云南東川高碳銅礦選礦試驗研究

馬原琳 謝賢 楊子軒

摘要：云南東川銅礦含有炭質，銅品位0.61%，碳品位10.30%，屬高碳銅礦，銅主要以硫化銅的形式存在，占總銅總含量的93.44%。根據其工藝礦物學性質，采用脫碳工藝消除碳的影響。通過預先脫碳、兩段銅粗選、一段銅精選、一段銅掃選、中礦順序返回的流程處理該礦物，獲得了銅品位為16.23%、回收率為82.39%的良好指標。

Abstract： A copper ore from Yunnan Dongchuan is carbonaceous， has copper grade 0.61%， carbon grade 10.30%， and belongs to high-carbon copper ore， in which the copper mainly exists in the form of the copper sulfide， accounting for 93.44%. According to the mineralogical properties， use the decarbonization process to eliminate the impact of carbon. The process of pre-decarbonization， two copper roughing， one copper selection， one copper scavenger is determined to handle it， and achieves a copper grade 16.23%and a recovery rate 82.39%.

關鍵詞： 高碳銅礦；硫化銅；浮選

Key words： high-carbon copper ore；copper sulfide；flotation

中圖分類號：TD952 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）03-0104-03

0 引言

銅是我國的主要金屬資源之一，在生活的各個領域均有著廣泛的應用[1]。銅礦主要分為硫化銅礦和氧化銅礦，其中硫化銅礦占80%以上[2]，且由于硫化銅礦可浮性較好，可利用的邊界品位低，因此，大部分銅金屬產自硫化銅礦[3]。而含碳硫化銅礦的浮選一直是選礦界的一個難題[4]。由于碳質物的可浮性極好，因此碳在硫化銅礦的浮選中會起到很大的阻礙作用，主要表現有碳質物吸附并消耗浮選藥劑，惡化礦漿起泡性質；細粒級碳質物疏水易浮，會降低銅精礦的品位[5]。

消除碳質物影響的方法有兩種：抑碳和脫碳。抑碳主要是在銅礦的浮選中添加羧甲基纖維素之類的抑碳劑，主要適合含碳量不高或有價礦物被碳質物包裹的礦石[6-7]；脫碳主要有浮選和重選兩種，脫碳的缺點就是會損失掉一部分銅，導致銅的回收率降低[8]。

產于云南東川的高碳硫化銅礦含銅0.61%，含碳10.30%，主要金屬礦物有磁黃鐵礦、黃鐵礦、白鐵礦等，主要脈石礦物為石英、有機碳質等。由于含碳較高，該礦采用浮選脫碳的方法來消除碳的影響。

1 原礦性質

原礦經武漢探礦機械廠的顎式破碎機、對輥機粉碎至100%-2mm，然后取500g原礦經圓盤粉碎機至90%-0.037mm作為原礦樣。原礦樣化學多元素分析結果如表1所示，銅物相如表2所示。

由表1、表2可知，該礦樣總銅的含量0.61%，主要以硫化銅的形式存在，其銅的含量和分布率分別是0.57%和93.44%，是可回收的主要銅礦物；其他含銅礦物游離氧化銅、結合氧化銅的含量和分布率較低，含量分別為0.016%、0.013%，分布率分別為4.26%、0.52%。

2 試驗方法

磨礦細度試驗采用實驗室用XMQ-240×90錐形球磨機，球磨機充填率為33%，磨礦濃度為65%；浮選試驗采用實驗室用1.5L單槽浮選機，試驗分為脫碳和選銅兩個部分，脫碳部分流程為一次粗選，捕收劑為煤油，起泡劑為2#油，選銅部分流程為兩次粗選一次精選一次掃選捕收劑為Z-200和BK320，起泡劑為和2#油。

試驗每次稱取原礦樣500g，用所選磨機磨至一定細度，然后加入到1.5L浮選槽中，按既定試驗流程進行試驗。

3 試驗結果與討論

3.1 磨礦細度試驗結果與討論

磨礦細度試驗流程為一次脫碳粗選、一次選銅粗選和一次選銅掃選。粗選時間為4min，掃選時間為3min。脫碳粗選：捕收劑煤油240g/t、2#油120g/t；選銅粗選：BK320+Z-200 60g/t+30g/t、2#油60g/t。所得銅精礦為混合精礦。結果如圖1、圖2所示。

由圖1可知，隨著磨礦細度的增大，銅精礦的品位呈下降趨勢，銅精礦回收率呈先上升后下架的趨勢。由圖2可知，損失在煤精礦中銅的含量呈先下降后上升的趨勢。綜合考慮，選擇試驗磨礦細度為-0.074mm占85%。

