礦漿銅離子對銅鋅分離浮選影響的研究

閆朝陽

（新疆阿舍勒銅業股份有限公司哈巴河836700）

礦漿銅離子對銅鋅分離浮選影響的研究

閆朝陽

（新疆阿舍勒銅業股份有限公司哈巴河836700）

新疆某銅礦選礦廠開展礦漿銅離子對銅鋅浮選分離影響的專項研究,考察礦漿中銅離子含量與浮選指標之間對應關系，研究銅離子對銅鋅礦物浮選分離過程中的走向和分離行為。研究表明：二價銅離子影響銅鋅礦物可浮性差異，適宜的硫化鈉等組合抑制劑可改善銅鋅分離效果。

銅離子浮選硫化鈉可浮性差異浮銅抑鋅

對銅鋅礦物而言，由于礦石在井下回填、礦床開采、運輸、貯存以及磨礦過程中都會產生二價銅離子，閃鋅礦受到活化將不同程度地顯示出類似于銅礦物的可浮性；有的閃鋅礦其可浮性甚至比黃銅礦還好，使銅鋅礦物可浮性差別縮小，致使銅鋅分離困難。同時，由于銅鋅礦物中大量黃鐵礦和脈石礦物及礦泥的存在，因此浮選方法和藥劑制度等也是影響銅鋅分離的因素。

新疆某銅礦為銅鋅硫多金屬硫化礦，選礦廠磨浮系統當前工藝流程為：兩段磨礦分級+優先選銅+混合浮選+混粗精礦再磨+銅鋅分離+鋅硫分離。經歷年的工藝流程變革，選礦工藝指標基本穩定。但近年來，銅鋅分離指標出現較大波動。考慮到該銅礦入選原礦性質多變，若原礦中閃鋅礦表面在入選前就已受到離子活化，則其可浮性與銅礦物相似，將導致銅鋅分離困難。特此，該銅礦選礦廠開展礦漿Cu2+對銅鋅浮選分離影響的專項研究。

1 礦漿銅離子含量與銅鋅浮選對應關系

選礦廠于2013年7月期間，檢測生產流程中各運轉班組原礦、一段磨礦溢流、混選攪拌桶、再磨溢流、銅鋅攪拌桶等5個取樣點礦漿銅離子含量，并跟蹤當班工藝指標，以分析礦漿溶液中銅離子含量與銅鋅浮選指標對應關系。相關數據統計結果見表1。

表1 選礦廠工藝流程各作業點礦漿銅離子含量mg/L

由表1選礦廠工藝流程各作業點礦漿銅離子含量檢測結果可見：（1）各點中以銅鋅原礦物、一段溢流礦漿銅離子含量最高，且波動最為頻繁，二價銅離子在18 mg/L內大幅波動，分析原因為原礦性質變化大、采區礦量不穩定。混選攪拌桶溢流礦漿相比一段溢流礦漿明顯降低，主要原因為磨礦作業中添加了硫化鈉+硫酸鋅+亞硫酸鈉聯合抑制劑，一定程度上降低了溶液中銅離子含量。（2）銅鋅混合粗精礦經再次磨礦分級后礦漿溶液中銅離子平均含量在2.50 mg/L左右，高于混合浮選作業銅離子含量，可能是磨礦過程中由于礦物溶解速度加快產生一定量的“難免離子”（主要為Cu2+）。

考察礦漿中銅離子含量與銅鋅分離浮選指標之間對應關系，重點以礦漿溶液中銅離子含量與優先浮銅作業銅精礦含鋅對應關系進行分析，結合統計數據，繪制對應關系曲線圖見圖1。

圖1 一段溢流銅離子含量與銅精礦含鋅關系曲線

圖2 原礦銅離子與銅精礦含鋅關系曲線

由圖2可見：優先浮銅作業中銅精礦互含（含鋅品位）與一段溢流礦漿銅離子含量變化趨勢相對一致，當原礦漿中二價銅離子含量升高時，礦漿中閃鋅礦浮游速度相應增強，表現為流程作業點中鋅礦物在銅精礦中夾帶上浮含量高，表明原礦中銅離子與浮選指標之間存在一定的對應關系，反映出原礦性質變化是銅鋅分離困難的最直接和最重要的因素。

