東川某銅鋅多金屬礦浮選試驗

張建華

（化工部長沙設(shè)計研究院 湖南長沙 410116）

東川某銅鋅多金屬礦浮選試驗

張建華

（化工部長沙設(shè)計研究院 湖南長沙 410116）

東川某銅鋅多金屬礦含銅1.12%、鋅1.23%，鋅主要以閃鋅礦的形式存在，嵌布粒度較粗，而銅主要以次生氧化銅和次生銅的形式存在，氧化率較高。為給該礦石選礦工藝提供依據(jù)，對其進行了浮選流程試驗。結(jié)果表明，在磨礦細度為-0.074mm占60%條件下，以異丁基黃藥為捕收劑，經(jīng)1粗1掃2精流程選鋅，選鋅尾礦再磨至0.074mm占94%條件下，以硫化鈉、硫酸銨為活化劑，異丁黃藥為捕收劑，經(jīng)1粗1掃3精流程選銅，可獲得鋅品位為40.02%、回收率為80.37%的鋅精礦，以及銅品位分別為35.21%，回收率為81.42%的銅精礦。

銅鋅分離；硫酸銨；浮選；再磨

銅鋅多金屬礦石中銅鋅的分離是國內(nèi)外選礦技術(shù)難題之一，被認為是銅離子的活化作用影響了銅、鋅兩種礦物的分離[1～6]。氧化銅礦物的浮選也是難題之一，傳統(tǒng)的處理方式[7～8]包括硫化-黃藥浮選、硫化-Z-200浮選、硫化-十二胺陽離子捕收劑浮選等，起到一定效果。本文在對東川某銅鋅多金屬礦進行性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合銅鋅分離特性和氧化銅礦物浮選特性，對其進行了選礦工藝研究。

1 礦石性質(zhì)

1.1 原礦化學(xué)多元素分析

東川某銅鋅多金屬礦中金屬礦物主要為閃鋅礦、斑銅礦、輝銅礦、黝銅礦，其次為黃銅礦、鐵閃鋅礦，脈石礦物主要為輝石、方解石、綠泥石、黑柱石，其次為石英、綠簾石、云母等。礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果

由表1可知：原礦中有價金屬為鋅、銅，含量分別為1.23%、1.12%，有害元素砷含量低。

1.2 原礦物相分析

表2 原礦銅、鋅物相分析結(jié)果

由表2可知，原礦中銅主要以氧化銅和次生銅的形式存在，占總銅的90.18%，氧化銅和次生銅的存在意味著浮選礦漿中銅離子含量偏高；原礦中鋅主要以硫化鋅的形式存在，占總鋅的80.49%。

2 實驗結(jié)果與討論

由于銅的氧化率較高，用單一黃藥浮選可能回收率不高；硫化鋅的可浮性相對較好；氧化銅和次生銅的可浮性稍差，故采用鋅優(yōu)先浮選流程。

2.1 鋅浮選試驗

2.1.1 鋅浮選條件試驗

鋅浮選條件試驗流程見圖1。

圖1 鋅浮選條件試驗流程圖

（1）磨礦細度試驗

在銅鋅多金屬礦浮選中，當磨礦粒度較粗時，浮選回收率較低；而當磨礦粒度較細時，氧化銅、次生銅中銅離子在礦漿中溶解，將會造成銅、鋅分離困難。所以，要嚴格控制礦石的磨礦細度。在捕收劑異丁基黃藥粗選1的用量為80g/t、粗選2用量為30g/t條件下進行磨礦細度試驗，結(jié)果表明隨著磨礦細度的增加，鋅粗精礦中鋅品位和回收率均增加，說明鋅逐漸解離。但是，當磨礦細度達到-0.074mm占73%時，銅品位和回收率明顯增加，說明銅粒度較細，需要進一步磨礦。考慮到銅氧化率較高和銅、鋅分離的復(fù)雜性，確定鋅浮選磨礦細度-0.074mm占60%。

（2）異丁基黃藥用量試驗

在磨礦細度為-0.074mm占60%條件下進行異丁基黃藥用量試驗，結(jié)果表明：隨著異丁基黃藥用量的增加，鋅粗精礦鋅品位基本維持在高位保持不變、鋅回收率先增加后增加緩慢；銅回收率和品位出現(xiàn)明顯的增加。綜合考慮，確定粗選1和粗選2異丁基黃藥的用量分別為80g/t和30g/t。

2.1.2 鋅浮選閉路試驗

在條件試驗基礎(chǔ)上，確定采用1粗2精1掃進行了閉路浮鋅試驗，試驗流程見圖2。

圖2 鋅浮選閉路試驗流程圖

結(jié)果表明：采用圖2所示的流程選鋅，可獲得鋅品位為40.02%、回收率為80.37%的鋅精礦，鋅精礦中銅品位和回收率分別為1.13%和2.49，表明僅有極少量的銅進入到鋅精礦中，能較好的實現(xiàn)鋅、銅的分離。

2.2 銅浮選試驗

銅浮選條件試驗：

銅浮選條件試驗流程見圖3。

圖3 銅浮選條件試驗流程圖

（1）磨礦細度試驗

在鋅浮選磨礦細度試驗中，隨著磨礦細度的增加，銅品位和回收率增加，故需要確定合適的磨礦細度；而且當磨礦細度為-0.074mm占85%時，鋅精礦中銅的品位僅為20.11%，說明礦可能較難浮選，故在鋅尾礦磨礦過程中添加活化劑。在活化劑用量硫化鈉1000g/t，捕收劑異丁黃藥粗選1和粗選2用量分別為100g/t和50g/t的條件下進行銅浮選磨礦細度實驗，結(jié)果表明：隨著磨礦細度的增加，銅品位和回收率持續(xù)增加，當磨礦細度達到-0.074mm占94%時，銅品位達到31.49%，銅回收率為72.82%；同時發(fā)現(xiàn)，和鋅浮選流程相比，同種磨礦細度下，銅品位增幅較大，說明活化劑硫化鈉對銅浮選影響較大。綜合考慮，確定銅浮選磨礦細度為-0.074mm占94%。

