某銅鉍硫多金屬礦選礦工藝技術研究

劉書杰，王中明，劉 方

（北京礦冶研究總院礦物加工科學與技術國家重點實驗室，北京102600）

銅鉍分離是選礦中一個較難的課題。因銅鉍未能較好分離而難以得到合格鉍精礦，造成鉍損失嚴重的礦山較多。銅鉍分離的方法有：重選法、浮選法和濕法。其中，浮選法又分為兩種：一種是抑銅浮鉍［1－2］，另一種是抑鉍浮銅［3－4］。抑銅浮鉍法主要研究方向在銅抑制劑的選擇，銅抑制劑主要分三類：①氰化物；②硫酸鋅、亞硫酸鈉、石灰等；③小分子有機抑制劑。抑鉍浮銅法的關鍵在于尋找鉍礦物的有效抑制劑。

國外某銅、鉍、硫多金屬礦原礦含銅5.06%、鉍1.36%、硫19.20%。本文在高堿條件，分別采用BK306（北京礦冶研究總院自主研發的銅捕收劑）和乙硫氮作為銅、鉍的捕收劑順序優先浮選銅、鉍－銅鉍浮選尾礦采用硫酸調漿、丁黃藥為捕收劑選硫的浮選流程回收該多金屬礦石中的有價元素，取得了良好指標。

1 礦石性質

原礦中主要元素化學成分分析結果見表1。從表1可以看出：該礦石為含銅、鉍、硫的多金屬礦石。

工藝礦物學研究表明，該礦石中礦物的組成比較復雜。礦石中的銅礦物主要為黃銅礦，另有微量銀銻黝銅礦和硫鉍銅礦。鉍礦物主要為輝鉍礦，另有少量碲鉍礦、自然鉍和硫鉍銅礦。硫鐵礦物主要有黃鐵礦，另有微量磁黃鐵礦。脈石礦物主要為石英、綠泥石，其次為電氣石，另有少量方解石、磷灰石、金紅石、白云石和獨居石等。

不同磨礦細度下黃銅礦、輝鉍礦、黃鐵礦的解離度特征見圖1，從圖1可以看出：隨著磨礦細度的增高，黃銅礦、輝鉍礦、黃鐵礦的單體解離度逐漸增高。在同一磨礦細度下，黃銅礦、黃鐵礦的解離度高于輝鉍礦的解離度，由此可以看出該礦石中黃銅礦、黃鐵礦的結晶粒度較粗，輝鉍礦的結晶粒度較細。

原礦中銅的化學物相分析結果見表2，鉍的化學物相分析結果見表3。從表2、表3可以看出，該礦石中的銅、鉍主要以硫化物的形式存在，占有率分別為99.01%和90.76%。

表1 原礦主要化學成分分析結果/%

表2 銅化學物相分析結果/%

表3 鉍化學物相分析結果/%

2 選礦試驗

本次試驗采用銅、鉍、硫順序優先浮選－銅粗精礦、鉍粗精礦再磨精選－硫粗精礦空白精選的工藝流程，進行了浮選試驗。順序優先浮選條件試驗的磨礦細度為－0.074mm含量占65%。

2.1 銅浮選條件試驗

2.1.1 銅捕收劑BK306用量試驗

在CaO用量為3000g/t（pH＝11.8），起泡劑BK201用量為20g/t的條件下進行了銅捕收劑BK306用量試驗。試驗結果見圖2，從圖2可以看出隨著BK306用量的增加，銅精礦中銅、鉍的回收率逐步升高，銅的品位逐漸降低，鉍的品位變化不大。

2.1.2 調整劑CaO用量試驗

在BK306用量為40g/t，起泡劑BK201用量為20g/t的條件下進行了調整劑CaO用量試驗。試驗結果見圖3，從圖3可以看出隨著CaO用量的增加，礦漿pH值逐步升高，銅精礦中鉍的含量逐步降低。

