、滑石、綠簾石、方解石等。

（2）在工藝礦物學研究的基礎上確定采用抑硫浮銅的工藝，分段添加石灰，并在粗選作業時添加水玻璃以抑制硅酸鹽脈石礦物，通過新型捕收劑ZK-1對含銅礦物進行有效捕收選別，實現了低堿度條件下的銅硫分離，最終獲得了含銅21.75%，銅回收率為87.4%的銅精礦。

收稿：2014-05-15