唐順昌,王立剛
(1.西藏玉龍銅業股份有限公司,西藏 昌都854000;2.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)
西藏玉龍銅礦位于西藏昌都地區,探明銅儲量650萬t,屬于我國特大型銅礦之一[1]。礦床組成的主要礦體分斑巖型礦體、矽卡巖礦體和矽卡巖-次生富集型礦體,實際劃分為I號、II號和V號礦體[2]。開發該銅礦資源,對西藏地區的經濟發展和政治穩定等具有重要的意義。
相關研究單位已經對各個礦體礦石性質,及選礦處理工藝方面,做了較多的試驗研究[3-7]。大體上,對氧化銅礦石,主要進行與濕法冶金相關的研究,對硫化銅礦石,主要進行浮選相關的選礦技術研究;也有部分混合礦石,采用選礦和濕法冶金相結合的選礦工藝進行處理。相關研究為玉龍銅礦資源的開發,提供了充實的技術支持。本文對I號礦體硫化礦進行了詳細的選礦工藝試驗研究,并在試驗基礎上進行了擴大試驗研究。
礦石主要化學成分分析結果見表1~3。結果表明,礦石中銅的品位為0.67%,鉬的品位為0.015%;貴金屬金的品位為0.052g/t,銀的品位為4.26g/t;礦石中鈷、鎳、鉛、鋅、鎢、錫等元素含量低,無綜合回收價值。

表1 礦石的化學成分分析結果/%

表2 礦石中銅的化學物相分析/%

表3 礦石中鉬的化學物相分析/%
該礦石的礦物組成較復雜,礦物種類較多。金屬礦物主要有:黃銅礦、藍輝銅礦、銅藍、黝銅礦、孔雀石、黃鐵礦、褐鐵礦,另外有微量的輝銅礦、斑銅礦、磁黃鐵礦、赤銅礦、自然銅、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、毒砂等。
脈石礦物主要為石英和長石(鉀長石、鈉長石),其次為云母(黑云母,白云母,絹云母)和黏土類礦物(高嶺石、變水高嶺石等),另外就是少量的方解石、綠泥石、金紅石,還有微量的重晶石、黃鉀鐵礬、磷灰石、榍石、鋯石、獨居石、褐簾石等。
原礦性質研究結果表明,該礦石為硫化礦石,原礦含硫較低,主要回收元素為銅、鉬及金、銀。選礦工藝流程應主要側重銅、鉬的有效回收;同時,應著重考慮金、銀的有效富集。因此采用銅鉬混合浮選-強化金銀回收的選礦工藝流程。
捕收劑的選擇對目的礦物的回收至關重要。具體試驗結果見圖1。試驗結果表明,幾種捕收劑對銅的回收率在86%~90%之間,鉬的回收率在64%~79%之間,金的回收率在20%~30%之間,銀的回收率在48%~57%之間。其中BK402對銅、鉬、金、銀幾種目的元素的回收效果均最好,在對主元素銅、鉬的富集的前提下,實現金銀的有效富集,有利于最終精礦貴金屬品位的提高。因此,采用BK402作為粗選捕收劑。

圖1 粗選捕收劑影響條件試驗結果
為了考察捕收劑用量對目的元素回收率的影響,進行捕收劑用量試驗。試驗結果見圖2。試驗結果表明,隨著捕收劑用量的增加,銅、鉬、金、銀回收率均增加。BK402用量28g·t-1用量后,各指標變化不明顯。因此,粗選BK402用量28g·t-1即可。
石灰是銅鉬礦選礦過程中常用的調整劑之一,能起到調節礦漿pH值和目的礦物可浮性的作用。為考察石灰用量對浮選指標的影響,進行石灰用量試驗研究。試驗結果見圖3。試驗結果表明:隨著石灰用量的增加,目的礦物回收率增加。但石灰用量超過2500g·t-1后,鉬、金、銀的回收率有下降趨勢。因此石灰用量為2000g·t-1為宜,此時的pH為9.4。
合適的磨礦細度是選礦獲得較好指標的關鍵因素之一。為了考察磨礦細度對回收率的影響,進行了粗選磨礦細度試驗研究。試驗結果見圖4。試驗結果表明,隨著磨礦細度的增加,銅、鉬金、銀回收率均增加。實際生產中,磨礦細度的增加,會大大增加磨礦能耗,增加生產成本。因此綜合考慮,粗選磨礦細度為65%-74μm。

圖2 捕收劑BK402用量試驗結果

圖3 粗選石灰用量影響試驗結果

圖4 粗選磨礦細度影響試驗結果
為了考察精選過程中抑制劑對精選的影響,對粗精礦進行水玻璃、六偏磷酸鈉等抑制劑與空白精選的對比試驗。由于精礦產率較小,無法考察精選條件對金、銀品位及回收率的影響。試驗流程及結果分別見圖5、圖6。試驗結果表明,添加抑制劑有利于提高精礦品位和作業回收率。但考慮到玉龍銅礦現場交通運輸等條件限制,盡可能減少浮選藥劑種類,不添加抑制劑。

圖5 精選抑制劑種類試驗流程

圖6 抑制劑種類及用量試驗結果
在充分考察各作業條件試驗影響的基礎上,進行了浮選工藝流程的閉路試驗。閉路試驗采用一粗兩掃兩精工藝流程,獲得的試驗結果為銅鉬混合精礦銅品位29.82%,銅回收率89.35%;鉬品位0.52%,鉬回收率78.31%。銅鉬混合精礦中含金1.21g/t,含銀57.66g/t,金的回收率為28.56%,銀的回收率為54.77%。工藝流程見圖7。
在實驗室條件試驗的基礎上,進行了規模為1.5t/d的擴大連續試驗研究。通過設備及工藝參數的優化調試,浮選工藝流程操作簡單,易于管理,選礦技術指標良好。經擴大連續試驗,取得的指標為銅鉬混合精礦含銅29.84%,銅回收率89.38%;含鉬0.51%,鉬回收率78.86%。銅鉬混合精礦中金品位1.26g/t,銀品位58.87g/t,金回收率為29.30%,銀回收率為56.93%。

圖7 銅鉬混合浮選-強化金銀回收工藝流程
西藏玉龍銅礦I號礦體硫化礦采用銅鉬混合浮選-強化金銀回收工藝流程,經一粗兩掃兩精作業,擴大連續試驗取得了較好的選礦工藝技術指標,銅、鉬得到有效回收;通過強化金銀的捕收,原礦中品位較低的金、銀也在銅鉬混合精礦中獲得較好的富集,使銅精礦金超過計價品位,為企業增加效益。該浮選工藝技術的研發,為西藏玉龍銅礦資源的開發利用,提供了選礦技術支持。
[1] 艾前勝,王春,羅已翀,等.西藏高原地區玉龍銅礦建設的不利因素和應對措施[J].有色金屬,2005(8):120-123.
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[3] 郭文鵬,陳飛,周桂英,等.西藏玉龍某含鉬銅礦選礦試驗研究[J].有色金屬:選礦部分,2013(4):9-13.
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[7] 吳熙群,李世倫,謝珉.西藏玉龍銅礦硫化礦選礦工藝流程的研究[J].礦冶,2000(12):32-37.