李 俊,王立剛,葉岳華,陳一峰
(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,北京102628)
銅是我國緊缺的礦產資源,雖然我國是世界銅資源大國,銅資源儲量在世界排名第七,但我國銅資源很貧乏,主要是因為易選的富礦較少,貧、雜、細難選的共生礦較多,我國銅資源遠不能滿足國內消費需求。因此,低品位、甚至超低品位銅礦的開發利用就顯得尤為重要[1-4]。
西藏某銅鉬礦含銅0.29%,含鉬0.0082%,屬超低品位銅鉬礦。礦石中金屬礦物主要有黃銅礦、輝鉬礦和黃鐵礦等,脈石礦物主要有石英、白云母等。礦石中黃銅礦以細粒嵌布為主,且與黃鐵礦、脈石礦物共生關系密切。為了盡可能的提高含銅礦物的富集,使礦石中有用金屬礦物獲得更好的回收利用,本文對該礦石進行了選礦試驗研究,通過使用新型高效捕收劑BKAP,采用全開路-多次粗選工藝流程,取得了較好的選別指標。
對試驗礦石進行了工藝礦物學研究,研究結果表明,該礦石主要有價成分有銅、鉬、硫,原礦含銅0.29%,含鉬0.0082%,含硫2.25%。礦石中含銅礦物主要有黃銅礦,還有少量的硫砷銅礦,含鉬礦物主要是輝鉬礦,含硫礦物主要是黃鐵礦,其他金屬礦物有微量的方鉛礦、閃鋅礦等,非金屬礦物主要包括石英、白云母、黑云母、長石、方解石等。
該試驗樣品主要化學成分分析結果見表1,銅物相分析結果見表2。
礦石中礦物組成較為復雜,主要金屬礦物有黃銅礦、硫砷銅礦、輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等,脈石礦物有石英、白云母、黑云母、長石、方解石等。
礦石中主要含銅礦物是黃銅礦,其中大部分黃銅礦以不規則狀嵌布在脈石礦物中,少部分黃銅礦與黃鐵礦、方鉛礦共生。礦石中黃銅礦以細粒嵌布為主,其次是中等粒度和微細粒嵌布,在+0.074mm粒級中黃銅礦的占有率僅為25.77%,而在-0.01mm粒級,黃銅礦的占有率達6.31%。
黃銅礦的單體解離度分析結果見表3,從表中分析結果也可以看出,當磨礦細度為-0.074mm占65%時,黃銅礦的單體解離度僅為50.86%。

表1 原礦主要化學成分分析結果/%

表2 原礦銅物相分析結果/%

表3 黃銅礦的單體解離度分析結果/%
若要獲得較高的銅回收率,對礦石中細粒銅的回收至關重要,本文研究使用新型高效捕收劑BKAP,是北京礦冶研究總院近年研制的一種硫化礦捕收劑,尤其對于細粒銅有較強的捕收作用。
在磨礦細度-0.074mm粒級占65%,固定捕收劑和起泡劑用量時,進行粗選pH試驗,試驗流程為:進行三次粗選,產品合在一起作為粗精礦。試驗結果見圖1。從圖1中可以看出,隨著pH值的增加,銅、鉬回收率均逐漸增加。
粗選磨礦細度試驗是在固定pH值為9.5時,同時捕收劑和起泡劑用量條件下,進行粗選磨礦細度試驗,試驗結果見圖2。從圖中試驗結果可以看出,隨著磨礦細度的逐漸增加,銅、鉬回收率均逐漸提高。

圖1 pH試驗結果

圖2 磨礦細度試驗結果
礦石中含有大量的脈石礦物,主要有石英、云母等,在磨礦過程中均易泥化,在一定程度上影響了最終精礦產品的質量,因此在精選過程中需要添加相應的抑制劑。水玻璃是浮選過程中常見的脈石礦物抑制劑,常用于硫化礦精選作業[5-6],BKYN 是北京礦冶研究總院近些年研制的一種新型抑制劑,其對黃鐵礦具有很好的抑制作用。采用三次粗選產品合在一起作為給礦,進行精選抑制劑篩選條件試驗,試驗結果見圖3,從圖3試驗結果可以看出,同時添加水玻璃和BKYN時抑制效果較好,能獲得較高的產品質量。
充分的單體解離是獲得高品位產品的必要條件。在固定精選抑制劑用量條件下,進行精選再磨細度試驗,試驗結果見圖4,從試驗結果可以看出,隨著再磨細度的增加,精礦中銅、鉬品位均逐漸提高。
閉路試驗流程見圖5,試驗結果見表4。

圖3 精選抑制劑種類試驗結果

圖4 精選再磨細度試驗結果

表4 閉路試驗結果/%

圖5 閉路試驗流程
1)該礦石含銅0.29%,含鉬0.0082%,屬超低品位銅鉬礦。礦石中金屬礦物主要有黃銅礦、輝鉬礦和黃鐵礦等,脈石礦物主要有石英、白云母等。
2)物相分析結果可以看出,銅的氧化率為5.17%。
3)礦石中主要含銅礦物是黃銅礦,其中大部分黃銅礦以不規則狀嵌布在脈石礦物中,少部分黃銅礦與黃鐵礦、方鉛礦共生。礦石中黃銅礦以細粒嵌布為主,其次是中等粒度和微細粒嵌布,在+0.074mm粒級中黃銅礦的占有率僅為25.77%,而在-0.01mm粒級,黃銅礦的占有率達6.31%。
4)黃銅礦的單體解離度分析結果顯示,當磨礦細度為-0.074mm占65%時,黃銅礦的單體解離度僅為50.86%。
5)通過使用新型高效硫化礦捕收劑BKAP,以及新型高效黃鐵礦抑制劑BKYN,采用全開路-多次粗選工藝流程,對礦石中的含銅礦物進行強化浮選捕收,最終實驗室小型閉路試驗獲得了銅品位20.11%、銅回收率80.43%的銅精礦,其中含鉬0.51%,鉬回收率73.18%。
[1] 胡為柏.浮選[M].北京:冶金出版社,1982.
[2] 蔣開喜,李嵐.贊淺談中國銅工業現狀與西部銅資源開發技術[J].礦冶,2002(zk):23-27.
[3] 葉峰宏,劉全軍,鄧榮東,等.云南香格里拉高硫銅礦選礦試驗研究[J].礦冶,2012,21(3):24-27.
[4] 謝峰,張漢平.云南某低品位銅礦選礦試驗研究[J].云南冶金,2014,43(1):17-21.
[5] 劉耀青.有機抑制劑在銅浮選中的應用研究[J].有色金屬:選礦部分,1999.(3):18-19.
[6] 胡欽印,葉岳華,王立剛.贊比亞某復雜銅鈷礦選礦工藝研究[J].中國礦業,2014,23(S2):281-283.