據此分析，要強化已被Cu2+活化影響銅鋅礦物浮選分離，除了需要采取相應措施,沉淀礦漿中的銅離子（如硫化鈉消除Cu2+）,降低銅離子對閃鋅礦等礦物的活化，重點還應針對已被活化的閃鋅礦解決好其去活化問題，即：將吸附在閃鋅礦和黃鐵礦表面的銅離子解吸下來，恢復二者原有的可浮性，同時避免解吸的銅離子產生二次吸附。

2 抑制劑對礦漿溶液Cu2+含量影響

試驗以礦漿Cu2+為研究對象，考察添加硫化鈉、硫酸鋅、亞硫酸鈉、聯合抑制劑等抑制劑對消除礦漿溶液中Cu2+的作用影響，分別調整抑制劑用量各進行四組試驗，試驗水樣為原礦漿澄清水200 mL/組，經檢測該礦漿銅離子含量為6.64 mg/L，試驗結果見圖3。

圖3 原礦漿澄清水不同抑制劑用量銅離子結果曲線圖

由以上試驗結果可見：硫化鈉對降低礦漿及回水中二價銅離子含量效果顯著，硫酸鋅、亞硫酸鈉單獨作用不明顯。硫化鈉用量在100～500 g/t便能有效降低水樣中二價銅離子含量。當硫酸鋅+亞硫酸鈉+硫化鈉聯合抑制時銅離子含量最低，原礦漿澄清水由6.64 mg/L降至最低0.10 mg/L。試驗表明：在有二價銅離子Cu2+存在的溶液中,用硫化鈉可將其沉淀。另外，采用聯合抑制制度降Cu2+取得最佳效果，主要原因為硫酸鋅和硫化鈉共存時反應生成的細粒分散膠體硫化鋅，進一步吸收礦漿中的銅離子。

3 抑制劑對銅鋅礦物浮選的影響

結合有關生產實踐及理論研究，硫酸鋅和硫化鈉共存時反應生成的細粒分散膠體硫化鋅,會吸收礦漿中的銅離子,膠體也會吸附在閃鋅礦表面上,使其受到抑制。試驗考察Na2S+ZnSO4對銅鋅分離影響，固定硫酸鋅用量600 g/t,試驗流程為混合浮選-混粗精再磨-銅鋅分離，調整硫化鈉用量進行全流程開路試驗。試驗礦樣取自磨浮系統生產皮帶原礦樣，原礦含銅1.97%,含鋅1.02%，礦石中含硫24.54%，試驗結果見表2。

由表2可知：隨著硫化鈉用量的增加，銅鋅分離作業pH值逐步升高，銅精礦含鋅逐步降低，銅尾礦中鋅含量逐步升高，但對銅指標影響大。當硫化鈉用量控制在600 g/t以內，銅精礦品位較高，但銅回收率逐步降低。可見：Na2S在低用量、低堿度條件下，能夠比較有效地消除金屬離子對閃鋅礦和硫鐵礦物表面的污染，一定程度抑制黃鐵礦和閃鋅礦的上浮，改善浮選效果。但硫化鈉用量不宜過大，當硫化鈉用量＞600 g/t時，部分銅礦物又會被過剩的硫化鈉所抑制。可見，硫化鈉對降低閃鋅礦可浮性效果較明顯，但其用量須嚴格控制在600 g/t以內,否則將嚴重影響銅金屬綜合回收。

表2 硫化鈉聯合抑制用量對銅鋅分離影響試驗結果%

4 總結

（1）經跟蹤考察并統計分析，原礦中銅離子與浮選指標之間存在一定的對應關系，礦漿中游離的二價銅離子含量影響銅鋅分離浮選指標。

（2）硫化鈉是消除Cu2+最有效的沉降劑。硫化鈉用量在100～500 g/t便能有效降低礦漿水樣中二價銅離子含量。采用硫化鈉+硫酸鋅+亞硫酸鈉組合調整劑降Cu2+取得最佳效果。

（3）硫化鈉在低用量、低堿度條件下，能一定程度抑制黃鐵礦和閃鋅礦的上浮，對降低閃鋅礦可浮性效果較明顯，但其用量須嚴格控制在600 g/t以內,否則將嚴重影響銅金屬綜合回收。

（4）試驗表明，要強化已被二價銅離子活化影響的銅鋅礦物浮選分離，需采取相應措施沉淀礦漿中的銅離子,以降低銅離子對閃鋅礦等礦物的活化。

收稿：2014-03-21