圖1 解離度分析結果

圖2 BK306用量試驗

圖3 CaO用量試驗

2.1.3 銅粗精礦再磨細度試驗

在磨礦細度為－0.074mm占65%，CaO用量為3000g/t，銅捕收劑BK306用量為40g/t，起泡劑BK201用量為20g/t的條件下生產銅粗精礦，采用該銅粗精礦作為給礦進行銅精選再磨細度試驗。試驗結果見圖4，從圖4可以看出隨著再磨細度的增加，銅精礦中鉍的含量逐步降低。

2.2 鉍浮選條件試驗

2.2.1 鉍浮選乙硫氮用量試驗

采用銅浮選的尾礦作為鉍浮選的給礦進行鉍浮選試驗。采用乙硫氮作為鉍粗選的捕收劑，固定BK201用量為20g/t，進行鉍粗選乙硫氮用量試驗。試驗結果見圖5。從圖5可以看出，隨著乙硫氮用量的逐漸增加，鉍粗精礦中鉍的回收率逐步提高，而鉍粗精礦中鉍的品位呈現出先增加后降低的趨勢。

2.2.2 鉍粗精礦再磨細度試驗

在鉍捕收劑乙硫氮用量為160g/t，起泡劑BK201用量為40g/t的條件下生產鉍粗精礦，采用該鉍粗精礦作為給礦進行鉍精選再磨細度試驗。試驗結果見圖6，從圖6可以看出隨著再磨細度的增加，鉍精礦中鉍的品位逐漸提高。

2.3 硫浮選條件試驗

2.3.1 硫浮選硫酸用量試驗

采用鉍浮選的尾礦作為硫浮選的給礦進行硫浮選試驗。采用硫酸作為硫粗選的pH調整劑，固定丁黃藥用量為100g/t，BK201用量為40g/t，進行硫粗選硫酸用量試驗。試驗結果見圖7。從圖7可以看出，隨著硫酸用量的逐漸增加，硫粗精礦中硫的品位逐漸減低，硫回收率逐步提高。

2.3.2 硫浮選丁黃藥用量試驗

采用丁黃藥作為硫粗選的捕收劑，固定硫酸用量為4000g/t（pH＝6.9），BK201用量為40g/t，進行硫粗選丁黃藥用量試驗。試驗結果見圖8。從圖8可以看出，隨著丁黃藥用量的逐漸增加，硫粗精礦中硫的品位逐漸減低，硫回收率逐步提高。

2.4 閉路試驗

在條件試驗的基礎上，通過調整精選作業藥劑制度，進行了開路試驗；并在開路試驗取得較好指標的基礎上進行了閉路試驗。閉路試驗流程見圖9。閉路試驗結果見表4。

圖4 再磨細度試驗

圖5 乙硫氮用量試驗

圖6 鉍再磨細度試驗（對作業）

圖7 硫酸用量試驗（對作業）

圖8 丁黃藥用量試驗（對作業）

圖9 閉路試驗流程圖

表4 閉路試驗結果/%

3 結語

1）該礦石為銅、鉍、硫多金屬硫化礦。礦石中主要目的礦物為黃銅礦、輝鉍礦、黃鐵礦等；脈石礦物主要為石英、綠泥石，其次為電氣石，另有少量方解石、磷灰石、金紅石、白云石和獨居石等。

2）試驗采用銅、鉍、硫順序優先浮選的工藝流程，獲得了較好試驗指標：閉路試驗所得銅精礦中Cu品位33.18%、Cu回收率95.91%；鉍精礦中Bi品位53.11%、Bi回收率85.01%；硫精礦中S品位44.83%、S回收率69.11%。

［1］ 劉日和.黑鎢礦伴生硫化礦回收工藝改進［J］.江西有色金屬，2005，19（2）：23－25.

［2］ 袁孔鋪.銅鉍混合精礦的無氰分離研究［J］.湖南有色金屬，1998（9）：22－24.

［3］ 羅建中，徐豐果，張新霞，等.多金屬硫化礦石的分離和綜合回收［J］.有色金屬：選礦部分，2001（5）：11－13.

［4］ 王政德.浮選分離銅鉍鉬混合硫化礦的試驗研究［J］.有色金屬：選礦部分，1997（1）：3－5.