3.2 脫碳捕收劑用量條件試驗結果與討論

在確定磨礦細度的基礎上進行脫碳捕收劑煤油的用量試驗，試驗流程為一次粗選，浮選時間4min。捕收劑用量分別為150g/t、180g/t、210g/t、240g/t、270g/t。磨礦細度為-0.074mm占85%，2#油用量為120g/t。試驗結果如圖3所示。

由圖3可知，隨著脫碳捕收劑用量的增加，銅損呈上升趨勢，尾礦碳品位呈下降趨勢。當用量為180g/t的時候銅損失率不高且尾礦碳品位不高，對后續選銅影響不大。綜合考慮，確定脫碳捕收劑用量為180g/t。

3.3 銅捕收劑選擇試驗結果與討論

目前銅浮選的常用捕收劑主要有黃藥類、黑藥類，酯類等。本試驗主要考察了BK320分別與丁基黃藥、Z-200、丁銨黑藥、酯-105組合的浮選效果。在磨礦細度為

-0.045mm占85%的條件下，采用上述組合捕收劑用量均為100g/t+50g/t，起泡劑為2#油120g/t，進行一次粗選試驗，浮選時間為4min，結果如圖4所示。

由圖4可知：BK320+Z-200組合捕收劑選擇性好，捕收能力強，其浮選精礦銅品位和回收率均較高。因此，選用BK320+Z-200組合作為浮選銅的捕收劑。

3.4 銅捕收劑用量條件試驗結果與討論

試驗采用BK320+Z-200組合作為選銅捕收劑，進行選銅捕收劑的用量試驗。試驗采用一次粗選的試驗流程，捕收劑用量分別為40g/t+20 g/t、60g/t +30g/t、80g/t +40g/t、100g/t+50g/t。試驗結果如圖5所示。

由圖5可知：捕收劑用量對浮選指標有很大的影響。隨著混合捕收劑用量的增加，銅精礦品位呈下降趨勢，銅精礦的回收率呈上升趨勢，當BK320+Z-200用量為80g/t+40g/t時，粗選精礦銅的回收率比其他用量的高，同時銅精礦中銅的品位也是相對較高。綜上所述，選擇捕收劑用量為BK320+Z-200：80g/t+40g/t。

3.5 開路試驗結果與討論

在條件試驗的基礎上進行開路試驗。開路試驗分為脫碳和選銅兩個部分，脫碳部分流程為一次粗選，選銅部分流程為兩次粗選一次精選一次掃選，磨礦細度選擇-0.074mm占85%，選銅部分混合捕收劑BK320+Z-200用量為80g/t+40g/t。試驗流程及具體藥劑用量見圖6，試驗結果如表3所示。

從表3可以看出，采用圖6所示流程處理該礦，能獲得銅品位為19.14%、銅回收率63.505%的銅精礦，在煤精礦和尾礦損失的銅較少，共為16.121%。所以，可以在此流程的基礎上進行閉路試驗。

3.6 閉路實驗結果與討論

在條件試驗和開路試驗的基礎上進行全流程閉路試驗，試驗流程如圖7所示，試驗結果如表4所示。

從表4可知，采用圖7所示閉路流程處理該礦，能獲得品位達16.230%，回收率達82.39%的銅精礦，原礦中銅得到了較好的回收。

4 結論

①云南東川銅礦銅品位較低而碳較高，銅、碳品位分別為0.61%、10.30%。銅主要以硫化銅的形式存在，占總銅的93.44%。

②在磨礦細度為-0.074mm占85%的情況下，采用預先脫碳、兩段銅粗選、一段銅精選、一段銅掃選、中礦順序返回流程處理該礦，能獲得銅品位16.230%、回收率82.390%的銅精礦，原礦中銅得到了較好的回收。

參考文獻：

[1]胡岳華，馮其明.礦物資源加工技術與設備[M].北京：科學出版社，2006：239-242.

[2]董英，王吉坤，馮桂林.常用有色金屬資源開發與加工[M].北京：冶金工業出版社，2005：236-250.

[3]胡度熙.有色金屬硫化礦選礦[M].北京：冶金工業出版社.1987.

[4]汪勇，莊故章，吳遠昌，等.云南易門碳質銅礦選礦試驗研究[J].礦冶，2012，21（2）：33-36.

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[6]余成，杜新，謝林，等.含碳難選氧化銅礦抑碳浮銅-中礦酸浸-置換-浮選試驗研究[J].礦冶工程，2014，34（1）：47-50.

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[8]王蓓，羅興，楊曉峰.某地高碳難選氧化銅礦選礦試驗研究[J].有色金屬（選礦部分），2011（6）：26-30.