（2）活化劑種類試驗

有文獻指出[7]，銨根離子可作為輔助活化劑，增強硫化鈉在礦物表面的吸附強度，因此本研究采用硫酸銨、氯化銨考察活化劑對銅精礦指標的影響。在磨礦細度為磨礦細度為-0.074mm占94%條件下，捕收劑異丁黃藥粗選1和粗選2用量分別為100g/t和50g/t的條件下進行銅浮選捕收劑種類實驗，結(jié)果表明：硫酸銨和硫化鈉的加入，相比單一使用硫化鈉，能提高銅精礦的銅回收率；硫化鈉用量增加，不能明顯增加銅精礦的回收率，即硫化鈉用量對銅精礦銅浮選影響不大。綜合考慮，確定銅浮選活化劑使用硫化鈉和硫酸銨。

（3）硫酸銨用量試驗

硫化鈉用量對銅精礦浮選影響不大，為了確定輔助捕收劑硫酸銨的用量，在磨礦細度為磨礦細度為-0.074mm占94%條件下，活化劑硫化鈉用量為1000g/t，捕收劑異丁黃藥粗選1和粗選2用量分別為100g/t和50g/t的條件下進行銅浮選捕收劑種類實試驗結(jié)果表明：增加硫酸銨用量，銅精礦銅回收率增加，但當硫酸銨用量為350g/t時，繼續(xù)增加硫酸銨用量，銅精礦銅和回收率基本保持不變。綜合考慮，確定硫酸銨用量為350g/t。

（4）異丁黃藥用量試驗

在磨礦細度為磨礦細度為-0.074mm占94%條件下，活化劑硫化鈉用量為1000g/t，硫酸銨用量為350g/t的條件下進行銅浮選捕收劑種類實驗，試驗結(jié)果表明：異丁黃藥用量對銅精礦中銅品位和回收率影響較大，當異丁黃藥粗選1和粗選2異丁基黃藥的用量分別為120g/t和60g/t時，銅精礦銅品位和回收率達到最大值，繼續(xù)增加用量，對銅精礦指標影響不大。故確定異丁黃藥用量粗選1和粗選2分別為120g/t和60g/t。

2.3 全流程試驗

在鋅浮選條件試驗、銅浮選條件試驗及開路試驗的基礎(chǔ)上，確定采用圖4的流程進行銅鋅分離浮選的全流程試驗。

結(jié)果表明：全流程試驗獲得的鋅精礦含鋅40.02%、回收率為80.37%，銅精礦含銅35.21%、回收率為81.41%。銅、鋅均得到了較好的分離。

3 結(jié)論

（1）東川某銅鋅多金屬礦石中金屬礦物主要為閃鋅礦、斑銅礦、輝銅礦、黝銅礦；銅、鋅含量分別為1.12%、1.23%；原礦中銅主要以氧化銅和次生銅的形式存在，占總銅的90.18%，鋅主要以硫化鋅的形式存在，占總鋅的80.49%。

圖4 全流程試驗

（2）在磨礦細度為-0.074mm占60%條件下，以異丁基黃藥為捕收劑，經(jīng)1粗1掃2精流程選鋅，選鋅尾礦再磨至0.074mm占94%條件下，以硫化鈉、硫酸銨為活化劑，異丁黃藥為捕收劑經(jīng)1粗1掃3精流程選銅，可獲得鋅品位為40.02%、回收率為80.37%的鋅精礦，以及銅品位分別為35.21%，回收率為81.42%的銅精礦。

[1]王曉慧，梁友偉，張麗軍.云南某銅鉛鋅多金屬硫化礦石浮選試驗[J].金屬礦山，2015（10）：80～84.

[2]李文娟，宋永勝，劉爽，等.內(nèi)蒙某復(fù)雜銅鉛鋅硫化礦選礦工藝研究[J].金屬礦山，2012（6）：79～84.

[3]匡敬忠，賈帥，李成.某銅鋅礦石銅鋅分離浮選工藝研究[J].金屬礦山，2013（1）：76～79.

[4]焦芬.復(fù)雜銅鋅硫化礦浮選分離的基礎(chǔ)研究[D].長沙：中南大學(xué)，2013.

[5]李寧，覃文慶，焦芬，等.銅鋅硫化礦浮選分離試驗研究[J].礦產(chǎn)保護與利用，2012（4）：33～36.

[6]蘇建芳，黃紅軍，孫偉.某復(fù)雜銅鋅硫化礦高效浮選分離新工藝研究[J].礦冶工程，2012（3）：40～43，47.

[7]王凱，崔毅琦，童雄，等.難選氧化銅礦石的選礦方法及研究方向[J].金屬礦山，2012（8）：80～83，117.

[8]冉金城，劉全軍，張治國，等.塔吉克氧化銅錫礦的選礦實驗[J].過程工程學(xué)報，2014（6）：923～929.

TD952

A

1004-7344（2016）21-0189-02

2016-7-10

張建華（1980-），男，本科，主要從事選礦工藝設(shè)計工作。