西北某難處理硫化銅鋅礦石浮選試驗

李 婷 李國棟

(1. 贛州金環磁選設備有限公司，江西 贛州341000;2. 西北礦冶研究院，甘肅 白銀730900)

1 礦石性質

西北某銅鋅硫化礦石伴生有較高品位的銀，是有較高開發利用價值的多金屬礦石資源。礦石中金屬礦物以黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦為主，其次有磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂、褐鐵礦、方鉛礦、輝銅礦、孔雀石、磁鐵礦等;礦石中非金屬礦物主要有石英、方解石，其次為長石、云母、綠泥石等。閃鋅礦為礦石中的主要鋅礦物，約占礦物總量的15%，廣泛分布于各種類型礦石中，部分閃鋅礦含鐵較高，主要呈半自形—他形粒狀集合體嵌布于脈石中，常與黃銅礦、磁黃鐵礦密切共生;少量閃鋅礦呈細小粒狀、脈狀、網脈狀、菜花狀、不規則狀嵌布于脈石中。黃銅礦為礦石中的主要銅礦物，約占礦物總量的3%，廣泛分布于各種類型的礦石中，局部富集成片出現，主要呈他形粒狀集合體嵌布于脈石中，與閃鋅礦粒狀集合體、磁黃鐵礦粒狀集合體密切共生，嵌布關系復雜; 部分黃銅礦以不規則粒狀、不規則粒狀集合體與閃鋅礦、磁黃鐵礦等毗連連生。由于礦石中銅鋅礦物嵌布粒度較細、嵌布關系復雜，且鋅礦物極易上浮，致使銅鋅分離較困難。礦石主要化學成分分析結果見表1，銅、鋅物相分析結果見表2、表3。

表1 礦石主要化學成分分析結果Table 1 Multi-elementary analysis results of the run-of-mine ore %

表2 銅物相分析結果Table 2 Copper phase analysis results %

表3 鋅物相分析結果Table 3 Zinc phase analysis results %

從表1 可看出，礦石中可供回收的有價金屬為銅、鋅和銀。

從表2、表3 可看出，礦石中的銅、鋅主要以硫化礦的形式存在。

2 試驗結果與討論

根據礦石性質，通過探索試驗確定采用優先浮選銅再浮鋅的原則流程，銀作為銅、銀的伴生金屬進行回收。

2.1 銅浮選試驗

2.1.1 銅粗選條件試驗

銅粗選條件試驗采用1 次粗選流程。

2.1.1.1 磨礦細度試驗

磨礦細度試驗的礦漿pH 調整劑石灰用量為1 000 g/t、鋅抑制劑T8 為1 000 g/t、捕收劑Z －200為80 g/t，試驗結果見表4。

表4 磨礦細度試驗銅粗精礦指標Table 4 Copper rough concentrate index under various grinding fineness %

從圖1 可看出，隨著磨礦細度的提高，粗精礦銅品位和銅回收率均上升，鋅品位和鋅回收率變化不大。綜合考慮，確定銅粗選的磨礦細度為－0.074 mm 占85%。

2.1.1.2 石灰用量試驗

石灰用量試驗的磨礦細度為－0.074 mm 占85%、T8 為1 000 g/t、Z－200 為80 g/t，試驗結果見表5。

表5 石灰用量試驗銅粗精礦指標Table 5 Copper rough concentrate index with different dosage of lime

從表5 可看出，隨著石灰用量的增大，銅粗精礦銅品位上升、銅回收率小幅下降，鋅品位小幅上升、鋅回收率下降。綜合考慮，確定銅粗選的石灰用量為2 000 g/t。

2.1.1.3 T8 用量試驗

T8 為西北礦冶研究院研制的復合型高效鋅礦物抑制劑。T8 用量試驗的磨礦細度為－0.074 mm 占85%、石灰用量為2 000 g/t、Z－200 為80 g/t，試驗結果見表6。

表6 T8 用量試驗銅粗精礦指標Table 6 Copper rough concentrate index with different dosage of T8

從表6 可看出，隨著T8 用量的增大，銅粗精礦銅品位呈先快后慢的上升趨勢，銅回收率小幅上升，鋅品位和鋅回收率均明顯下降。綜合考慮，確定銅粗選T8 的用量為1 000 g/t。

