低品位高結(jié)合率氧化銅礦選冶聯(lián)合試驗(yàn)

崔毅琦，孟奇 ，王飛旺，童雄，董鵬

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低品位高結(jié)合率氧化銅礦選冶聯(lián)合試驗(yàn)

崔毅琦1, 2, 3，孟奇1, 2, 3，王飛旺1, 2, 3，童雄1, 2, 3，董鵬1, 4

(1. 省部共建復(fù)雜有色金屬資源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明，650093；2. 昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院，云南 昆明，650093；3. 云南省金屬礦尾礦資源二次利用工程研究中心，云南 昆明，650093；4. 昆明理工大學(xué) 冶金與能源工程學(xué)院，云南 昆明，650093)

云南某難選銅礦石屬于低品位高結(jié)合率氧化銅礦，采用選冶聯(lián)合工藝實(shí)現(xiàn)該銅礦的高效回收。研究結(jié)果表明：磨礦粒度＜0.074 mm的顆粒占80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，調(diào)整劑水玻璃用量為600 g/t，組合捕收劑丁黃藥+異戊基黃藥用量(質(zhì)量比1:1)為260 g/t，銅回收指標(biāo)最佳，經(jīng)2次粗選、1次掃選、3次精選閉路試驗(yàn)獲得的銅精礦中銅品位(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為12.89%，回收率(質(zhì)量分?jǐn)?shù))42.78%。浮選尾礦用硫酸浸出，當(dāng)磨礦粒度＜0.045 mm的顆粒占80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))、硫酸用量為15 kg/t、液固質(zhì)量比2:1、轉(zhuǎn)速為200 r/min、浸出時(shí)間為2 h時(shí)，銅浸出率(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為91.52%，銅的綜合回收率達(dá)95.15%。

氧化銅礦；選冶聯(lián)合流程；浮選；浸出

浮選是常用于銅礦回收的方法，適用于具有良好可浮性的硫化銅礦或添加調(diào)整劑可增加其可浮性的氧化銅礦[1?2]，選礦成本相對(duì)較低，但對(duì)結(jié)合氧化銅幾乎不能回收[3?4]。氨和硫酸都能浸出氧化銅礦，氨浸適用于含大量碳酸鹽的礦石[5]，酸浸則對(duì)含硅酸鹽礦石更為有效[6?7]。張鐵民等[8]在常溫常壓條件下用氨?碳酸氫銨浸出蘭坪燕子洞氧化銅礦取得一定成果；而劉 維[9]研究發(fā)現(xiàn)：氨?氯化銨能快速浸取礦石中的自由氧化銅和含硫礦物，但結(jié)合氧化銅的浸出率很低。某難選氧化銅礦原礦銅品位為1.63%，氧化銅結(jié)合率達(dá)45.39%，浮選回收率僅有57.12%，董興國(guó)[10]采用酸浸?浮選聯(lián)合工藝，銅的總回收率達(dá)82.70%，較氨浸?浮選提高了21.42%，但由于礦石中CaO和MgO總和達(dá)到16.11%，酸耗較大，酸與銅的質(zhì)量比為14:1。呂夢(mèng)陽(yáng)等[11]對(duì)某高鈣鎂高結(jié)合率氧化銅采用反浮選脫除鈣鎂?硫酸浸出工藝，顯著降低鈣鎂對(duì)浸出的影響，同時(shí)浸出過(guò)程中添加合適的氧化劑促進(jìn)銅礦物的溶解，最終銅浸出率達(dá)84.6%。某難選氧化銅礦，原礦銅品位為2.86%，氧化率為77.68%，袁盛朝等[12]用硫酸浸出1 h，礦漿中加入鐵粉進(jìn)行置換，然后進(jìn)行浮選回收銅，最終銅回收率達(dá)92.92%。云南某氧化銅礦品位低、氧化率高、結(jié)合率高，單一浮選法或浸出法均不能達(dá)到充分回收銅礦物的目的。本文作者針對(duì)該礦石的特點(diǎn)采用浮選?浸出聯(lián)合工藝流程，考察各因素對(duì)浮選指標(biāo)的影響，確定了最佳浸出條件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)該銅礦的高效回收。

1 試驗(yàn)

1.1 試樣性質(zhì)

試樣取自云南某銅礦，試樣經(jīng)破碎、混勻、取樣，分別進(jìn)行原礦光譜分析、原礦化學(xué)多元素分析、銅物相分析、XRD分析，結(jié)果見表1~3和圖1。

從表1~3可知：原礦銅品位(質(zhì)量分?jǐn)?shù))較低，為0.33%，且以氧化銅為主，其中結(jié)合氧化銅比例高達(dá)46.88%。礦石中SiO2含量占60.78%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，脈石屬酸性，XRD結(jié)果顯示，脈石礦物主要為石英、鉀長(zhǎng)石等硅酸鹽類礦物。分析測(cè)試表明該礦石屬低品位、高結(jié)合率氧化銅礦。

表1 原礦光譜分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

圖1 原礦XRD分析結(jié)果

1.2 試驗(yàn)方法

根據(jù)礦石性質(zhì)，試驗(yàn)采用浮選?浸出聯(lián)合工藝流程回收其中的銅，浮選為1段磨礦，2次粗選，第2次粗選藥劑用量為首次粗選用量1/2，2次粗選精礦合并作為銅粗精礦，經(jīng)過(guò)濾、烘干、稱量、化驗(yàn)，計(jì)算產(chǎn)率和回收率，浮選工藝原則流程見圖2。

圖2 浮選工藝原則流程圖

浮選尾礦采用硫酸浸出，將硫酸按所需液固比用水稀釋，置于燒杯中，然后用電子天平稱取100 g磨好的試樣加入盛有硫酸的燒杯中，置于恒溫水浴鍋內(nèi)，恒定轉(zhuǎn)速，攪拌浸出至所需時(shí)間，固液分離后，浸渣烘干、稱量、化驗(yàn)，計(jì)算銅浸出率。

2 結(jié)果與討論

2.1 浮選試驗(yàn)研究

原礦中含有一定量的硫化銅，約占40.62%，這部分銅礦采用浮選法進(jìn)行回收。

2.1.1 磨礦粒度對(duì)銅回收率的影響

考察磨礦粒度對(duì)銅回收率的影響，捕收劑為丁黃+異戊黃(質(zhì)量比1:1)用量200 g/t，試驗(yàn)流程見圖2，結(jié)果見圖3。