2.1.1.4 Z－200 用量試驗

Z－200 用量試驗的磨礦細度為－0.074 mm 占85%、石灰用量為2 000 g/t、T8 為1 000 g/t，試驗結果見表7。

從表7 可看出，隨著Z－200 用量的增大，銅粗精礦銅品位下降，銅回收率上升，鋅品位和鋅回收率小幅上升。綜合考慮，確定銅粗選的Z －200 用量為70 g/t。

表7 Z－200 用量試驗銅粗精礦指標Table 7 Copper rough concentrate index with different dosage of Z－200

2.1.2 銅粗精礦再磨細度試驗

銅粗精礦再磨細度試驗流程見圖1，試驗結果見表8。

圖1 銅粗精礦再磨細度試驗流程Fig.1 Regrinding fineness test process of copper rough concentrate

表8 銅粗精礦再磨細度試驗銅精礦1 指標Table 8 Copper concentrate index under various grinding fineness of copper rough concentrate %

從表8 可看出，隨著再磨細度的提高，銅精礦1銅品位上升、銅回收率小幅下降，鋅品位和鋅回收率均下降。綜合考慮，確定銅粗精礦再磨細度為－0.045 mm占85%。

2.2 鋅粗選條件試驗

鋅粗選以硫酸銅為活化劑，丁基黃藥為捕收劑，2#油為起泡劑，試驗流程見圖2。

2.2.1 鋅粗選石灰用量試驗

鋅粗選石灰用量試驗的硫酸銅用量為400 g/t，試驗結果見表9。

圖2 鋅粗選條件試驗流程Fig.2 Zinc rough concentration process

表9 石灰用量試驗鋅粗精礦指標Table 9 Zinc rough concentrate index with different dosage of slime

從表9 可看出，隨著石灰用量的增大，鋅粗精礦鋅品位上升、鋅回收率小幅下降。綜合考慮，確定鋅粗選的石灰用量為4 000 g/t。

2.2.2 硫酸銅用量試驗

硫酸銅用量試驗的石灰用量為4 000 g/t，試驗結果見表10。

表10 硫酸銅用量試驗鋅粗精礦指標Table 10 Zinc rough concentrate index with different dosage of bluestone

從表10 可看出，隨著硫酸銅用量的增大，鋅粗精礦鋅品位下降、鋅回收率上升。綜合考慮，確定鋅粗選的硫酸銅用量為400 g/t。

2.3 閉路試驗

在條件試驗和開路試驗基礎上進行了閉路試驗，試驗流程見圖3，試驗結果見表11。

從表11 可看出，采用圖3 所示閉路流程處理該礦石，可獲得銅品位為20.15%、含銀576.40 g/t、含鋅4.66%、銅回收率為77.32%、銀回收率為46.67%的銅精礦，以及鋅品位為45.21%、含銀153.80 g/t、含銅0.52%、鋅回收率為86.15、銀回收率為44.73%的鋅精礦。

圖3 閉路試驗流程Fig.3 Closed circuit test process

表11 閉路試驗結果Table 11 Result of closed circuit test %

3 結 論

(1) 西北某銅鋅硫化礦石礦物成分復雜，有回收價值的金屬元素為銅、鋅和銀等。礦石中金屬礦物以黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦為主，非金屬礦物主要有石英、方解石。主要鋅、銅礦物為閃鋅礦和黃銅礦，均廣泛分布于各種類型礦石中，銅鋅礦物之間及其與脈石礦物之間的嵌布關系較緊密、復雜，銅鋅礦物單體解離度難度較大。

(2) 礦石在磨礦細度為－0.074 mm 占85%的情況下，采用1 粗1 掃選銅、銅粗精礦再磨至－0.045 mm 占85%后再3 次精選、選銅尾礦1 粗1 掃2 精選鋅、中礦順序返回閉路流程處理，可獲得銅品位為20.15%、含銀576.40 g/t、含鋅4.66%、銅回收率為77.32%、銀回收率為46.67%的銅精礦，以及鋅品位為45.21%、含銀153.80 g/t、含銅0.52%、鋅回收率為86.15、銀回收率為44.73%的鋅精礦。

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